机械设计基础 教学课件 作者 王凤平 第1章机械设计概述.ppt

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1、第1章机械设计概述§1.1机械设计的基本要求§1.2机械设计的内容与步骤§1.3机械零件的失效形式及设计计算准则§1.4机械零件设计的标准化、系列化及通用化1.1机械设计的基本要求机械设计包括以下两种设计:应用新技术、新方法开发创造新机械；在原有机械的基础上重新设计或进行局部改造。1.1.1设计机械零件的基本要求工作可靠并且成本低廉;零件的工作能力是指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力，对载荷而言称为承载能力。失效:指零件由于某些原因不能正常工作。设计机械零件要注意以下几点：（1）合理选择材料，降低材料费用；（2）保证良好的工艺性，减少制造费用；（3）尽量采用标准化、通用化

2、设计，简化设计过程从而降低成本。1.2机械设计的内容与步骤现代设计方法：常规设计方法：优化设计、可靠性设计、有限元设计、模块设计、计算机辅助设计理论设计、经验设计和模型实验设计等。机械设计的过程通常可分为以下几个阶段：（1）产品规划（2）方案设计（3）技术设计（4）制造及试验产品规划的主要工作是提出设计任务和明确设计要求。由设计人员构思出多种可行方案进行分析比较，从中优选出一种方案。设计结果以工程图及计算书的形式表达出来。经过加工、安装及调试制造出样机，对样机进行试运行或在生产现场试用。设计机械零件的一般步骤如下：（1）根据机器的具体运转情况和简化的计算方案确定零件的载荷。（2）根据零

3、件工作情况的分析，判定零件的失效形式，从而确定其计算准则。（3）进行主要参数选择，选定材料，根据计算准则求出零件的主要尺寸，考虑热处理及结构工艺性要求等。（4）进行结构设计。（5）绘制零件工作图，制订技术要求，编写计算说明书及有关技术文件。在设计过程中，这些步骤又是相互交错、反复进行的。在设计机械零件时往往是将较复杂的实际工作情况进行一定的简化，这些计算或多或少带有一定的条件性或假定性。条件性计算：1.4机械零件设计的标准化、系列化及通用化标准件：按规定标准生产的零件。好处：（1）由专门化工厂大量生产标准件，能保证质量、节约材料、降低成本；（2）选用标准件可以简化设计工作，缩短产品的生

4、产周期；（3）选用参数标准化的零件，在机械制造过程中可以减少刀具和量具的规格；（4）具有互换性，从而简化机器的安装和维修。1.4机械零件设计的标准化、系列化及通用化通用化：在不同规格的同类产品或不同类产品中采用同一结构和尺寸的零件、部件。我国现行标准分为国家标准（GB）、行业标准和专业标准等，国际上则推行国际标准化组织（ISO）的标准。