第一章机械设计基础概述课件

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1、工程力学与机械设计基础第一章机械设计基础概述第一章机械设计基础概述一、机械设计的历史背景1、机械设计机械设计是根据使用要求确定机械的工作原理，对机械结构进行运动和动力分析计算并将其转化为具体的技术资料，作为生产制造依据的工作过程。第一章机械设计基础概述一、机械设计的历史背景2、机械设计的发展过程（1）直觉设计阶段无经验参考，根据直觉需要进行设计，取决于设计者的智力和不断的摸索，设计周期长，是一种具有很大随意性的设计。第一章机械设计基础概述一、机械设计的历史背景2、机械设计的发展过程（2）经验设计阶段基于1

2、7世纪中叶，数学与力学建立了联系，加之有了一定的设计经验，以此作为设计的依据，利用经验进行设计。第一章机械设计基础概述一、机械设计的历史背景2、机械设计的发展过程（3）辅助设计阶段20世纪中期科学技术迅猛发展，源于工程测试技术的进步，为局部试验和模拟试验提供了技术支持，产品设计周期缩短，设计质量提高。第一章机械设计基础概述一、机械设计的历史背景2、机械设计的发展过程（4）创新设计阶段20世纪60年代后期，计算机技术的飞速发展，使得采用计算机辅助设计成为了现实，大大提高了设计质量，进一步缩短了设计周期。20

3、世纪70年代末，形成学科体系—创新设计。第一章机械设计基础概述一、机械设计的历史背景2、机械设计的发展过程（4）创新设计阶段20世纪60年代后期，计算机技术的飞速发展，使得采用计算机辅助设计成为了现实，大大提高了设计质量，进一步缩短了设计周期。20世纪70年代末，形成学科体系—创新设计。第一章机械设计基础概述一、机械设计的历史背景第一章机械设计基础概述第一章机械设计基础概述二、机械设计的基本要求在实现机械运动和动力功能的前提下，做到性能好、效率高、低成本，并具有可靠性高和操作维护方便等要求。设计者应努力实

4、现在各种限定的条件下(如材料、加工能力、理论分析和计算等)设计出较好的机械，即做出优化设计，使设计的机械具有最优的综合技术经济效果。第一章机械设计基础概述二、机械设计的基本要求1、机械零件设计要求（1）使用要求保证实现全部预定的功能，在给定工作时间内满足机器预定的工作要求。（2）可靠性要求尽可能降低其故障率，提高可靠性。第一章机械设计基础概述二、机械设计的基本要求1、机械零件设计要求（3）经济要求在设计过程中，面向产品的生命周期进行设计。（4）社会要求保证操作者的人身安全和健康，满足人机工程学。第一章机械

5、设计基础概述二、机械设计的基本要求2、机械零件设计准则（1）强度强度：机械零件抵抗破坏的能力。第一章机械设计基础概述二、机械设计的基本要求2、机械零件设计准则（2）刚度零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。（3）寿命零件应有足够的寿命。影响寿命的主要因素有腐蚀、磨损和疲劳。第一章机械设计基础概述二、机械设计的基本要求2、机械零件设计准则（4）可靠性零件在规定的工作条件下和规定的使用时间内完成规定功能的概率称为该零件的可靠性，可由可靠度来衡量。设计时应根据零件的重要程度来选择适当的可靠度。第一章机械设计基础概

6、述三、机械设计的方法1、内插式设计借鉴经验，技术改进，少量试验研究；2、外推式设计少量经验可借鉴，大部分设计面向未知领域，需大量技术研究、理论研究和科学实验工作第一章机械设计基础概述三、机械设计的方法3、开发性设计应用新原理、新技术设计新型装备。4、计算机辅助设计利用计算机辅助完成设计工作。第一章机械设计基础概述四、机械设计的一般程序1、明确设计要求(确定设计机械的预期功能、有关指标和限制条件)。2、调查研究，制定设计方案，绘制机器运动简图(确定机械的工作原理，拟定几种总体布置方案，进行粗略计算，分析比

7、较，选取最佳方案)。第一章机械设计基础概述四、机械设计的一般程序3、进行运动和动力分析，确定主要零部件的运动和动力参数。4、进行传动零件的设计计算，确定其主要参数。5、进行零部件结构草图设计，绘制零件工作图，绘制部件装配图和总装图，编制技术文件。第一章机械设计基础概述四、机械设计的一般程序3、进行运动和动力分析，确定主要零部件的运动和动力参数。4、进行传动零件的设计计算，确定其主要参数。5、进行零部件结构草图设计，绘制零件工作图，绘制部件装配图和总装图，编制技术文件。第一章机械设计基础概述五、机械零

8、件常用材料的选用1、机械零件常用材料的分类金属材料：（1）黑色金属：铸铁、碳钢、合金钢；（2）有色金属：铝、镁、铜、铅、稀有金属；高分子材料：塑料、合成橡胶、合成纤维；第一章机械设计基础概述五、机械零件常用材料的选用1、机械零件常用材料的分类陶瓷材料：玻璃、水泥、陶瓷、特种陶瓷等；复合材料：纤维增强复合材料、粒子增强复合材料、层叠复合材料等；第一章机械设计基础概述五、机械零件常用材料的选用1、机械零件常用材料的分类金属材料的选