機械設計基礎計算匯報人：AA2024-01-14目錄CONTENTS機械設計基礎概述力學基礎計算材料力學計算機械零件設計計算機械系統總體設計計算機械設計基礎計算題實例分析01CHAPTER機械設計基礎概述提高機器或設備的性能通過優化機械設計，提高機器或設備的運行效率、穩定性、可靠性等性能指標。降低制造成本在保證機器或設備性能的前提下，通過合理選材、簡化結構、優化工藝等措施降低制造成本。實現機器或設備的預期功能通過合理設計機械結構，確保機器或設備能夠按照預定要求正常工作，實現所需的功能。機械設計的目的和意義滿足功能要求、安全可靠、經濟合理、美觀適用。明確設計任務和要求、進行調查研究、制定設計方案、進行詳細設計、編寫設計說明書、進行樣機試制和試驗、優化設計并定型。機械設計的基本要求和步驟設計步驟基本要求優化設計計算運用優化理論和方法對機械設計進行優化，如求解最優參數組合、最小重量設計等。強度與剛度計算校核機械零件或結構的強度和剛度是否滿足要求，如求解應力、變形等。動力學計算分析物體在動力作用下的運動響應，如求解動載荷、動應力等。靜力學計算涉及物體在靜力作用下的平衡問題，如求解支反力、摩擦力等。運動學計算研究物體的運動規律，如速度、加速度等運動參數的求解。機械設計中的計算題類型02CHAPTER力學基礎計算根據平行四邊形法則或三角形法則，計算共點力的合成或分解。力的合成與分解力矩與力偶力的平衡計算力矩的大小和方向，以及力偶的等效力和力偶矩。應用平衡條件，求解未知約束力，判斷物體是否處于平衡狀態。030201靜力學計算研究點的位置、速度和加速度等運動參數，以及它們之間的關系。點的運動學分析剛體的平移、定軸轉動和定點轉動等基本運動形式。剛體的基本運動研究動點相對于動參考系的絕對運動、相對運動和牽連運動之間的關系。點的合成運動運動學計算03達朗貝爾原理引入慣性力的概念，將動力學問題轉化為靜力學問題進行處理。01質點動力學應用牛頓第二定律，求解質點的運動微分方程。02動量定理與動量矩定理運用動量定理和動量矩定理，分析質點和剛體的碰撞、沖擊等問題。動力學計算03CHAPTER材料力學計算應力計算應變計算彈性模量計算強度校核拉伸與壓縮計算01020304根據拉伸或壓縮載荷和截面面積計算應力大小。根據材料變形量和原始長度計算應變大小。根據應力和應變計算材料的彈性模量。根據許用應力和實際應力進行強度校核。剪切應力計算擠壓應力計算剪切強度校核擠壓強度校核剪切與擠壓計算根據剪切力和剪切面積計算剪切應力大小。根據許用剪切應力和實際剪切應力進行剪切強度校核。根據擠壓力和擠壓面積計算擠壓應力大小。根據許用擠壓應力和實際擠壓應力進行擠壓強度校核。根據外力和力臂計算扭矩大小。扭矩計算根據扭矩和極慣性矩計算扭轉角大小。扭轉角計算根據扭矩、扭轉角和極慣性矩計算材料的剪切模量。剪切模量計算根據許用扭矩和實際扭矩進行強度校核。強度校核扭轉計算根據外力和力臂計算彎矩大小。彎矩計算曲率半徑計算抗彎剛度計算強度校核根據彎矩和截面慣性矩計算曲率半徑大小。根據彎矩、曲率半徑和截面慣性矩計算材料的抗彎剛度。根據許用彎矩和實際彎矩進行強度校核。彎曲計算04CHAPTER機械零件設計計算包括螺栓組連接的結構設計和受力分析，螺栓連接的強度計算，以及螺紋連接件的材料和許用應力等。螺紋連接設計計算涉及鍵連接的類型、特點和應用，鍵連接的強度校核，以及鍵的材料和許用應力等。鍵連接設計計算包括花鍵連接的類型、特點和應用，花鍵連接的強度校核，以及花鍵的材料和許用應力等。花鍵連接設計計算連接件設計計算

傳動件設計計算帶傳動設計計算涉及帶傳動的類型、特點和應用，帶傳動的受力分析和應力分布，帶的彈性滑動和打滑，以及帶傳動的失效形式和設計準則等。鏈傳動設計計算包括鏈傳動的類型、特點和應用，鏈傳動的運動特性和受力分析，鏈傳動的失效形式和設計準則，以及鏈和鏈輪的材料和制造等。齒輪傳動設計計算涉及齒輪傳動的類型、特點和應用，齒輪傳動的受力分析和強度計算，齒輪的材料和熱處理，以及齒輪傳動的潤滑和效率等。123包括軸的類型、特點和應用，軸的受力分析和強度計算，軸的材料和熱處理，以及軸的結構設計和工藝性等。軸的設計計算涉及軸承的類型、特點和應用，軸承的受力分析和壽命計算，軸承的材料和熱處理，以及軸承的潤滑和密封等。軸承的設計計算包括聯軸器和離合器的類型、特點和應用，聯軸器和離合器的受力分析和強度計算，以及聯軸器和離合器的材料和制造等。聯軸器和離合器的設計計算軸系設計計算05CHAPTER機械系統總體設計計算根據工藝流程和生產線要求，合理布置設備，確保生產順暢。設備布置優化物料流動路徑，減少運輸距離和搬運次數，提高物流效率。物流規劃充分利用廠房空間，合理規劃設備間距和通道寬度，提高空間利用率。空間利用率機械系統總體布局設計機構選型根據運動需求選擇合適的機構類型，如連桿機構、凸輪機構等。運動參數計算確定機構的運動參數，如位移、速度、加速度等，以滿足工作要求。運動軌跡規劃根據工作需求規劃機構的運動軌跡，如直線、圓弧、曲線等。機械系統運動學設計計算機構所需的動力參數，如驅動力、阻力、功率等。動力參數計算校核機構關鍵部件的強度，以確保其能夠承受工作載荷。強度校核采取措施控制機構的振動和噪聲，以提高工作環境的舒適性。振動與噪聲控制機械系統動力學設計06CHAPTER機械設計基礎計算題實例分析設計目標：確定簡單機械零件（如軸、齒輪、軸承等）的主要尺寸和性能參數。實例一：簡單機械零件設計計算設計步驟確定零件的工作條件和設計要求；選擇合適的材料和制造工藝；實例一：簡單機械零件設計計算進行零件的受力分析和強度計算；優化設計，滿足性能要求。注意事項實例一：簡單機械零件設計計算考慮零件的可靠性、耐久性和經濟性；遵循相關設計標準和規范。實例一：簡單機械零件設計計算設計目標：確定復雜機械零件（如曲軸、凸輪、蝸輪蝸桿等）的主要尺寸和性能參數。實例二：復雜機械零件設計計算實例二：復雜機械零件設計計算010203分析零件的工作原理和運動特性；建立零件的數學模型或仿真模型；設計步驟0102實例二：復雜機械零件設計計算優化設計，提高零件的性能和可靠性。進行零件的受力分析、強度計算和疲勞壽命預測；03需要進行多方案比較和綜合評價。01注意事項02考慮零件的制造工藝和裝配要求；實例二：復雜機械零件設計計算實例三：機械系統總體設計計算設計目標：確定機械系統（如傳動系統、控制系統、液壓系統等）的總體方案和主要性能參數。123設計步驟分析系統的功能需求和性能指標；制定系統的總體設