1、第1章 緒 論 機械設計課程是一門培養學生具有機械設機械設計課程是一門培養學生具有機械設計能力的技術基礎課。課程主要介紹通用機計能力的技術基礎課。課程主要介紹通用機械零件的一般設計計算方法。通過本課程的械零件的一般設計計算方法。通過本課程的學習學會機械設計的方法，如機械工作能力學習學會機械設計的方法，如機械工作能力的分析與計算、機械結構的設計等。的分析與計算、機械結構的設計等。第第1 1章章 機械設計概論機械設計概論第1章 緒 論 1.11.1性質及特點性質及特點 機械類機械類 主干課主干課技術基礎課技術基礎課 必修課必修課 橋梁過渡橋梁過渡承前啟后承前啟后1. 1. 性質性質理論性課程理論性

2、課程設計性課程設計性課程基礎課基礎課專業課專業課第1章 緒 論 1) 1) 關系多；關系多；2 2）門類多；）門類多；3 3）公式多；公式多；4 4）圖形多；）圖形多；5 5）表格）表格多；多；6 6）要求多。）要求多。 雖繁雜、零碎但不抽象，各零、部件均有實物，雖繁雜、零碎但不抽象，各零、部件均有實物，學習時要善于分析比較，理論聯系實際，找出部分間的學習時要善于分析比較，理論聯系實際，找出部分間的聯系（共性、個性），不要把各部分內容孤立起來。聯系（共性、個性），不要把各部分內容孤立起來。否則會感到內容雜亂無章。否則會感到內容雜亂無章。2.2. 特點特點 與先前所修課相比，內容較分散、零碎、與

3、先前所修課相比，內容較分散、零碎、系統性、邏輯性差，表現為：六個多系統性、邏輯性差，表現為：六個多第1章 緒 論 3 3）機構）機構(mechanism)(mechanism) 4 4）機械零件（零件）機械零件（零件）3.3.基本概念（基本概念（termsterms）1 1）機械）機械 組成機器的不組成機器的不可拆的基本單元可拆的基本單元. 執行機械運動的執行機械運動的裝置，用來變換或傳遞能裝置，用來變換或傳遞能量、物料或信息。量、物料或信息。 實現預期機械運動的實現預期機械運動的各構件的基本結合。各構件的基本結合。2 2）機器）機器(machine)(machine)第1章 緒 論 6）構件

4、）構件 思考：零件與構件的關系如何？思考：零件與構件的關系如何？ 5 5）部件）部件零件泛指零、部件零件泛指零、部件零件 通用零件專用零件3.3.基本概念基本概念非標準件標準件零件第1章 緒 論 普通普通工作條件（溫度、濕度、壓力）下工作條件（溫度、濕度、壓力）下一般參數一般參數的的通用通用零部件。零部件。研究：研究： 4. 本課程的內容本課程的內容兩級圓柱齒輪減速器12 34其他軸系零件部分傳動部分聯接部分總論部分1）主要內容）主要內容第1章 緒 論 其它輔助系統：例如潤滑、顯示、照明等動力系統傳動系統執行系統操作系統和控制系統機器的組成第1章 緒 論 第1章 緒 論 第1章 緒 論 第1章

5、 緒 論 第1章 緒 論 第1章 緒 論 第1章 緒 論 從裝配關系上看各部分內容間的聯系：從裝配關系上看各部分內容間的聯系：齒輪齒輪帶輪帶輪聯聯軸軸器器軸承軸承軸承軸承鍵鍵軸軸軸軸過盈過盈過盈過盈卷筒卷筒2) 2) 內容間的聯系內容間的聯系第1章 緒 論 選鍵聯接選軸承選聯軸器圖 1.3設計中各部分間的關系軸 的 結軸 的 結構 設構 設計計零件的輪轂內孔徑傳動零件受力分析軸的受力分析軸承的載荷計算軸承的壽命計算圖 1.4 計算中各部分間的關系從設計和計算的角度看各部分內容間的關系：從設計和計算的角度看各部分內容間的關系：第1章 緒 論 2 2）具有運用標準、手冊、圖冊和查閱）具有運用標準、

6、手冊、圖冊和查閱有關資料的能力，綜合運用所學知識，設計有關資料的能力，綜合運用所學知識，設計出合用的零部件及簡單機器。出合用的零部件及簡單機器。 1 1） 掌握通用零件的設計原理、設計方法掌握通用零件的設計原理、設計方法及一般設計規范，具有設計傳動裝置和一般及一般設計規范，具有設計傳動裝置和一般機械能力。機械能力。 設計、計算是本課程的基本教學內容，設計、計算是本課程的基本教學內容，但最終目的是綜合運用知識，設計機械傳但最終目的是綜合運用知識，設計機械傳動裝置和一般機械動裝置和一般機械。5. 5. 任務任務第1章 緒 論 6. 6. 學習方法建議學習方法建議1 1）學習態度：端正、平和、）學習

7、態度：端正、平和、 不急不躁不急不躁 2）認清）認清“過渡過渡” 從裝配關系、功能和相互影響找聯系（關聯），從裝配關系、功能和相互影響找聯系（關聯），從設計理論、設計方法找共性和個性。從設計理論、設計方法找共性和個性。 3 3）找相關聯的共性和個性，總結普遍規律；）找相關聯的共性和個性，總結普遍規律；第1章 緒 論 一般先介紹類型、構造、功能、材料、標準等基本知識工作情況、載荷分析、失效形式設計準則、方法、步驟等順序：第1章 緒 論 4 4）明確：）明確： 計算設計 5 5）作業）作業6 6）注重復習鞏固。）注重復習鞏固。第1章 緒 論 1.1.2 2 設計機器的一般程序設計機器的一般程序設計

8、階段是決定機器好壞的關鍵設計階段是決定機器好壞的關鍵計劃階段計劃階段 工作步驟工作步驟階段目標階段目標計劃計劃 提出任務提出任務調查研究和分析明確機器的調查研究和分析明確機器的功能提出約束條件功能提出約束條件 確定任務要求確定任務要求設計任務書設計任務書方案設計方案設計（對設計的（對設計的成敗起關鍵成敗起關鍵作用）作用） 機器功能分析機器功能分析提出可能的解決方案提出可能的解決方案多個解多個解 討論：執行部分方案傳動部討論：執行部分方案傳動部分原動部分分原動部分 評價：評價： 決策決策 選定方案選定方案提出原理性提出原理性的設計方案的設計方案原理圖或原理圖或機構運動簡機構運動簡圖圖第1章 緒

9、論 技術設計技術設計 明確構形要求明確構形要求 選材，決定尺寸選材，決定尺寸 評價評價決策決策確定結構形狀和尺寸確定結構形狀和尺寸 總體設計總體設計 部件設計部件設計 零件設計零件設計總裝草圖和總裝草圖和部裝草圖，部裝草圖，總裝圖、部總裝圖、部裝圖和零件裝圖和零件圖圖技術文件技術文件編制編制編制技術文件編制技術文件設計計算說設計計算說明書、使用明書、使用說明書和其說明書和其他技術文件他技術文件第1章 緒 論 1.3 1.3 機械零件設計概述機械零件設計概述1. 機器及零件應滿足的要求機器及零件應滿足的要求2 . 零件的一般設計步驟零件的一般設計步驟1) 分析零件受力，畫受力簡圖；分析零件受力，

10、畫受力簡圖；機器應滿足的要求：機器應滿足的要求：零件應滿足的要求：零件應滿足的要求：工作可靠工作可靠成本低成本低第1章 緒 論 2) 計算作用于零件的載荷計算作用于零件的載荷),(TPF 4 ) 根據計算準則，確定零件的主要尺寸根據計算準則，確定零件的主要尺寸（有些須圓整或標準化）（有些須圓整或標準化）3) 合理選材合理選材5）繪制零件工作圖。尺寸、公差、粗糙度、）繪制零件工作圖。尺寸、公差、粗糙度、技術要求。技術要求。第1章 緒 論 條件性計算：條件性計算：3.3.設計計算和校核計算設計計算和校核計算設計計算：設計計算：校核計算：校核計算： 合理的簡化計算。當問題過于復雜合理的簡化計算。當問

11、題過于復雜或其內在規律還沒有完全被掌握時，或其內在規律還沒有完全被掌握時，根據充分掌握的試驗數據做合理的根據充分掌握的試驗數據做合理的假設簡化。計算雖然不夠精確，但假設簡化。計算雖然不夠精確，但在公式的使用條件范圍內具有一定在公式的使用條件范圍內具有一定的可靠度。如的可靠度。如 ：軸承壽命可靠度：軸承壽命可靠度R=90%R=90%。第1章 緒 論 4.4.傳統設計方法和現代設計方法傳統設計方法和現代設計方法 傳統設計方法傳統設計方法現代設計現代設計定定義義以經驗總結為基礎，用以經驗總結為基礎，用經驗公式、近似系數或經驗公式、近似系數或類比等方法設計。類比等方法設計。用新興設計理論和方法進行設用新興設計理論和方法進行設計。計。相相關關知知 識識機械制圖、理論力學、機械制圖、理論力學、材料力學、彈性力學、材料力學、彈性力學、公差、機械原理、材料公差、機械原理、材料及熱處理、工藝等。及熱處理、工藝等。優化設計、可靠性設計、計算優化設計、可靠性設計、計算機輔助設計、有限元、摩擦學機輔助設計、有限元、摩擦學設計等。設計等。特特征征 靜態分析、近似計算、靜態分析、近似計算、經驗設計、人工勞動。經驗設計、人工勞動。動態分析、精確計算、優化設動態分析、精確計算、優化設計、計、CAD設計。設計。第1章 緒 論 現代設計方法是由傳統設計方法發展而來現