机械设计方法与实例分析(ppt 41页)
现代机械设计方法介绍PPT(16张)
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10、山有封顶，还有彼岸，慢慢长途，终有回转，余味苦涩，终有回甘。
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11、人生就像是一个马尔可夫链，你的未来取决于你当下正在做的事，而无关于过去做完的事。
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12、女人，要么有美貌，要么有智慧，如果两者你都不占绝对优势，那你就选择善良。
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13、时间，抓住了就是黄金，虚度了就是流水。理想，努力了才叫梦想，放弃了那只是妄想。努力，虽然未必会收获，但放弃，就一定一无所获。
现代机械设计方法
南京农业大学 机械设计教研室
张海军
21.05.2019
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21.05.2019
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I 绪论 1.1 概述
现代设计方法概念
设计方法的发展过程 直觉——经验——半理论半经验——现代设计
1.2 现代设计方法的主要内容及特点
一、机械设计类课程简介
在大学机械类专业的教学计划中，安排了一组 机械设计类课程。
3. 优化设计
3.1 基本概念
3.2 优化设计数学模型
3.3 优化设计数学基础 3.4 无约束优化方法
3.5 有约束优化方法 3.6 机械优化设计应用
4. 可靠性设计 4.1 可靠性度量指标 4.2 常用概率分布
4.3 零件可靠性设计 4.4 机械系统的可靠性
教材：《现代机械设计方法》倪洪启主编，化工出版社
设计工作周期长、效率低，不能满足市场竞争 激烈、产品更新速度加快的新形势。
2.机械现代设计方法 机械现代设计方法简介1 现代设计方法从总体上概括为力求运用现代应用数学、应
用力学、微电子学及信息科学等方面的最新成果与手段实现下 列转换：
以动态的取代静态的─如机器结构动力学计算。 以定量的取代定性的─如有限元计算。 以随机量取代确定量─如可靠性设计。 以优化设计取代可行性设计─如优化设计。 并行设计取代串行设计─如并行设计。 微观的取代宏观的─如微－纳米摩擦学设计。 系统工程法取代分部处理法─如系统工程。 自动化设计取代人工设计的转化─如计算机辅助设计。
机械创新设计基础ppt课件
第三节 影响创造能力的非智力因素
5.组织能力 组织能力是指对杂乱的局面或事物进行
妥善安排，合理调配的指挥运筹能力。
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第四节 影响创造能力的智力因素
我们要培养自己的创造能力，就应该 注重上述这些非智力训练，除此之外，搞 创造发明还必需具有一定的知识，知识就 是力量，现代社会已经进入了知识经济的 时代，没有知识必将一事无成。
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第一节 综合创新原理
图3-2为一种小型车、钻、铣三功能机 床。它是适应小型企业、修理服务行业加 工修配小型零件运用综合原理开发设计出 来的小型多功能 机床。安的设计特点是： 以车床为基础，综合钻床、铣床主要箱而 成的。
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第一节 综合创新原理
从大量的创新实践中可知， 综合就是创造。
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第一节 人类的思维
抽象思维是以抽象的概念、判断和推 论为形式的思维方式，概念是客观事物本 质属性的反映，判断是两个概念的联系， 推论则是两个以上判断的联系。
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第一节 人类的思维
2.发散思维与收敛思维 发散思维又叫分散思维、求异思维、
开放思维等。它是根据提供的信息，多方 位寻求问题的答案的思维方式。
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第四节 机械创新设计
3.技术方案设计——进行总体设计和结构设 计，完成产品全部生产图纸，编制设计说 明书、工艺卡等 技术文件 总体设计要树立全局观念、首先要考 虑各子系统的分解。按照执行系统、传动 系统、操纵系统、支承形式的顺序找出实 现各功能的作用原理，再考虑实现系统总 功能的要求，将各分功能的作用原理进行 合理的组合，在众多的原理方案中选择几 个，然后进行综合评价，如对可靠性、成 本、寿命、适用性等比较选优。
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第四节 机械创新设计
机械系统设计 第二章 机械系统的方案设计与总体设计_PPT幻灯片
功能原理设计的要求(3项)： 1）应设计出几种不同的功能原理方案；
2）按照机械系统设计的基本原则、设计要求以及系统功能进行 比较，以便从中选出一个较理想的。
3）一个好的功能原理设计应既有创新构思，又能满足用户的 需求，同时兼顾经济效益。
基本原则：1)需求原则; 2）信息原则； 3)系统原则； 4)优化、效益原则； 设计要求: 1)功能要求；2)适应性要求；3)可靠性要求；4)生产能力要求；
知识、经验、才能、心理素质、机遇
知识和实践经验的积累是一个重要因素，设计者要进行创新 构思，就要具有很广的知识面和坚实的知识基础。
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2.1 机械系统的功能原理设计
2.1.1 功能的定义及其分类 功能 是系统必须实现的任务，或者说是系统具有转化能量、
运动或其他物理量的特性。 “功能”是产品的核心和本质 “顾客购买的不是产品本身，而是产品所具有的功 能”。
➢系统边界是指技术系统功能范围的界限。即内部系统和 外部系统的分界。确定系统边界时要考虑人参与技术系统、 的程度及系统外部环境条件的影响，其中人参与的程度涉 及操纵系统和控制系统的功能要求。
详细讲解
任何一种产品的开发，都面临着市场竞争的考验， 要提高产品的竞争力，必须在产品的以下几方面下 功夫：
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功能原理设计的特点： ①功能原理设计是用一种新的物理效应来代替旧的物理效应，
使所设计系统的工作原理发生根本变化。 ②功能原理设计中往往要引入某种新技术、新材料、新工
艺……，但首先要求设计人员有一种新想法、新构思。
③功能原理设计使所设计的系统发生质的变化。
所以，功能原理设计的好与坏将对产品的成败起决定性作用， 设计人员必须给予高度重视。
1）.尺寸参数 总体设计的尺寸参数主要是指影响机械性能的一些重要尺寸，如总体轮 廓尺寸、特性尺寸、主要运动零部件的工作行程，以及表示注意好零部件 之间位置关系的安装连续尺寸等。尺寸参数常用联系尺寸图示出。 2).运动参数 机械的运动参数一般是指机械执行机构的转速（或移动参数）及调速范围等。 3）.动力参数 动力参数一般是指机械系统的动力参数，如电动机，液压马达，内燃机 的功率及其机械特性。动力参数是机械中各零部件进行承载能力计算以 确定其尺寸参数的依据。动力参数确定恰当与否，既影响机械系统工作 性能，也影响其经济型。
机械零件现代设计方法介绍PPT(19张)
一、概述
现代设计方法 二十世纪六十年代以来，机械产品
设计领域相继出现了一系列新兴的理论 与方法。为区别于过去的传统的方法， 把这些称为现代设计方法。
设计技术的发展及相关研究
设计技术的发展及相关研究
设计技术的发展及相关研究
设计技术的发展及相关研究
主要现代设计理论与方法
用各种数字信息和图形信息进行工程或 产品设计。 • 在制造工业中CAD技术已经成为先进制 造技术群中的一项主体关键技术。
• 2．CAD技术的优越性 • ①能显著提高设计效率 • 提高结构设计和工程制图的速度 • ②有利于产品的标准化、系列化 • 可利用存储的信息及数据库中的标准件。 • ③设计与分析统一 • 利用CAE软件进行性能分析 • ④设计与制造一体 • CAD数据可生成数据代码，用于数控机
• 2．过程
• ①进行模型试验
• ②对模型进行仿真
• 九、优化设计
• 1．概念 • 将设计问题的物理模型转化成数学模型
运用最优化的数学理论、选适当的优化 方法，用计算机求解数学模型。 • 2．优化设计是现代设计方法追求的目标
• 十、可靠性设计
• 1．概念 • 在满足性能、费用、时间等条件下使
产品的可靠性提高或者在保证可靠性指 标下，使上述因素最佳。
• ③设计过程。研究各设计阶段的任务与特点寻 找符合设计规律的设计方法。
• ④设计步骤。研究解决问题的合理逻辑步骤。
• ⑤设计类型。研究不同类型的设计特点及方法 步骤。
• ⑥设计信息库。大量设计信息的表达存储和使 用。
• ⑦设计工具。研究先进的高效的设计工具
• 四、工业设计
• 1．概念 • 以工业产品为表现对象，在满足工业属性的前提下，
机械设计基础全套课件完整版ppt教程
机械设计基础 (第四版)
机械设计基础 (第四版)
项目一
单缸四冲程内燃机的机构表达
任务一 分析单缸四冲程内燃机的组成
工程实例
单缸四冲程内燃机
工程实例
功用
进气阀9
将液体材料燃烧时产生的热能转 变成机械能的动力装置
组成
机架(气缸体)、活塞、连杆、曲 轴、小齿轮、大齿轮、凸轮轴、 推杆、进气阀、排气阀
构件的实际长度 构件的图样长度
任务实施
单缸四冲程内燃机
任务实施
1.设计要求与数据 单缸四冲程内燃机主体机 构。
2.设计内容
绘制单缸四冲程内燃机的运 动简图。
任务实施
3.设计步骤、结果及说明
任务实施
1.设计要求与数据 鄂式破碎机主体机构。 2.设计内容 绘制鄂式破碎机的运动简图。
任务实施
3.设计步骤、结果及说明
曲轴（单一零件）
连杆（多个零件的刚性组合）
夯实理论
零件按作用分类 通用零件 在各种机器中经常使用的零件。 专用零件 在一些特定类型的机器中使用的零件。
通用零件
专用零件
任务实施
1.设计要求与数据
2.设计内容
3.设计步骤、结果及说明
单缸四冲程内燃机组成
分析组成单缸四冲程内 燃机各机构的作用
单缸四冲程内燃机是将 燃气燃烧时的热能转化 为机械能的机器，包含 曲柄滑块机构、齿轮机 构和凸轮机构，各机构
培养技能
识读机构运动简图 （1）分析机械传动系统的组成，设备的动力源是如何传递到执行机构
任务目标
（1）掌握运动副、高副、低副的概念。 （2）掌握低副和高副，以及转动副和移动副的实例及表示方法。 （3）掌握用简单线条或符号表达机构的运动关系，绘制机械运动简图 的方法。
机械创新设计范例 ppt课件
图4
齿轮支架 轴套架 p托pt课架件 连杆 卡爪
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主轴 齿轮
导程
图3
支撑架 托架 轴套架 齿轮支架 齿轮 齿轮 销轴 齿轮 托架
ppt课件
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ppt课件ຫໍສະໝຸດ 13两主动胶轮间的另一个链轮，通过链条与摆 线针轮减速机上的链轮连接，由电动机，多盘无 极调速器、联轴器、摆线针轮减速机组成的原动 机系统驱动，即实现两个主动胶轮与两个主动钢 轮的同步转动；当平台上的薄壁筒体由4个胶轮 托起时，由主动胶轮通过与筒体接触处的摩擦力， 驱动薄壁筒体转动；当薄壁筒体由4个钢轮支承 时，也由主动钢轮借助接触处的摩擦力，驱使筒 体转动，转速可由多盘无极调速器在1：10范围 内调整。
典型机械设计范例
ppt课件
1
本次讲座的目的意义：
1、了解机械设计的一般方法与思路：
机械设计是一种创造性的劳动，需要全身心的投入， 要设法拿出自己独到的见解，哪怕是一些不十分成熟方 案，在此基础上开动脑筋去加以完善；这样:可以在与同 事的讨论中找出自身的差距；可以在方案逐步完善的过 程中，使自己焕发出工作热情与信心；可以在设计工作 过程中，使自己逐步成为内行，增长才干，获得进步。
机做出记号，以备修整。
二、精圆整设备：
由于辊筒工作转速较高，设备的转动精度和
运行平衡性精度也有较高要求，因此对筒体零件
的径向跳动、直线度等方面都有严格的公差要求，
在薄壁筒体零件的成形加工工艺中，精圆整工艺
成为影响产品质量的关键，需要专用设备来解决
精圆整工艺的难题。 为解决薄壁筒体精圆整加工的工艺难题，笔者
转动，转速为100r/min。行星轮走刀机构在支承主 轴转动的同时，通过五个齿轮组成的行星轮系及两
机械工程 完整的ppt课件
机械零件的疲劳大多发生在 －N曲线D点以前，可用下式描
述：
m rN NC (N ND)
D点以后的疲劳曲线呈一水 平线，代表着无限寿命区， 其方程为：
σγ
σγN1 σγN2 σγN
σγ
有限寿命区
无限寿命区
D
rN r N（ N D )
0
N1 N2 N
N0
N
由于ND很大，所以在作疲劳试验时，常规定一个
2）典型变应力及应力循环特征γ
.
σ
σ =常数 t
a）静应力：γ= +1 变应力特例
σ
一．载荷和应力的类型
σ
σa
σa σmin
σm σmax t
b）非对称循环变应力γ 在（+1～-1）间变化
σ
σa
σmax
t σmin
c）对称循环变应力γ= -1
.
应力类型
σa
σa
σm
σmax t
d）脉动循环变应力γ= 0
二．机械零件的失效形式及强度条件式
一）零件的失效形式 静应力作用下——过载断裂、塑性变形 变应力作用下——疲劳破坏约占零件损坏事故中的80% 。
二）零件强度条件式：σ ≤ [σ] = σlim / S
材料的极限应力
安全系数
1．静应力作用下 脆性材料制造的零件：σlim =σb 零件极限应力 塑性材料制造的零件：σlim =σS
用表面状态系数 来考虑
综合影响系数
(K )D
K
或
(K )D
K
考虑各因素影响
.
四.机械零件的疲劳强度计算
一）零件的极限应力线图
机械零件的疲劳强度计算1
由于零件几何形状的变化、尺寸大小、加工质量及强化因素等的 影响，使得零件的疲劳极限要小于材料试件的疲劳极限。
机械设计实例解析
CAXA—2005机械设计实例解析殷宏编著完整全面的功能展示严密精确的工程设计循序渐进的实例分析科学系统的知识体系前言CAXA电子图版是一款优秀的二维设计软件，它易学易用功能强大，存有大量的标准零件和工程标注，新版的CAXA软件与AutoCAD界面相似并完全兼容。
这就使得原AtoCAD用户几乎不用学习，在短时间内就可以迅速掌握其基本操作，充分运用两个软件各自的特点，更好地进行工程设计。
本书即适用于CAXA电子图版的初学者，也适用于有一定计算机操作基础的用户。
通过减速机套图的设计，全面系统地展现了运用电子图板进行机械结构设计的基本过程。
本书由殷宏和编著。
共分两篇10章，第1篇主要介绍了圆柱齿轮减速机各种零件的绘制方法。
第2篇主要介绍机械装配图的设计过程。
通过本书学习，使读者对运用电子图板进行机械产品设计有一个清晰的认识，特别是对于在校大中专学生进行机械设计课程设计和毕业设计有很好的参考价值，对在职的工程技术人员也会有很大的帮助。
由于时间仓促，书中难免有错误和不当之处，恳请读者批评指正，如果读者需要本书的相关资料，欢迎来信联系ytt117@。
目录第一篇通用零件设计第1章CAXA-2005电子图板的界面及基本操作1.1 CAXA—2005电子图板的界面1.1.1概述1.1.2 CAXA—2005电子图板的界面1.2 CAXA—2005电子图板的基本操作1.2.1基本操作1.2.2图形绘制1.2.3图样编辑1.2.4工程标注及图库操作1.2.5图形显示1.2.6 图幅确定1.2.7 图形转换习题第2章轴类零件绘制2.1 轴类零件图形绘制2.1.1 确定图幅和图样比例2.1.2 绘制轴零件的形状2.1.3 绘制轴零件的剖面图、向视图、键槽 2.1.4 轴零件图形的修剪2.2 轴类零件尺寸及公差的标注2.2.1 标注轴零件的直径尺寸及公差2.2.2 标注轴零件的长度尺寸2.2.3标注轴零件的向视图及剖面尺寸2.2.4 标注轴零件的形位公差及剖面符号2.3 轴类零件技术要求填写2.3.1 轴零件的文字标注2.3.2 轴零件的粗糙度、标注基准、倒角标注2.3.3 填写轴零件的技术要求2.3.4 填写轴零件的标题栏2.4 轴类零件图符制作2.4.1 关闭图层2.4.2 制作轴零件的图符习题第3章盘类零件的绘制3.1 盘类零件形状绘制3.1.1 确定图幅和图样比例3.1.2 绘制端盖零件形状3.2 端盖零件尺寸及公差标注3.2.1 标注端盖零件直径尺寸及公差3.2.2标注端盖零件长度尺寸及公差3.2.3 端盖零件形位公差和表面粗糙度标注 3.2.4 端盖零件文字标注3.3 端盖技术要求及标题栏的填写3.3.1 端盖零件技术要求的填写3.3.2 填写端盖零件标题栏3.4 端盖零件图符的制作3.4.1 关闭图层3.4.2 制作端盖零件图符习题第4章齿轮的绘制4.1 齿轮形状的绘制4.1.1 确定图幅及图样比例4.1.2 绘制齿轮形状4.2 齿轮尺寸及公差的标注4.2.1 标注齿轮直径尺寸及公差4.2.2 标注齿轮长度尺寸公差及倒角4.2.3 齿轮表面粗糙度、基准、形位公差标注 4.2.4 齿轮参数及检验项目4.3 齿轮技术要求及标题栏填写4.4 齿轮及参数表图符的制作4.4.1齿轮图符的制作4.4.2 齿轮参数表图符的制作习题第5章减速机箱体绘制5.1 减速机箱盖绘制5.1.1 箱盖主视图绘制5.1.2 箱盖俯视图绘制5.1.3 箱盖左视图绘制5.2 减速机箱盖的尺寸标注5.2.1 箱盖主视图尺寸标注5.2.2 箱盖俯视图尺寸标注5.2.3 箱盖左视图尺寸标注5.2.4 箱盖形位公差、粗糙度标注5.3 减速机箱盖技术要求及标题栏填写5.3.1 箱盖技术要求填写5.3.2 箱盖标题栏填写5.4 减速机箱盖图符制作5.4.1 关闭图层5.4.2 绘制箱盖图符5.4.3 定义箱盖图符5.5减速机箱座绘制5.5.1箱座主视图绘制5.5.2箱座俯视图绘制5.5.3箱座左视图绘制5.6 减速机箱座尺寸标注5.6.1 箱座主视图尺寸标注5.6.2箱座俯视图尺寸标注5.6.3箱座左视图尺寸标注5.6.4 箱座形位公差、粗糙度标注5.7 减速机箱座技术要求及标题栏填写 5.7.1 箱座技术要求填写5.7.2 箱座标题栏填写5.8减速机箱座图符制作5.8.1 关闭图层5.8.2 绘制箱座图符5.8.3 定义箱座图符习题第二篇机械装配图的绘制第6章由零件图绘制减速机装配图6.1 减速机装配图的插装6.1.1 设置图幅6.1.2 调入减速机箱座6.1.3调入减速机箱盖6.1.4 调入齿轮轴6.1.5 调入轴6.1.6 调入齿轮6.1.7 调入轴承6.1.8 调入轴承盖6.1.9 把轴承盖螺钉调入俯视图、联接螺栓调入主视图6.1.10 调入视孔盖6.1.11 调入油标和放油螺塞6.1.12 把轴承盖螺钉调入主视图6.1.13 把联接螺栓、起盖螺钉调入主视图6.1.14 把轴承盖螺钉调入左视图6.1.15 在左视图中绘制两输出轴6.1.16 在左视图中绘制视孔盖6.1.17 把联接螺栓、起盖螺钉、定位销调入左视图6.1.18 编辑图形6.2 减速机装配图尺寸标注6.2.1 轴承与轴的配合尺寸6.2.2减速机装配图的特性尺寸、安装尺寸、外形尺寸6.3 减速机各零件序号明细表6.4减速机技术要求及技术性能的填写6.4.1减速机技术性能填写6.4.2减速机技术要求的填写习题第7章机械装配图的设计7.1 建立新图层7.1.1 设置图幅7.1.2 建立新图层7.2 绘制减速机装配草图7.2.1 由齿轮外径尺寸确定箱体主视图外形7.2.2由齿轮、轴承宽度尺寸及联接螺栓直径确定箱体俯视图结构7.2.3 由俯视图根据投影关系确定主视图结构7.2.4 由俯视图和主视图根据投影关系确定左视图结构7.3 制作各零件图符7.3.1 由减速机装配图制作箱体图符7.3.2 由减速机装配图制作轴图符7.3.3 由减速机装配图制作齿轮图符7.3.4 由减速机装配图制作端盖图符第8章由图符制作零件图8.1 由图符制作轴零件图8.2 由图符制作盘类零件图8.3 由图符制作齿轮零件图8.4 箱体零件绘制8.4.1 由图符制作减速机箱盖零件图8.4.2由图符制作减速机箱座零件图习题第9章图纸管理9.1生成产品树9.1.1自动生成产品树9.1.2手动生成产品树9.2 设置显示内容9.3 查询习题第10章打印排版10.1 打印排版工具10.2 图纸排版操作10.3 图纸的输出习题附录1 CAXA键盘命令附录2 CAXA快捷键第一篇通用零件设计本篇内容包括：CAXA-2005电子图板的功能介绍；用CAXA-2005电子图板绘制轴、盘、齿轮、箱体等零件图形的方法；CAXA-2005电子图板的尺寸标注；图符的制作方法；文字标注的方法；技术要求库的完善和利用。
机械设计结构展示与分析(共110张PPT)
〔2〕外啮合斜齿圆柱齿轮传动
特点与应用：
两齿轮转向相反。轮齿与轴线成一夹角，工 作时有轴向力，所需支承较复杂，重合度较大， 传动较平稳，承载能力较高，适用于速度较高、 载荷较大或要求结构较紧凑的场合 。
〔3〕外啮合人字齿圆柱齿轮传动
特点与应用：
两齿轮转向相反。可看成是一个由两个螺旋角大 小相等方向相反的斜齿轮所组成的齿轮，承载能力 高，轴向力能抵消，多用于重载传动 。
缺点： 结构复杂，制造费用较高。
应用： 应用广泛。
调心式径向滑动轴承
轴承盖 轴瓦
轴承座 B
调隙式径向滑动轴承 应用：常用于一般用途的机床主轴上。
〔3〕轴瓦结构
整体式
整体轴套
卷制轴套结构
剖分式轴瓦
轴瓦油沟形状
2.滚动轴承 〔1〕滚动轴承的特点： 摩擦阻力小、起动快； 效率高〔 ＝0.98 0.99〕；
润滑和维护方便、易于互换； 运转精度高； 轴承组合结构较简单； 是标准件，选用方便；
〔2〕滚动轴承的典型结构
有些结构可以没有内圈、外圈或保持架，但决不能没 有滚动体。
特殊结构的轴承
带轴承座的滚动轴承 带密封盖的滚动轴承
滚动体的形状
联轴器
1.联轴器的功用与分类
功用：
联接两轴，并传递运动和转矩。 使用特点：
利用轮齿间的相互啮合传递运动和动力。
2.齿轮传动的特点
齿轮传动具有传递速度和功率的范围广；传动 比稳定，传动效率高；工作可靠，使用寿命长；结 构紧凑等优点。适用于平行轴、相交轴和交错轴之 间的传动。是近代机器中应用最广泛的一种传动机 构。
3.齿轮传动的类型
两轴线平行 齿轮 传动
两轴线不平行
外啮合直齿圆柱齿轮传动
机械创新设计实例分析 PPT(共 46张)
4．外平动齿轮传动的特点 （1）传动比大、分级密集，单级传动比在11~99之间，双级
传动比可达9801。 （2）承载能力大 啮合时几乎是面接触，齿面赫兹应力小。单
个转臂轴承变换为多个转臂轴承分担载荷，转臂轴承的寿命
可达两万小时，且转臂轴承等基本构件不受内齿轮尺寸的限 制，可以按强度要求确定，利于按强度进行优化设计。
平动齿轮减速滚筒具有：传动比大、机械效率高、结构紧凑、 尺寸和重量轻、均载性能好等优点。
3．双曲柄平动齿轮机构 多曲柄平动齿轮机构。如图
9-11所示。 多曲柄平动齿轮机构的传动
原理：输入轴的转速经第一级减 速后，由平动发生器传递给平动 齿轮ZG，同时限制了平动齿轮 ZG的自转，再经第二级减速后， 由内齿中心轮Zb输出。其传动比 统一表达式为
式中 d0——内齿轮根圆直径； d2e——偏心轴距。
外平动齿轮机构的尺寸难以缩小，而且提供内齿轮作平动 的曲柄轴只能有两个，限制了输入功率的分流，不利于传递过 大的功率。
6．内平动齿轮机构的基本型及其演化 图9-4所示为内平动齿轮机构的基本型。图9-5所示的内二环
减速器和内三环减速器。 内平动齿轮机构可获得较小尺寸和重量，其整机性能优于外
2）必须满足一定的装配条件能装配起来。同时也为精度 设计增加了限制条件。
3）传动机构的振动大、噪声高，并随着转速的提高迅速 增加。
上述存在的问题是这种传动的基本原理所决定的，改进
传动原理，开发新的传动类型是平动齿行星轮传动发展 的重要途径。
外平动齿轮机构的A、D两轴之距离受结构的限制
LADd0d2e
（1）组成结构及传动原理 图912所示
外激波摆动活齿传动的传动原 理；当驱动力输入后，输入轴以等 角速度带动外激波器H绕固定主轴 线转动，由于外激波器内轮廓径向 尺寸的变化，产生向心的推力，推 动摆动活齿绕其在活齿架上的铰链 点摆动，通过摆动活齿中心轮高副 啮合运动，摆动活齿推动外齿中心 轮K以等角速度绕主轴线转动，使 与其固联的输出轴获得输出转速， 于是外激波摆动活齿传动完成了转 速变换运动。
机械设计基础案例篇PPT课件
第2章 AutoCAD2009的绘图基础
本章要点 1、AutoCAD2009绘图与图层基本设置 2、精确绘图基础
第6页/共88页
1、AutoCAD2009绘图与图层基本设置
1.1、绘图参数设定 绘图参数的设置可通过“工具”→“选项”的“选项”对话框来 进行设置。
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1.2、图层设定 图层设定包括图形的线型、线宽以及颜色等特性的设置： 1.2.1、线型设置：输入“LINETYPE”命令弹出线型管理器对话框：
第一章 AutoCAD与机械设计基础知识
本章要点 1、AutoCAD的发展历程 2、AutoCAD2009的基本功能 3、AutoCAD2009的新增功能和基本界面
第1页/共88页
1、AutoCAD的发展历程
AutoCAD的发展大致可以分为四个阶段，即初级阶段、发展阶 段、完善阶段和进一步完善阶段。
用于对样条曲线的控制点进行细化操作。“反转”选项用于反转样条曲线的
方向 。
第22页/共88页
第4章 编辑与修改二维图形
本章要点 1、图形的基本编辑命令，包括对象的删除、
移动、 复制等15个。 2、图案填充命令。
第23页/共88页
1、图形的基本编辑 1.1、删除对象
删除指定的对象，就像是用橡皮擦除图纸上不需要的内容。
第17页/共88页
2.2、绘制圆环 选择“绘图” →“圆环”命令，即执行DONUT命令，AutoCAD提示：
指定圆环的内径:(输入圆环的内径) 指定圆环的外径:(输入圆环的外径) 指定圆环的中心点或<退出>:(确定圆环的中心点位置，或按 Enter键或 Space键结束命令的执行 2.3、绘制圆弧 当选择“绘图”→“圆弧”命令时，会出现下级菜单，列出11种 绘制圆 弧的方法如下图所示：
八章机械优化设计实例PPT课件
2）曲柄摇杆机构的传动角应在 和 之间，可得 min
max
g7
x
arccos
l2
2
l32 l1
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2
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g8
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2
0
二、曲柄摇杆机构再现已知运动轨迹的优化设计
所谓再现已知运动轨迹：是指机构的连杆曲线尽可能 地接近某一给定曲线。
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不同的设计要求，目标函数不同。若减速器的中心距没有要求时，可取减速器 最大尺寸最小或重量最轻作为目标函数。
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f x m min f x l r1 a r4 min
若中心距固定，可取其承载能力为目标函数。
f x 1/ min
减速器类型、结构形式不同，约束函数也不完全相同。 （1）边界约束
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不同类型的减速器，选取的设计变量使不同的。
展开式圆柱齿轮减速器：齿轮齿数、模数、齿宽、 螺旋角及变位系数等。
行星齿轮减速器：除此之外，还可加行星轮个数。 设计变量应是独立参数，非独立参数不可列为设计 变量。例如齿轮齿数比为已知，一对齿轮传动中，只 能取Z1或Z2一个为设计变量。
又如中心距不可取为设计变量，因为齿轮齿数确定 后，中心距就随之确定了。
（2）性能约束
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一、单级圆柱齿轮减速器的优化设计
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第四节 平面连杆机构的优化设计 连杆机构的类型很多，这里只以曲柄摇杆机构两类 运动学设计为例来说明连杆机构优化设计的一般步骤 和方法。 一、曲柄摇杆机构再现已知运动规律的优化设计
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如轴的结构设计过程中，按功率计算 出轴的最小直径
P d c..3
n
根据轴上零件的周向固定和轴向固定 情况，查阅设计手册，再进行结构设 计和强度校核。
2、现代设计方法
现代设计方法强调以计算机为工具， 以工程软件为基础，运用现代设计理念 进行的机械设计。
二、机械设计方法概述 介绍以下三种方法的异同点 1、常规机械设计 2、现代机械设计 3、机械创新设计
1、常规机械设计
常规机械设计方法是依据力学和数 学建立的理论公式和经验公式为先导， 以实践经验为基础，运用图表和手册等 技术资料，进行设计计算、绘图和编写 设计说明的过程。
该方法强调以成熟的技术为基 础，目前常规机械设计方法仍然是 机械工程中的主要设计方法。
4、三维仿真装置
机械设备到机械设备
5、结构创新
平行四边形设计成偏心轴结构
结论：
1、常规设计方法是一切方法的基础 2、现代设计方法是在常规设计方法
的基础上，提高设计效率、产品 可靠性和质量的设计方法 3、创新设计的要素是强调创造性的 设计思维，其结果具有巨大效益 4、加强创新教育是高等学校的职责
四、加强创新能力培养的意见
机械设计系列课程教学 改革中的创新能力培养
北京理工大学 张春林
汇报的主要内容： 一、机械设计系列课程的内涵 二、机械设计方法概述 三、不同设计方法的实例分析 四、加强创新能力培养的建议
一、机械设计系列课程内涵 这里的机械设计指广义的机
械设计，其内容含盖机械原理、 机械设计、几何精度设计、机械 创新设计等多门课程内容。
2、现代设计：
在设计思想没有改变时，通过计算机 仿真、优化设计等，可减少椰肉的损 失、提高生产率，但结果仍然不理想
3、创新设计：
注入溶剂，椰肉溶化成汁
创造性思维改变了产品 加工方法 椰子
由机械加工方法到化学方法生产
设计实例三：内平动齿轮传动装置
1、单齿轮平动机构
2、三齿轮平动机构
3、变异的平动机构
(一) 加强创新教育势在必行 我们国家正在建立一个国家创新
体系，他包括知识创新系统、技术创 新系统、知识传播系统和知识应用系 统。
其中，知识创新系统的核心部分 是国家科学研究机构和教学科研型的 大学；技术创新系统的核心部分是企 业；知识传播系统的核心是指高等教 育系统以及职业培训系统；知识应用 系统的主体则是企业和社会。
尽管我们的创新能力提高很快， 创新成果也很丰富，但与世界发达国 家的差距还很大。在高科技领域中， 很多关键技术还要受制于人。
如90%的发明专利掌握在发达国家 手里，我国关键技术的对外依存率达 50%，只有亿万分之三的国有企业拥有 自主知识产权的核心技术。
所以，作为国家知识创新系统和知识 传播系统的核心单位，高等学校开展 创新教育Leabharlann 提高人材培养的质量，已 经是势在必行。
(二）加强创新能力培养的意见
1、在课程教学内容的改革中增加 创新内容是培养创新能力的重 要措施。 机械基础系列课程内容中包含 着很多创新内容，要善于开发
如：机械原理课程： 利用机构组成原理设计新机构 利用自锁原理设计新机构 利用机构演化变异原理进行机构的 应用创新设计 利用机构的组合原理设计机械系统
现代设计方法从不同角度深化了机械 设计，提高了产品的设计质量，也降低 了产品的成本。
可靠性设计、优化设计、有限元 设计、计算机辅助设计、虚拟设 计等都是常用的现代设计方法。
现代设计方法在强调运用计算 机、工程设计与分析软件和现代设 计理念的同时，其基本的设计内容 是建立在常规设计的基础上。
在强调现代设计方法的时候， 不可忽视常规设计方法的重要性。
1、常规设计：
红薯
刀
2、现代设计： 在设计思想没有改变时，通过计算机仿真、 优化设计等，可减少削皮的损失、提高生产 率，但仍然不理想。
3、创新设计：
清洗
粉碎
过滤去皮
挤压成型
油炸成产品
红薯泥
创新导致加工设 备的改变
薯条
设计实例二：椰肉加工机的设计
1、常规设计：
椰子剖开
旋转
刀具切削
椰子
刀具
椰肉
结果不理想
3、开发与落实创新类实验 机构搭接组合 模块式机械组合 开发综合实验 有助于提高创新能力、创新意
识与动手能力的培养。
4、积极开展创新实践活动 定期组织校级、省市级及全国
级机械创新设计竞赛，能促进创新 能力与创新意识的提高，有助于素 质教育。
结论：
各类课程课堂教学中讲授的创 新内容、单独开设的机械创新设计 课程与开展创新实践活动相结合的 创新教育方式，是提高机械类大学 生创新能力的有效手段。
三、不同设计方法的实例分析 设计实例一：薯条加工机的设计 设计实例二：椰肉加工机的设计 设计实例三：内平动齿轮传动装
置的设计
设计实例一：薯条加工机的设计
1、常规设计： 2、现代设计： 3、创新设计：
1、 常规设计方法
第一道工序：清洗：设计清洗机。 第二道工序：削皮：设计削皮机。 红薯固定，刀旋转，完成削皮的任务。 第三道工序：切片后再切条。 需要设计清洗、削皮、切条三套设备，由 于红薯形状和大小差异很大，控制削皮的厚 度较难，导致浪费严重，生产率也低。
谢谢
企业的成功，20%在策略，80%在执 行 P197 企业的核心竞争力，就在于执行力。 没有执 行力， 一切都 是空谈 。 执行力决定企业的成败，任何企业的 失败都 是执行 的失败 ，任何 企业的 成功都 必然是 执行的 成功。
3、创新设计方法 机械创新设计是指充分发挥设 计者的创造力，利用人类已有的相 关科学技术知识，进行创新构思、 设计出具有新颖性、创造性及实用 性机械产品的一种实践活动。
创新设计强调发挥创造性， 提出新方案，提供新颖的而且 成果独特的设计。
其特点是运用创造性思维， 强调产品的创新性和新颖性。
结论： 无论设计方法如何，常规设计仍 然是最基本的设计方法，是机械 设计课程的根本内容。有关常规 设计的基本理论、基本方法与基 本技能不应减少。
如机械设计课程： 集成化设计与创新 模块化设计 这些都是最新的设计理念
如轴、齿轮、轴承、法兰盘的集成化 设计实例（用于航空轴系，德国）
锥齿轮
空心轴 圆柱齿轮 轴承及法兰盘
轴承及法兰盘
模块化设计实例---自动机
电机模块
电动缸模块
2、开设机械创新设计课程 通过开设创新设计课程，系统
地进行创新思维、创新技法的学 习，有助于全面提高创新能力与 创新意识。