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機械設計基礎閔小琪:主編武漢交通職業學院機電工程系目錄第1章機械設計基礎概論第2章平面連桿機構第3章凸輪及間歇運動機構第4章帶傳動與鏈傳動第5章齒輪傳動第6章蝸桿傳動第7章齒輪系與減速器第8章聯接第9章軸和軸承第10章其它常用零部件第1章機械設計基礎概論1.1機械的概念1.2機械設計的基本要求和一般程序1.3機械設計的內容與步驟1.4機械零件設計的一般步驟1.5機械零件的失效形式及設計計算準則1.6機械零件設計的標準化、系列化及通用化第1章機械設計基礎概論

1.1機械的概念

1.1.1機械的組成動力部分、執行部分、傳動部分、控制系統等。

原動機：機器動力的來源，電動機、內燃機等。執行部分：是直接完成工作任務的部分。傳動部分：把原動機的運動和動力傳遞給執行部分,介于原動機和執行部分之間，起橋梁的作用。控制部分：控制機器的其他組成部分，使操作者隨時實現或終止機器的各種預定功能。

1.1.2機器和機構1.機器

機器的特征：

1）都是許多人為實物的組合；

2）各實物之間具有確定的相對運動。

3）能完成有用的機械功或轉換機械能。

機器：一種用來轉換或傳遞能量、物料和信息的、能執行機械運動的裝置。

2.機構

機構：能實現預期的機械運動的各實物的組合體。即：1）人為實物的組合體；

2）各實物間有確定的相對運動。常用機構：連桿機構凸輪機構齒輪機構連桿結構展開動畫單缸四沖程內燃機

1缸體、2活塞、3連桿、4曲軸、5和6齒輪、7凸輪軸、8進氣門頂桿、9排氣門頂桿、10進氣門、11排氣門內燃機動畫(3D)內燃機動畫(3D)1.1.3構件和零件

構件是運動的單元，是由一個或幾個零件組裝而成的。

零件是制造的基本單元。零件又分：通用零件標準件專用零件非標準件

1.2機械設計的基本要求和一般程序

機械產品設計應滿足以下幾方面的基本要求：1．實現預定功能2．滿足可靠性要求3．滿足經濟性要求4．操作方便、工作安全5．造型美觀、減少污染

1.3機械設計的內容與步驟機械設計的過程通常可分為以下幾個階段（1）產品規劃（2）方案設計（3）技術設計（4）制造及試驗1.4機械零件設計一般步驟

1.根據零件的使用要求（如功率、轉速等），選擇零件的類型和結構形式。2.

分析零件的載荷性質，擬定零件的計算簡圖，計算作用在零件上的載荷；3.

根據零件的工作條件及對零件的特殊要求，選擇適當的材料；4.

分析零件的主要失效形式，決定計算準則和許用應力；5.

確定零件的主要幾何尺寸，綜合考慮零件的材料、受載、加工、裝配工藝和經濟性等因素。參照有關標準、技術規范以及經驗公式，確定全部結構尺寸；6.

繪制零件工作圖并確定公差和技術要求.1.5機械零件的失效形式及設計計算準則1.5.1機械零件的失效形式

失效——零件喪失正常工作能力或達不到設計要求的性能。失效形式：1．斷裂4．破壞正常工作條件引起的失效

1.5.2機械零件的計算準則

計算準則——以防止產生各種可能失效為目的，而擬定的零件工作能力計算依據的基本原則。2．過量變形3．表面失效1、強度準則

2、剛度準則

零件在載荷作用下抵抗彈性變形的能力。

零件在載荷作用下抵抗破壞的能力。

y——可以是撓度、偏轉角或扭轉角。

3．磨性準則設計時應使零件的磨損量在預定限度內不超過允許量。

4．散熱性準則根據熱平衡條件，工作溫度t不應超過許用工作溫度[]，即5．可靠性準則可靠性用可靠度表示，如有個零件，在預期壽命內只有個零件能連續正常工作，則其系統的可靠度為1.6機械零件設計的標準化、系列化及通用化標準化:指對零件的類型、規格、性能指標、檢驗方法、設計方法、制圖要求等制定的標準并加以實施。

機械產品的“三化”

指標準化、系列化、通用化標準化含義：標準化、尺寸規