水平转台机械设计27页PPT
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机械设计基础ppt课件【完整版】
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机械设计课件ppt
04
详细设计
对技术设计方案进行优化和完善，完 成图纸绘制和工艺计划，为产品制造 提供根据。
02 机械材料
CHAPTER
金属材料
01
02
03
钢铁
常用的机械材料之一，具 有高强度、良好的塑性和 韧性，易于加工和焊接。
铜及铜合金
具有良好的导电导热性能 ，易于加工，常用于制造 电气和电子元件。
铝及铝合金
质轻、耐腐蚀、易于加工 ，广泛用于航空、汽车和 建筑领域。
非金属材料
工程塑料
具有良好的耐腐蚀、绝缘 、质轻和耐磨等特性，广 泛应用于化工、电子和汽 车等领域。
橡胶
具有弹性好、减震性能良 好、绝缘和耐腐蚀等特点 ，用于制造密封件、减震 器和绝缘材料等。
陶瓷
硬度高、耐磨、耐腐蚀， 常用于制造轴承、阀件和 刀具等高精度零件。
复合材料
玻璃纤维增强塑料
金属基复合材料
由玻璃纤维和有机高分子材料复合而 成，具有轻质、高强、耐腐蚀等特点 。
以金属为基体，加入增强纤维或颗粒 等材料复合而成，具有高强度、耐磨 和耐热等特点。
碳纤维复合材料
由碳纤维和有机高分子材料复合而成 ，具有高强度、高模量、轻质等特点 ，广泛应用于航空、汽车和体育器材 等领域。
链传动的类型
根据链条的结构，链传动可以分为滚子链、齿形链等多种类型。
链传动的特点
链传动具有承载能力强、传动效率高、可靠性好等优点，但同时也 存在结构尺寸较大、对安装精度要求高等缺点。
04 机械制造工艺
CHAPTER
铸造工艺
砂型铸造
利用砂型作为模具进行铸造的方法，适用于各种 形状和大小的铸件。
熔模铸造
轴承结构设计
机械设计全套完整ppt课件
.
8
机械设计基础
绪论
1．熟悉常用机构的组成、工作原理及其特点，掌握通用机构的分析和设计 的基本方法。
2．熟悉通用机械零件的工作原理、结构及其特点，掌握通用机械零件的选 用和设计的基本方法。
3．具有对机构分析设计和零件设计计算的能力，并具有运用机械设计手册、 图册及标准等有关技术资料的能力。
4．具有综合运用所学知识和实践的技能，设计简单机械和简单传动装置的 能力。
凡具备上述（1）、（2）两个特征的实物组合体称为机构。 机器能实现能量的转换或代替人的劳动去做有用的机械功，而 机构则没有这种功能。
仅从结构和运动的观点看，机器与机构并无区别，它们 都是构件的组合，各构件之间具有确定的相对运动。因此，通 常人们把机器与机构统称为机械。
.
5
机械设计基础
绪论
如图1-1所示的内燃机， 是由汽缸体1、活塞2、连杆3、曲轴4、
.
机械设计基础
图1-5（a）开式运动链
14
• 将运动链中的一个构件固定，并且它的一个 或几个构件作给定的独立运动时，其余构件 便随之作确定的运动，此时，运动链便成为 机构。
• 机构的组成:
• 机 架：固定不动的构件
• 原动件：输入运动的构件
0.3.2 本课程的学习方法
本课程是从理论性、系统性很强的基础课和专业课向实践性较强的 专业课过渡的一个重要转折点。因此，学生在学习过程中，必须多观察、 细思考、勤练习、常总结。观察生活、生产中遇到的各种机械，熟悉典型 结构，增强感性认识；思考明晰本课程的基本概念，注意各种知识的联 系，融会贯通；勤练基本技能，提高分析能力和综合能力；及时总结、消 化掌握课程内容，归纳学到的各种技术方法。特别应注重实践能力和创新 精神的培养，提高全面素质和综合职业能力。
_水平转台的机械设计
间接驱动：是将电机或液压马达的输出 轴经齿轮减速再与框架轴固联，其主要优点 是可以改善系统的超低速性能及用小力矩电 机可驱动大力矩负载，缺点是由于齿轮啮合 间隙以及齿面磨损后影响系统的精度和稳定 性。
转台机械结构设计
一、轴系设计 轴系是实现转台各零部件有机联系的关
键，各框架之间通过轴系连接在一起，通过 轴系传递力矩及传动精确的回转运动。轴系 由轴、轴承、连接机构等组成。结构如图 ：
二、轴承选择与固定
轴承固定方式有两种：两端固定、一端 固定一端游)两端固定
三、轴与框架的连接
轴与孔的一般连接方式有：键连接、过 盈配合。如图所示。
(a) 键连接
(b) 过盈配合
四、框架设计 框架是转台的关键零件，提高其力学性
能对系统的精度具有重要的意义。框架结构 如图所示。
外框轴
2、卧式转台：卧式转台的外框轴平行于地平 面，结构如图所示。
外框轴
二、按转台回转轴数量分类
1、单轴转台：单轴转台只有一个回转轴， 结构如图所示。
2、双轴转台：图中的是立式双轴转台，其 具体结构如图所示。
3 、三轴转台：
立式三轴转台
卧式三轴转台
4、多轴转台：由三轴以上组成的转台，结 构如图所示。
三、按转台驱动元件类型分类
1、电动转台 所有框架全部由电机驱动。 2、液压转台 所有框架全部由液压马达驱动。 如图所示。
四、按转台轴承分类
1、机械轴承转台：转台回转轴的支承是机械轴承。 2、液压轴承转台：转台回转轴的支承是液压轴承。 3、气浮轴承转台：转台回转轴的支承是气浮轴承。
转台驱动元件选择
连接机构
电机 轴
轴承
单轴转台轴系结构
二轴转台轴系结构
机械设计基础知识PPT课件
3、向视图的表6、剖视图的表达方法 全剖视图
半剖视图
局部剖视图
7、剖面图的表达方法
第三节 、常用简化画法 1）、机件上某些交线的投影的简化画法
2）、相同结构的简化画法
3）、机件上较小结构的简化画法
第四节、螺纹的规定画法
第五节、圆柱齿轮的规定画法 1）、单个的圆柱齿轮
2）、两圆柱齿轮啮合
第六节、滚动轴承简化画法 1）、滚动轴承的基本结构及表达方法
2）、三种画法的选用
第二章 产品图样的基本内容和要求
第一节 产品图样包括的主要内容
产品图样包括的主要内容： 1、标题栏及明细表 2、视图 3、材料 4、尺寸和尺寸公差 5、形状和位置公差及表面粗糙度 6、关重件、关重特性 7、技术要求 8、其它技术参数图表
1、发动机总成图要反映出发动机的主要外部形状、安装部 位形状、内部主要结构形状，各组件（或部件）的装配位置和装配
关系、运动关系等；
2、发动机主视图一般采用沿曲轴轴线方向的综剖视图， 主要反映与曲轴轴向有关的各主要零部件的装配关系和运动关 系等，发动机的左视图一般采用横剖视图，反映曲柄连杆的装 配、运动关系及配气机构的装配运动关系等；
4、化油器、磁电机、火花塞、点火器、消音器、空滤 器等专业性很强的部件可以不拆分或部分拆分。
第三节 尺寸
一、尺寸的标注 1、尺寸在图纸上要标注齐全、正确、具有唯一性；标注方
法要符合国家标准的规定；基准选择要合理。 2、.图样中所标注的尺寸数值是实物真实的尺寸，不以图样
的比例大小为依据； 3、 图样中未标注单位的尺寸数字的单位是mm ； 4、在标注直径尺寸时，应在尺寸数字前加写字母Φ。在标注
连杆机构的动平衡试验曲线、配气相位、配缸间隙分组等。 四、零件图的要求
水平转台的机械设计
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水平转台的机械设计
转台常用的驱动元件有电机、液压马达 等。电机与液压马达驱动，各有利弊，选择 哪种驱动方式，要根据具体的要求来定夺。 一般液压马达驱动的转台的负载比电机驱动 的大很多。
液压驱动的优点是： （1）输出力矩大、功率密度高。 （2）液压马达调速范围大。
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水平转台的机械设计
水平转台的机械设计
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•限位装置
锁紧装置
水平转台的机械设计
•五、传动部件设计
• 对于直接驱动式的转台，需要联轴
器 •或者直接与电机提供的接口连接。在图 中 •的单轴转台轴系结构中，电机转子直接 联 •在轴上，驱动轴系回转。
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水平转台的机械设计
•齿轮减速机
•直流力矩电机
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水平转台的机械设计
3 、三轴转台：
•立式三轴转台
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•卧式三轴转台
水平转台的机械设计
4、多轴转台：由三轴以上组成的转台，结 构如图所示。
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水平转台的机械设计
三、按转台驱动元件类型分类
1、电动转台 所有框架全部由电机驱动。 2、液压转台 所有框架全部由液压马达驱动。 如图所示。
电动机驱动的主要优点是： （1）实现连续回转，而摆动式液压马达则不能。 （2）液压马达必须设置液压油源，而电动机不需要。 驱动元件与转台框架的联接方式分为直接驱动和间接 驱动。
直接驱动：将电机或液压马达的输出轴直接与框 架固联，其主要优点是有利于改善和提高系统的动态 性能和精度，缺点是其低速性能取决于元件本身的低 速性能。
惯性测试转台，侧重静态或稳态性能，主要 用于惯性导航系统和惯性元件。
2024版机械设计基础全套PPT电子课件教案完整版
摩擦轮传动与液压传动
06
CHAPTER
轴系零部件设计
轴的结构设计
确定轴的合理外形和全部结构尺寸。
轴的设计计算
包括强度计算和刚度计算。
轴的校核
对设计完成的轴进行强度和刚度校核，以确保其满足使用要求。
轴的设计计算与校核
Hale Waihona Puke 轴承的类型选择与校核轴承类型选择
根据使用条件、载荷大小、转速高低等因素选择合适的轴承类型。
制动器的选用与设计
07
CHAPTER
机械设计实践与应用
明确设计任务，分析产品功能、性能、使用环境等要求。
确定设计需求与目标
了解同类产品优缺点，收集相关标准、规范、专利等资料。
市场调研与资料收集
提出多种设计方案，进行技术经济分析，选择最优方案。
方案设计与比较
机械设计的基本流程与方法
详细设计
完成零部件设计、装配图设计、公差配合设计、材料选择等。
设计应确保机器或设备在使用过程中的安全性，防止对人员和环境造成危害。
从传统的经验设计、类比设计到现代的优化设计、创新设计，机械设计经历了从简单到复杂、从低级到高级的发展过程。
未来机械设计将更加注重创新、智能化、绿色化和人性化等方面的发展，同时还将涉及到更多的新材料、新工艺和新技术等领域。
机械设计的发展历程与趋势
创新思维的内涵与特点
探讨如何培养创新思维，如观察分析、联想类比、逆向思维等方法。
创新思维的培养与激发
介绍TRIZ理论、头脑风暴法、六顶思考帽等创新方法在机械设计中的应用实例。
创新方法在机械设计中的应用
分析具有创新性的机械设计案例，如新型机构设计、轻量化设计、绿色设计等，探讨其创新点及实现方法。
机械设计基础课件PPT.pptx
辅助运动：配气 ——启闭进排气阀
第一章 绪论
12
总结：
机器：既能实现确定的机械运动，又能完成有用的机 械功，或者能传递或转换能量、物料、信息等。如
车床——实现确定的机械运动，又作有用的机械功 内燃机——转换能量 机械手——传递物料 照相机——传递信息
机构：仅能传递或转换运动。如
齿轮机构——传递运动 凸轮机构——转换运动
具有以上三个特征——机器
第一章 绪论
14
2、机构的特征
只具有机器的前两个特征——机构
如 凸轮机构（配气机构）：把回转运动→直线运动 曲柄滑块机构：将活塞的直线运动→曲柄的回转 运动
3、机器和机构的关系
机器是由一种或多种机构组成的。
第一章 绪论
15
三、构件和零件
1. 机器由机构组成:
2. 机构是人工组合的构件系统，必须满足两点:若干构件
极限应力σlim,τlim应根据零件材料性质及所受应力类 型作如下选择：
１)静应力下工作的塑性材料零件，失效为塑性变形，应 按不发生塑性变形的强度条件计算，常以材料的屈服点σ ｓ，τｓ作为极限应力σlim,τlim。
２)静应力下脆性材料，失效为断裂，应按不发生断裂 的强度条件计算，常以材料的强度极限σｂ，τｂ作为极限 应力σlim,τlim。
5
照相机
第一章 绪论
6
凸轮机构
第一章 绪论
7
齿轮机构
第一章 绪论
8
棘轮机构
第一章 绪论
一、机械、机器和机构
进气阀3
机器实例：内燃机
1、功能：内燃机是 将燃气燃烧时的热能转 化为机械能的机器。
活塞2
顶杆8 连杆5
曲轴6
2、组成包含三种机 曲柄滑构块：机构，将活塞往复 移动转化为曲柄的连续转动； 齿轮9 齿轮机构，改变转速大小和 转向；凸轮机构，将凸轮的 连续转动转变为推杆往复移动。
第一章 绪论
12
总结：
机器：既能实现确定的机械运动，又能完成有用的机 械功，或者能传递或转换能量、物料、信息等。如
车床——实现确定的机械运动，又作有用的机械功 内燃机——转换能量 机械手——传递物料 照相机——传递信息
机构：仅能传递或转换运动。如
齿轮机构——传递运动 凸轮机构——转换运动
具有以上三个特征——机器
第一章 绪论
14
2、机构的特征
只具有机器的前两个特征——机构
如 凸轮机构（配气机构）：把回转运动→直线运动 曲柄滑块机构：将活塞的直线运动→曲柄的回转 运动
3、机器和机构的关系
机器是由一种或多种机构组成的。
第一章 绪论
15
三、构件和零件
1. 机器由机构组成:
2. 机构是人工组合的构件系统，必须满足两点:若干构件
极限应力σlim,τlim应根据零件材料性质及所受应力类 型作如下选择：
１)静应力下工作的塑性材料零件，失效为塑性变形，应 按不发生塑性变形的强度条件计算，常以材料的屈服点σ ｓ，τｓ作为极限应力σlim,τlim。
２)静应力下脆性材料，失效为断裂，应按不发生断裂 的强度条件计算，常以材料的强度极限σｂ，τｂ作为极限 应力σlim,τlim。
5
照相机
第一章 绪论
6
凸轮机构
第一章 绪论
7
齿轮机构
第一章 绪论
8
棘轮机构
第一章 绪论
一、机械、机器和机构
进气阀3
机器实例：内燃机
1、功能：内燃机是 将燃气燃烧时的热能转 化为机械能的机器。
活塞2
顶杆8 连杆5
曲轴6
2、组成包含三种机 曲柄滑构块：机构，将活塞往复 移动转化为曲柄的连续转动； 齿轮9 齿轮机构，改变转速大小和 转向；凸轮机构，将凸轮的 连续转动转变为推杆往复移动。
机械设计高级教程.pptx
机械工程
领域内从事设计、制造、研发的高级工程技术人才。分三个专业方向。
制造工程： 掌握现代制造工艺理论、先进制造技术，进行产品和装备的生产组织、
加工制造。
产品数字化设计： 利用现代设计方法、计算机网络协同设计技术进行产品创新开发、
设计。
模具CAD/CAM： 依托计算机辅助设计及制造技术，进行模具的设计及制造等工作。
• 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。上午11时3分56秒上午11时3分11:03:5620.7.26
谢谢观看
科研院所、部队、学校。
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美nday, July 26, 2020
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。11:03:5611:03:5611:037/26/2020 11:03:56 AM
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
• 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。20.7.2611:03:5611:03Jul-2026-Jul-20
精密机械水平及垂直旋转支承结构设计 ppt课件
大于横向作用力的力臂。
轴长推荐值： L 1.5d平均
ppt课件 24/17
17
4）精度（公差与配合）设计
配合间隙由零件尺寸、形 状、相对位置等误差造成。
解决问题的关键：精度 基准制——标准化 标准公差等级——功能、经济 基本偏差——配合性能
精度设计是实现功能设计的基础。
ppt课件 24/18
18
典型结构——滚动体支持
24/10 ppt课件
10
（1）圆锥支持结构设计
如图所示圆锥面支承结构，具有定向、
置中双项功能，但旋转阻力大。
设结构参数：
轴锥面长 L、圆锥角2α 、承载 Q Q
非承
正压力： N
Q
sin
载面 R
L
摩擦力： f N
N
摩擦力矩： M 0 fR平均
r
N
结构受力图
24/11 ppt课件
矩来源于圆柱面，计算式：
等效荷载 P
M0
Pd
2
（注意当量系数μ′的确定）
存在或必需考虑轴向力导 致的端部摩擦力矩：
M0
1 Q
3
d13 d12
d
3 2
d
2 2
24/05 ppt课件
等效荷载 Q
5
球面支承摩擦力矩的计算：
M0
3 Qa
16
赫兹公式计算接触半径a：
a 0.8813 Q( 1 1 )r E轴颈 E止推
最小轴颈： d
P
0.2 b
等P 效荷载P
b — —强度极限应力 根据摩擦力矩计算方法：
M0
Pd
机械设计基础PPT课件
1、提出和制定产品设计任务书 需求--确定功能指标--分析可能性—制定设计任务书（产品用途， 技术经济指标，使用条件，设计承担着，设计周期）
2、总体方案设计 设计任务书—调查研究—工作原理—总体设计方案—论证可行性— 绘制机构简图
3、技术设计 总体方案—确定结构尺寸（结构设计，工作能力计算）--画图 零件设计步骤： 确定类型结构—受力分析—失效分析—选材—尺寸设计—结构设 计—绘图
4、样机的试制与鉴定
5、产品的正式投产
.
9
§0—4 机械设计基础课程的内容、性质和任务
一、课程的内容
常用机构和通用零部件的工作原理，运动特点、结构特点、基本
的设计理论和计算方法。
二、课程的性质
性质：技术基础课
作用：承上启下
特点：科学性，综合性，实践性
三、课程的任务
1.了解常用机构的结构，运动特性，初步具有分析和设计常用机
（4）、自动机，自动线
.
6
（5）、机构类型：常用机构，液压机构，气压机构等 （6）、零件类型：通用零件，专用零件
（7）、部件：协同工作且完成共同任务的零件组合 通用部件：轴承，联轴器等 专用部件：汽车转向器
.
7
§0—3 机械设计的基本要求及一般程序 一、机械设计的基本要求
1、预定功能的要求:设计的基本出发点 功能要求：设计机器的功用和性能指标（运动性能，动力性能，技 术指标，外形结构要求） 必需正确选择机器的工作原理、机构类型和机械传动方案
构的能力。
2.掌握通用零件的工作原理、结构特点、设计计算和维护等知识。
并初步具有设计简单机械传动装置的能力。
3. 具有运用标准，规范，手册，查阅相关技术资料能力。
4.获得本学科实验技能的初步训练。
2、总体方案设计 设计任务书—调查研究—工作原理—总体设计方案—论证可行性— 绘制机构简图
3、技术设计 总体方案—确定结构尺寸（结构设计，工作能力计算）--画图 零件设计步骤： 确定类型结构—受力分析—失效分析—选材—尺寸设计—结构设 计—绘图
4、样机的试制与鉴定
5、产品的正式投产
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§0—4 机械设计基础课程的内容、性质和任务
一、课程的内容
常用机构和通用零部件的工作原理，运动特点、结构特点、基本
的设计理论和计算方法。
二、课程的性质
性质：技术基础课
作用：承上启下
特点：科学性，综合性，实践性
三、课程的任务
1.了解常用机构的结构，运动特性，初步具有分析和设计常用机
（4）、自动机，自动线
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6
（5）、机构类型：常用机构，液压机构，气压机构等 （6）、零件类型：通用零件，专用零件
（7）、部件：协同工作且完成共同任务的零件组合 通用部件：轴承，联轴器等 专用部件：汽车转向器
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§0—3 机械设计的基本要求及一般程序 一、机械设计的基本要求
1、预定功能的要求:设计的基本出发点 功能要求：设计机器的功用和性能指标（运动性能，动力性能，技 术指标，外形结构要求） 必需正确选择机器的工作原理、机构类型和机械传动方案
构的能力。
2.掌握通用零件的工作原理、结构特点、设计计算和维护等知识。
并初步具有设计简单机械传动装置的能力。
3. 具有运用标准，规范，手册，查阅相关技术资料能力。
4.获得本学科实验技能的初步训练。
机械设计介绍ppt课件
在这样一个迅猛发展的时代 , 人们的要求越来越高, 也就对设计 工作者提出了更高的水准。
设计向什么方向发展, 设计如何解决现代人的需求, 已经成为重 要的研究课题。
机械设计基础课程在产品设计中的作用 ?
精选课件杨家军
3
机械设计的一般进程大体上可划分为
产品规划、概念设计、详细设计试制生产四个阶段
吊钩最大起重量——50 kN 工作能力或承载能力——50 kN
50 kN
精选课件杨家军
41
二、承载能力判定条件
同一零件可能发生各种不同形式的失效
n
F
轴可能的失效形式： 断裂、过大弹性变形、塑性变形、共振
强度条件：
工作应力≤许用应力 σ≤ [σ] 或 τ≤ [τ]
刚度条件： 实际变形量≤许用变形量 y ≤[y]、 θ ≤[θ] 、φ ≤ [φ]
精选课件
25
本课程的基本学习方法
1 着重基本概念的理解和基本设计方法的掌握， 不强调系统的理论分析；
2 着重理解公式建立的前提、意义和应用,不 强调对理论公式的具体推导；
3 注意密切联系生产实际，努力培养解决工程 实际问题的能力。
精选课件
26
机械(machinery) 机器
机构
精选课件
27
机器(machine) 执行机械运动的装置，它用 来变换和传递能量、物料与信息
t
46
几个应力参数
循环特征：
r min ——表示应力变化的情况 max
对称循环— r =
－1；
脉动循环— r =
0；
非对称循环—
r≠ 0 且 | r | ≠ 1;
静应力— r = +1
平均应力：
设计向什么方向发展, 设计如何解决现代人的需求, 已经成为重 要的研究课题。
机械设计基础课程在产品设计中的作用 ?
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3
机械设计的一般进程大体上可划分为
产品规划、概念设计、详细设计试制生产四个阶段
吊钩最大起重量——50 kN 工作能力或承载能力——50 kN
50 kN
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41
二、承载能力判定条件
同一零件可能发生各种不同形式的失效
n
F
轴可能的失效形式： 断裂、过大弹性变形、塑性变形、共振
强度条件：
工作应力≤许用应力 σ≤ [σ] 或 τ≤ [τ]
刚度条件： 实际变形量≤许用变形量 y ≤[y]、 θ ≤[θ] 、φ ≤ [φ]
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本课程的基本学习方法
1 着重基本概念的理解和基本设计方法的掌握， 不强调系统的理论分析；
2 着重理解公式建立的前提、意义和应用,不 强调对理论公式的具体推导；
3 注意密切联系生产实际，努力培养解决工程 实际问题的能力。
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机械(machinery) 机器
机构
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机器(machine) 执行机械运动的装置，它用 来变换和传递能量、物料与信息
t
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几个应力参数
循环特征：
r min ——表示应力变化的情况 max
对称循环— r =
－1；
脉动循环— r =
0；
非对称循环—
r≠ 0 且 | r | ≠ 1;
静应力— r = +1
平均应力：
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