机械设计的相关基础知识.
机械设计基础背诵知识点
机械设计基础背诵知识点机械设计是一门关于机械制造的学科，它涉及到机械零部件的设计、选择、计算和分析等方面的知识。
在机械设计的学习过程中，很多基础的知识点需要我们进行背诵。
下面将介绍一些机械设计基础的知识点。
1. 材料力学材料力学是机械设计的基础。
需要掌握材料的力学性质，包括拉伸强度、屈服强度、硬度等。
还要了解不同材料的特点以及它们的应用范围。
2. 分析力学分析力学是机械设计中的另一个重要知识点。
它涉及到物体的平衡、受力分析以及运动学等内容。
我们需要了解力的合成与分解、力矩的概念、平衡条件等基本概念。
3. 等效应力与疲劳在机械设计中，常常需要进行结构的强度计算。
等效应力理论是常用的一种计算方法，它可以将多个不同方向的应力合成为一个等效应力。
此外，疲劳是机械设计中非常重要的一个问题，我们需要了解疲劳寿命、疲劳裕度等概念。
4. 轴线零件设计轴线零件设计是机械设计中的一个重要内容。
我们需要了解轴线零件的选择与计算，包括轴的强度与刚度计算、连接方式的选择等。
5. 机械传动机械传动是机械设计中常见的一种结构形式。
我们需要了解不同传动装置的特点与适用范围，包括齿轮传动、带传动等。
6. 节气部件设计节气部件设计是机械设计中与流体传动相关的一个内容。
我们需要了解不同节气部件的设计原理与计算方法，包括调节阀、安全阀等。
7. 设备安装与调试设备安装与调试是机械设计中的最后一个环节，我们需要了解设备的安装方式以及调试过程中的一些注意事项。
上述只是机械设计中的一部分基础知识点，希望能够对你在学习机械设计过程中有所帮助。
机械设计是一个广阔的领域，需要我们不断学习与积累，才能够设计出高质量的机械产品。
50个机械设计基础知识点
50个机械设计基础知识点1.刚体力学：研究物体在作用力下的平衡和运动。
2.静力学：研究物体在静止状态下的力学性质。
3.动力学：研究物体在运动状态下的力学性质。
4.运动学：研究物体的运动特性，如速度、加速度和位移。
5.力学系统：由若干物体组成，并且相互作用，受到外界力的作用。
6.力的合成：通过矢量相加的方法计算多个力的合力。
7.力的分解：将一个力分解为多个力的合力。
8.平衡：物体受到的合力和合力矩均为零。
9.功：力在物体上产生的位移所做的功。
10.能量：物体的能力做功的量度。
11.弹性力：物体受到变形后，恢复原状的力。
12.摩擦力：物体在运动或静止时受到的阻力。
13.运动学链：由多个刚体连接而成的机构，用来进行运动传递和转换。
14.齿轮传动：利用齿轮的互相啮合实现运动传递和转换。
15.杠杆机构：利用杠杆的原理实现力的放大或缩小的机构。
16.曲柄连杆机构：利用曲柄和连杆的结构实现运动转换。
17.铰链机构：通过铰链连接物体的机构，实现固定、旋转或滑动。
18.滑块机构：由滑块和导轨构成的机构，实现直线运动。
19.传动比：用来衡量运动传递的效率。
20.齿轮比：齿轮传动中两个齿轮的旋转速度比值。
21.离合器：用来连接或分离两个旋转物体的装置。
22.制动器：用来减速、停止或固定运动物体的装置。
23.轴承：用来支撑和减小机械运动中的摩擦力的装置。
24.轴线：用来连接和支撑旋转物体的直线。
25.键连接：通过键连接来实现轴线和轴承的固定。
26.螺纹连接：通过螺纹连接实现两个物体的拧紧或松开。
27.轴承间隙：轴承内外圈之间的间隙，用来调整摩擦力和轴承的转动。
28.轴向力：作用于轴线方向上的力。
29.径向力：作用于轴线垂直方向上的力。
30.弹簧：用来储存和释放能量的装置。
31.拉伸强度：材料抵抗拉伸破坏的能力。
32.压缩强度：材料抵抗压缩破坏的能力。
33.硬度：材料抵抗划伤或穿透的能力。
34.拉伸试验：测试材料的拉伸性能和强度。
机械设计基础入门从零开始学习机械设计
机械设计基础入门从零开始学习机械设计机械设计是工程设计领域中非常重要的一部分，它涉及到各种机械设备的设计、制造和维修。
对于刚开始学习机械设计的人来说，掌握基础知识和技能是非常重要的。
本文将从零开始介绍机械设计的一些基础内容，帮助初学者入门机械设计。
一、机械设计的概述机械设计是指通过对设备、零部件或系统进行合理的设计，使之具有一定的性能、质量和可靠性，并能满足特定功能和使用要求的过程。
在机械设计中，需要考虑材料的选择、结构的设计、运动的传递和控制等方面。
机械设计的基础包括力学、材料学、机械制图等知识，掌握这些基础知识对于机械设计非常重要。
二、机械设计的基本原理1.力学基础：机械设计中的重要基础知识是力学，包括静力学和动力学。
静力学研究不变形力学系统的平衡条件，动力学研究物体的运动规律和力的作用。
了解力学的基本原理对于机械设计非常重要，可以帮助合理设计机械结构和确定机械零部件的尺寸和材料。
2.材料学：机械设计中的材料选择非常重要，不同材料具有不同的力学性能和耐久性。
了解材料的性质和特点，可以根据设计需求选择合适的材料。
常用的机械材料包括金属、塑料、复合材料等。
3.机械元件的设计：机械设计中的元件包括轴、轮、齿轮、传动装置等。
对于不同的机械元件，需要考虑其功能和使用要求，选择合适的结构和材料来设计。
同时，还需要注意元件之间的配合和传动的平稳性。
三、机械设计的软件工具在现代机械设计中，使用计算机辅助设计（CAD）软件是非常常见的。
CAD软件可以帮助设计师进行绘图、模拟分析和模型验证等工作。
熟练掌握CAD软件的使用，可以提高设计效率和设计质量。
常见的CAD软件包括AutoCAD、SolidWorks、CATIA等。
四、机械设计实例分析为了更好地理解机械设计的基础知识，下面将通过一个简单的机械设计实例来进行分析。
假设我们需要设计一个简单的手摇搅拌器，用于搅拌液体混合物。
首先，我们需要考虑搅拌器的结构和功能要求，选择合适的材料（如不锈钢）来制作搅拌器的主要零部件。
机械设计需要哪些知识点
机械设计需要哪些知识点机械设计需要掌握的知识点在机械设计领域，掌握一定的知识点是非常重要的，这些知识点涉及到机械设计的多个方面，包括基础知识、材料选择、工艺技术等。
本文将介绍机械设计中需要了解和掌握的关键知识点。
1. 工程力学工程力学是机械设计的基础，它包括静力学、动力学和材料力学等课程。
静力学研究力的平衡和结构的稳定，动力学研究力的作用和物体的运动，材料力学研究材料的性能和力学行为。
掌握工程力学的基本原理和公式，对于机械设计者来说至关重要。
2. 机械设计基础知识机械设计的基础知识包括机械零件的命名、尺寸、公差等。
例如，命名规则中的轴、孔、键、螺纹等，尺寸公差包括平行度、圆度、轴线偏移等。
机械设计者需要了解这些基本概念，以便正确设计零件和装配。
3. 材料选择在机械设计中，选择合适的材料对产品的性能和寿命有着重要影响。
机械设计者需要了解各种材料的物理性质、力学性能、耐磨性、耐腐蚀性等特性。
了解不同材料的使用条件和限制，并根据应用环境和需求来选择合适的材料，以确保产品的可靠性和稳定性。
4. 机械传动系统机械传动是机械设计中非常重要的一部分，它包括齿轮传动、皮带传动、链条传动等。
机械设计者需要了解不同传动系统的原理、特点和应用范围，以便选择合适的传动方案，并进行传动计算和设计。
5. 工艺技术机械设计者还需要了解各种工艺技术，包括加工工艺、焊接技术、表面处理等。
了解不同工艺技术的原理、优缺点以及适用范围，以便在设计过程中考虑到产品的制造可行性和成本效益。
6. 计算机辅助设计随着计算机技术的发展，计算机辅助设计（CAD）已成为机械设计的重要工具。
机械设计者需要熟练掌握CAD软件的操作技巧，能够进行三维建模、装配设计、工程图绘制等。
7. 安全和可靠性在机械设计中，安全性和可靠性是至关重要的考虑因素。
机械设计者需要了解相关的安全标准和规范，确保产品在使用过程中符合安全要求。
同时，还需要考虑产品的可靠性，避免因设计不合理导致的故障和损坏。
机械设计：20个基础知识点
机械设计：20个基础知识点1、机械零件的失效形式有哪些？（一）整体断裂（二）过大的残余变形（三）零件的表面破坏（四）破坏正常工作条件引起的失效2、为什么螺纹联接常需要防松？防松的实质是什么？有哪几种防松措施？答：一般螺纹连接能满足自锁条件而不会自动松脱，但在受振动或冲击载荷下，或是温度变化较大时，连接螺母可能会逐渐松动。
螺纹松动的主要原因是螺纹副之间的相对转动造成的，因此在实际设计时，必须采用防松措施，常采用的措施主要有以下几点：1、摩擦防松---保持螺纹副之间的摩擦力以防松，如添加弹簧垫圈，对顶双螺母；2、机械防松---采用止动零件来保证防松，常采用的是槽形螺母和开口销等；3、破坏螺纹副防松---破坏及改变螺纹副关系，例如冲击法。
3、螺纹联接中拧紧目的是什么？举出几种控制拧紧力的方法。
答：螺纹连接中拧紧的目的是让螺栓产生预紧力，预紧的目的在于增强连接的可靠性和紧密性，以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑动。
控制拧紧力的有效方法是测力矩扳手或定力矩扳手，当达到需要的力矩时，锁紧即可；或者采用测量螺栓伸长量的方法来控制预紧力。
4、带传动的弹性滑动与打滑有何区别？设计V带传动时，为什么要限制小带轮的dmin？答：弹性滑动是带传动的固有特性，是不可避免的。
当存在拉力差并且带是弹性体，就会发生弹性滑动现象。
打滑是由于过载造成的，是一种失效形式，是可以避免的，而且必须避免。
原因：打滑发生在小带轮上，外载越大，两边的拉力差就越大，就导致弹性滑动区增大，当包角内都发生弹性滑动现象时就发生打滑现象。
弹性滑动是量变，打滑是质变。
小轮直径小，包角小，摩擦接触面积小，容易打滑。
5、为什么灰铸铁和铝铁青铜涡轮的许用接触应力与齿面的滑动速度有关？答：因为：灰铸铁和铝铁青铜涡轮的主要失效形式是齿面胶合，而发生胶合与滑动的速度有关，所以其许用接触应力和齿向滑动速度有关。
铸锡青铜涡轮的主要失效形式是齿面点蚀，其发生是由接触应力所致，故许用接触应力和滑动速度无关。
机械设计基础学习必备的核心知识
机械设计基础学习必备的核心知识机械设计是工程领域中非常重要的一个分支，它涵盖了很多知识点和技能。
作为学习机械设计的初学者，了解和掌握一些核心知识是至关重要的。
本文将介绍一些机械设计基础学习必备的核心知识，并为各位初学者提供一些学习的指导。
一、机械元件的设计与选择机械设计的第一步是了解各种机械元件的基本原理和结构，并能够选择合适的元件组成一个完整的机械系统。
在学习机械元件设计时，需要了解力学和材料力学的基本知识，包括静力学、动力学、强度学和刚度学等。
同时还需要学习各种机械元件的设计原理和选型准则，比如轴承、齿轮、链条等。
二、机械传动系统的设计与计算机械传动系统是机械设计中非常重要的组成部分，它用于传递和调节动力和运动。
学习机械传动系统的设计与计算，需要熟悉各种常见的传动方式，比如齿轮传动、皮带传动、链条传动等。
了解这些传动方式的工作原理、优缺点和适用范围，以及相应的计算方法和公式，可以帮助初学者进行合理的传动系统设计。
三、机械加工与制造工艺机械设计需要与机械加工与制造工艺结合起来，才能够最终将设计变为实物。
因此，了解基本的机械加工和制造工艺是必不可少的。
初学者需要学习机械加工的基本知识，包括切削加工、焊接、铸造等。
同时还需要了解不同工艺对材料性能和工件质量的影响，以便能够做出合理的设计和加工选择。
四、机械绘图与CAD技术机械设计中，绘图是一项非常重要的技能。
绘图是将设计思路转化为具体图纸的过程，也是与他人交流的重要手段。
学习机械绘图需要掌握基本的绘图规范和常用的绘图软件，比如AutoCAD。
同时还需要学习图纸的阅读与理解，以及各种常见符号和标注的意义。
五、机械设计的软件辅助与仿真随着计算机技术的不断发展，机械设计的软件辅助与仿真技术变得越来越重要。
学习使用与机械设计相关的软件，比如SolidWorks、CATIA等，可以大大提高设计效率和准确性。
另外，学习使用有限元分析软件进行结构强度和刚度等仿真计算，可以帮助初学者更好地评估和改进设计方案。
机械必备知识点总结大全
机械必备知识点总结大全一、机械基础知识1. 机械结构机械结构是由零部件和构件组成的，主要包括机床、工具机、机械手、传动机构等。
机械结构根据其功能和用途可以分为静态结构和动态结构。
2. 机械原理机械原理是研究物体在空间中的运动和相互作用的学科，主要包括静力学、动力学、弹性力学等。
了解机械原理可以帮助工程师设计和优化机械结构。
3. 机械制图机械制图是机械设计中的基本技能，包括机械零件的绘图、尺寸标注、注解和剖视图等。
掌握机械制图可以帮助工程师理解和沟通设计意图。
4. 机械制造工艺机械制造工艺包括铸造、锻造、焊接、切削、热处理等，这些工艺用于加工原材料，制造成各种机械零件和构件。
掌握机械制造工艺可以帮助工程师选择合适的加工方法和工艺参数。
5. 机械材料机械材料包括金属材料、塑料材料、复合材料等，其性能和特点对机械结构和零部件的设计和制造具有重要影响。
了解机械材料可以帮助工程师选择合适的材料和热处理工艺。
二、机械设计知识1. 机械设计原理机械设计原理包括静力学、动力学、材料力学等，了解这些原理可以帮助工程师设计和分析各种机械结构和零部件。
2. 机械传动设计机械传动设计包括齿轮传动、链传动、皮带传动等，了解传动原理和设计方法可以帮助工程师选择合适的传动方案和参数。
3. 机械零件设计机械零件设计包括轴、轴承、齿轮、连杆、销轴等，掌握零件的选材、设计和加工可以帮助工程师设计出可靠和经济的机械结构。
4. 机械系统设计机械系统设计包括机床、工具机、机械手、自动化系统等，全面了解机械系统的原理和设计方法可以帮助工程师设计出高效和稳定的工程设备。
5. 机械设计软件机械设计软件包括CAD、CAM、CAE等，掌握这些软件可以帮助工程师进行机械设计、分析和优化。
三、机械制造知识1. 机械加工工艺机械加工工艺包括车削、铣削、钻削、磨削等，了解各种加工方法和工艺参数可以帮助工程师选择合适的加工方案和工艺路线。
2. 数控加工技术数控加工技术是近年来发展较快的一种新型加工方法，了解数控机床的原理和操作方法可以帮助工程师设计和加工各种复杂的机械零部件。
考研机械设计必考知识点
考研机械设计必考知识点一、力学基础知识1.1 力的基本概念力是物体之间相互作用的结果，具有大小和方向。
1.2 力的合成与分解力的合成是指多个力同时作用于物体时，其合力的求解。
力的分解是指把一个力分解为多个合力的过程。
1.3 牛顿三定律牛顿第一定律：一个物体如果受到合力为零的作用，则物体保持静止或匀速直线运动。
牛顿第二定律：物体的加速度与作用在物体上的合力成正比，与物体的质量成反比。
牛顿第三定律：任何两个物体之间存在相互作用力，且大小相等、方向相反。
1.4 力矩和力矩平衡力矩是描述力偶对物体产生的转动效果的物理量。
力矩平衡是指物体受到的合力矩为零，物体处于平衡状态。
二、材料力学2.1 应力与应变应力是物体单位面积上的内力，应变是物体长度或体积的变化与原长或原体积的比值。
2.2 弹性力学性能弹性力学性能包括弹性模量、屈服强度、延伸率等。
2.3 薄壁压力容器薄壁压力容器是指壁厚相对于容器直径或高度较小的容器，其设计与分析需要考虑安全性能及适应力。
三、机械设计3.1 齿轮传动齿轮传动是机械传动中常用的一种形式，包括直齿轮传动、斜齿轮传动、蜗轮传动等。
3.2 轴的设计轴是机械传动中承受扭矩的重要零件，其设计需要考虑强度和刚度。
3.3 联轴器联轴器用于连接两个轴，传递功率和扭矩。
各类联轴器的特点和选用原则。
3.4 轴承的种类和选用轴承用于支撑转轴并减小摩擦，常见的有滚动轴承和滑动轴承。
四、机械制图4.1 国家标准图形符号机械制图中的常用符号，如直线、圆、孔、螺纹等。
4.2 投影方法机械制图中的常用投影方法，包括主视图、俯视图、侧视图等。
4.3 三维建模软件常用的三维建模软件，如SolidWorks、Pro/E等。
五、数值计算和优化设计方法5.1 数值计算基础数值计算方法的基本原理和常用的数值计算方法，如牛顿法、二分法等。
5.2 优化设计方法优化设计方法的基本原理和常用的优化算法，如遗传算法、粒子群算法等。
六、机械振动与噪声控制6.1 机械振动基础机械振动的基本概念和分类，如自由振动、受迫振动等。
做机械设计要学的知识点
做机械设计要学的知识点在进行机械设计工作时，了解和掌握一些基础的知识点是非常重要的。
这些知识点涵盖了机械设计的各个方面，从材料的选择到设计流程的规划，都需要我们有所了解。
下面将介绍一些做机械设计时需要学习的知识点。
一、材料学知识材料在机械设计中起着至关重要的作用。
我们需要学习各种材料的特性和应用范围，了解它们的强度、刚度、耐磨性、耐腐蚀性等性能参数，以便在设计过程中选择合适的材料。
此外，还需要对各种材料的加工工艺和成本进行了解，以便在设计时能够合理选择和使用材料。
二、工程力学知识工程力学是机械设计的基础理论。
我们需要学习静力学、动力学、强度学等内容，了解物体受力分析、结构静力平衡、疲劳寿命等重要概念和计算方法。
通过掌握工程力学知识，可以更好地分析和解决机械设计中的力学问题，确保设计的合理性和可靠性。
三、机械设计原理机械设计原理包括传动原理、机械结构设计原理等。
传动原理涉及到各种传动装置（如齿轮传动、链传动、带传动等）的工作原理和选择方法。
机械结构设计原理则包括机械零部件的设计规范、连接方式、装配原理等内容。
学习这些原理可以帮助我们更好地设计和选择机械传动系统和机械结构，满足设计需求。
四、CAD软件应用计算机辅助设计（CAD）软件是机械设计师的重要工具。
我们需要学习和熟练掌握一些常用的CAD软件，如AutoCAD、SolidWorks等，以便进行三维建模、仿真分析、装配设计等工作。
通过CAD软件的应用，可以提高工作效率，提供更直观和可靠的设计结果。
五、机械制造工艺机械设计必须考虑到产品的制造过程。
我们需要学习机械制造工艺，了解常用的加工方式、工艺流程和机械设备，以便在设计过程中考虑到制造可行性和成本效益。
同时，还需要了解一些常用的加工精度和表面处理技术，以提高产品的质量和外观。
六、产品可靠性与安全性设计产品可靠性与安全性设计是机械设计中的重要内容。
我们需要学习可靠性工程的基本概念和方法，了解如何进行可靠性预测、可靠性试验和可靠性增进。
机械设计基础知识点
1、机械零件常用材料：普通碳素结构钢 Q屈服强度优质碳素结构钢 20平均碳的质量分数为万分之20 、合金结构钢 20Mn2锰的平均质量分数约为2% 、铸钢 ZG230-450屈服点不小于230,抗拉强度不小于450、铸铁H T200灰铸铁抗拉强度2、常用的热处理方法：退火随炉缓冷、正火在空气中冷却、淬火在水或油中迅速冷却、回火吧淬火后的零件再次加热到低于临界温度的一定温度,保温一段时间后在空气中冷却、调质淬火+高温回火的过程、化学热处理渗碳、渗氮、碳氮共渗3、机械零件的结构工艺性：便于零件毛坯的制造、便于零件的机械加工、便于零件的装卸和可靠定位4、机械零件常见的失效形式：因强度不足而断裂；过大的弹性变形或塑性变形；摩擦表面的过度磨损、打滑或过热；连接松动；容器、管道等的泄露；运动精度达不到设计要求5、应力的分类：分为静应力和变应力。
最基本的变应力为稳定循环变应力,稳定循环变应力有非对称循环变应力、脉动循环变应力和对称循环变应力三种6、疲劳破坏及其特点：变应力作用下的破坏称为疲劳破坏。
特点：在某类变应力多次作用后突然断裂；断裂时变应力的最大应力远小于材料的屈服极限；即使是塑性材料,断裂时也无明显的塑性变形。
确定疲劳极限时,应考虑应力的大小、循环次数和循环特征7、接触疲劳破坏的特点：零件在接触应力的反复作用下,首先在表面或表层产生初始疲劳裂纹,然后再滚动接触过程中,由于润滑油被基金裂纹内而造成高压,使裂纹扩展,最后使表层金属呈小片状剥落下来,在零件表面形成一个个小坑,即疲劳点蚀。
疲劳点蚀危害：减小了接触面积,损坏了零件的光滑表面,使其承载能力降低,并引起振动和噪声。
疲劳点蚀使齿轮。
滚动轴承等零件的主要失效形式8、引入虚约束的原因：为了改善构件的受力情况多个行星轮、增强机构的刚度轴与轴承、保证机械运转性能9、螺纹的种类：普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹10、自锁条件：λ≤ψ即螺旋升角小于等于当量摩擦角11、螺旋机构传动与连接：普通螺纹由于牙斜角β大,自锁性好,故常用于连接；矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹因β小,传动效率高,故常用于传动12、螺旋副的效率：η=有效功/输入功=tanλ/tan λ+ψv 一般螺旋升角不宜大于40°。
机械设计知识点总结笔记
机械设计知识点总结笔记 1. 机械设计基础知识：- 机械设计的定义和步骤- 机械设计基本原理和公式- 机械设计中常用的材料和材料选择原则- 机械设计中常用的工艺及加工方法2. 零件设计与选型：- 零件功能需求和性能要求- 零件设计的几何形状和尺寸的计算与选择- 零件与装配件的选型和配合原则3. 机械传动装置设计：- 常见的机械传动方式和原理- 传动装置的设计与计算- 齿轮传动、带传动、链传动的设计和选择原则4. 常见机构设计：- 常见的连杆机构、齿轮机构和曲柄滑块机构的设计- 平面机构、空间机构的设计和分析- 弹簧机构和减振器的设计原则5. 机械零件的加工与装配：- 零件的加工工艺和方法- 零件的装配及调试技巧- 常见的检验和测试方法6. 机械设计的CAD软件应用：- 机械设计中常用的CAD软件介绍和使用技巧- 2D和3D建模、装配和绘图的基本操作- CAD软件中的参数化设计和优化设计方法7. 机械设计的数值模拟与分析：- 机械设计中常用的数值模拟软件和方法- 结构强度、刚度和疲劳寿命的分析与评估- 流体动力学、传热分析和优化设计方法8. 机械设计的可靠性与安全性：- 机械设计中的可靠性评估和安全性分析- 设计中的失效模式与效应分析（FMEA）- 机械产品的可靠性测试和验证方法9. 机械设计的创新与发展趋势：- 机械设计中的创新方法和思维- 智能化、数字化和可持续发展的趋势- 新兴技术在机械设计中的应用（如人工智能和物联网）以上是机械设计知识点的一些概述，掌握这些知识将有助于进行机械设计的实践和应用。
(完整版)机械设计基础知识点详解
机械设计基础知识点详解绪论1、机器的特征：（1）它是人为的实物组合；（2）各实物间具有确定的相对运动；（3）能代替或减轻人类的劳动去完成有效的机械功或转换机械能。
第一章平面机构的自由度和速度分析要求：握机构的自由度计算公式，理解的基础上掌握机构确定性运动的条件，熟练掌握机构速度瞬心数的求法。
1、基本概念运动副：凡两个构件直接接触而又能产生一定相对运动的联接称为运动副。
低副：两构件通过面接触组成的运动副称为低副。
高副：两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。
复合铰链：两个以上的构件同时在一处用回转副相联构成的回转副。
局部自由度：机构中常出现的一种与输出构件运动无关的自由度，称为局部自由度或多余自由度。
虚约束：对机构运动不起限制作用的重复约束称为虚约束或称消极约束。
瞬心：任一刚体相对另一刚体作平面运动时，其相对运动可看作是绕某一重合点的转动，该重合点称为瞬时回转中心或速度瞬心，简称瞬心。
如果两个刚体都是运动的，则其瞬心称为相对速度瞬心；如果两个刚体之一是静止的，则其瞬心称为绝对速度瞬心。
2、平面机构自由度计算作平面运动的自由构件具有三个自由度，每个低副引入两个约束，即使构件失去两个自由度；每个高副引入一个约束，使构件失去一个自由度。
计算平面机构自由度的公式：F=3n-2P L-P H机构要具有确定的运动，则机构自由度数必须与机构的原动件数目相等。
即，机构具有确定运动的条件是F>0,且F等于原动件个数。
3、复合铰链、局部自由度和虚约束(a)K个构件汇交而成的复合铰链应具有(K-1)个回转副。
(b)局部自由度虽然不影响整个机构的运动，但滚子可使高副接触处的滑动摩擦变成滚动摩擦，减少磨损，所以实际机械中常有局部自由度出现。
(c)虚约束对机构运动虽不起作用，但是可以增加构件的刚性和使构件受力均衡，所以实际机械中虚约束随处可见。
4、速度瞬心如果一个机构由K个构件组成，则瞬心数目为N=K(K-1)/2瞬心位置的确定：(a)已知两重合点相对速度方向，则该两相对速度向量垂线的交点便是两构件的瞬心。
机械设计基础知识大全
机械设计基础知识大全1. 材料力学材料力学是机械设计的基础知识，主要包括材料的弹性、塑性、断裂、疲劳等力学性质。
了解材料的力学性质，有助于选取适宜的材料和确定材料的可靠强度。
2. 静力学静力学是机械设计的重要基础，它包括平面力学、三维力学、力的合成分解、重心和力矩等重要内容。
静力学的应用广泛，可用于设计机械结构和判断结构的稳定性。
3. 动力学动力学是机械设计中不可忽视的重要知识，它包括牛顿定律、功和能量、动量守恒等内容。
了解机械系统的动力学特性，可以帮助设计机械运动控制系统。
4. 机械制图机械制图是机械设计的重要环节，它用于描述机械装配的结构、功能和零件之间的关系。
掌握机械制图的基本要素，有助于绘制出高质量的图纸。
5. 液压传动液压传动是机械设计中广泛应用的技术，它利用液体传递压力和能量，在机械运动控制、能量转换和电控系统中发挥着重要作用。
了解液压控制系统的原理和组成，有助于设计出高效可靠的液压系统。
6. 传动系统传动系统是机械运动和动力传递的重要环节，它包括齿轮传动、皮带传动、链传动等多种形式。
了解每种传动系统的优缺点和适用场合，可以选择适宜的传动方式，优化机械结构。
7. 机械加工机械加工是机械设计中不可或缺的环节，它包括加工工艺、刀具选择和加工精度等内容。
了解机械加工的基本原理和方法，可以提高机械零件的制造精度和质量。
8. 机械设计软件机械设计软件是机械设计中必不可少的工具，它包括CAD、CAM、CAE 等多种类型。
了解常用的机械设计软件的功能和应用，可以提高机械设计的效率和质量。
9. 机械标准机械标准是机械设计的重要参考依据，它规定了机械零件的尺寸、形状、公差和材料等方面的标准化要求。
了解机械标准的内容和应用，可以避免设计中出现不合规范的问题，提高机械产品的质量。
10. 机械维修机械维修是机械设计的延伸，它包括机械设备的故障检测、维修和保养等方面。
了解机械维修的基本原理和方法，可以保持机械设备的正常运转，延长机械产品的使用寿命。
机械设计知识点总结
机械设计知识点总结一、机械设计的理论基础机械设计的理论基础主要包括材料力学、理论力学、热力学等方面的知识。
这些理论知识是机械设计的基础，只有掌握了这些知识，才能够进行合理的机械设计。
在机械设计中，材料力学是非常重要的，因为材料的选择对机械产品的性能有很大影响。
在材料力学方面，需要了解材料的力学性能参数，比如弹性模量、屈服强度、抗拉强度等。
同时，还需要了解不同材料的特性和用途，比如金属材料、塑料材料、橡胶材料等的特性和适用范围。
理论力学是机械设计的另一个重要基础，它包括刚体力学、弹性力学、断裂力学等方面的知识。
在机械设计中，需要用到这些理论知识来计算和分析机械零件的受力情况，以保证机械零件的强度和刚度。
此外，热力学也是机械设计的重要理论基础，因为在机械设计中，经常需要考虑热量的传递和能量的转化问题。
掌握了这些理论基础知识，才能够进行合理的机械设计。
二、机械设计的基本原则机械设计的基本原则包括结构简单、性能稳定、可靠耐用等。
在机械设计中，结构简单是非常重要的，因为采用简单的结构可以降低制造成本，提高机械产品的可靠性。
而且，结构简单也有利于维修和维护，提高了机械产品的使用寿命和可靠性。
性能稳定是指机械产品在工作时，能够稳定地完成任务，在设计中需要充分考虑机械产品的性能稳定性。
在机械设计中，需要考虑使用环境，生产条件以及预期的机械产品性能等多个因素，来保证机械产品的性能稳定。
可靠耐用是机械设计的另一个基本原则，机械产品在设计时需要考虑机械产品的使用寿命和可靠性，采用合适的材料和工艺，来保证机械产品的可靠性和耐用性。
这些基本原则是机械设计的指导原则，只有遵循这些原则，才能够设计出合理的机械产品。
三、机械设计中用到的材料在机械设计中，用到的材料有金属材料、塑料材料、橡胶材料等。
金属材料是机械设计中最常用的材料，因为金属材料具有良好的机械性能和导热性能，适用于制造机械零件。
常用的金属材料包括碳钢、合金钢、不锈钢、铝合金、铜合金等。
机械设计需要学哪些知识点
机械设计需要学哪些知识点机械设计是一门涉及到设计、制造和运动学的学科，它需要掌握多种知识点和技能。
下面将逐步介绍机械设计所需的关键知识点。
第一步：机械工程基础知识机械设计的第一步是掌握机械工程的基础知识。
这包括静力学、动力学、材料力学和流体力学等方面的知识。
静力学研究物体在平衡状态下的受力情况，动力学则研究物体在运动状态下的受力和运动规律。
材料力学涉及材料的强度、刚度和耐久性等性质，而流体力学则研究流体在静止和流动状态下的行为。
第二步：CAD软件的使用计算机辅助设计（CAD）软件在现代机械设计中起着至关重要的作用。
掌握CAD软件的使用对于进行机械设计和制图工作至关重要。
常用的CAD软件包括AutoCAD、SolidWorks和CATIA等。
学习使用这些软件可以帮助工程师进行三维建模、装配和制图等工作。
第三步：机械元件的设计与选择机械设计师需要了解不同类型的机械元件，如轴、轮、齿轮、联轴器和螺纹等。
了解每种元件的结构、功能和选择方法是进行机械设计的基础。
此外，机械设计师还需要了解不同材料的特性及其在设计中的应用，例如金属、塑料和复合材料等。
第四步：机械系统的运动学分析机械系统的运动学分析是机械设计师必备的技能之一。
它研究物体的位置、速度和加速度等参数随时间的变化规律。
通过运动学分析，可以确定机械系统的运动规律，以及各个零件之间的相对位置和运动关系。
第五步：强度计算和有限元分析机械设计师需要进行强度计算和有限元分析，以确保设计的可靠性和安全性。
强度计算是通过计算机辅助工具，对机械结构的受力情况进行分析和验证。
有限元分析是一种数值计算方法，通过将结构离散化为有限数量的小单元，计算每个单元的应变和应力，从而确定整个结构的强度和稳定性。
第六步：机械加工工艺与制造知识机械设计师还需要了解与机械加工工艺相关的知识，包括铣削、车削、钳工和焊接等工艺。
了解不同的加工工艺和制造方法，可以帮助设计师更好地理解和考虑制造的可行性和成本。
机械基础知识点总结机械设计基础知识点归纳
机械基础知识点总结机械设计基础知识点归纳1.材料力学(1)杨氏模量：是材料弹性变形与应力的比值，反映材料的刚度。
(2)应力应变关系：弹性应力应变关系是描述材料在弹性范围内，应变与应力之间的关系。
(3)塑性应变：指材料在一定应力下发生塑性变形的应变。
(4)蠕变：指材料在长时间作用下，温度较高的条件下发生的塑性变形。
(5)疲劳：指在循环应力作用下，材料会发生很小的变形或破裂的现象。
(6)冲击：指材料在突然受到较大应力作用时发生的短暂的变形或破坏。
2.制图和标志(1)有关制图：包括机械零件的投影方法、剖视图、断面图等内容。
(2)机械标志：包括尺寸标注、公差标注等。
3.运动学(1)运动分析：机械运动的分析与描述，包括速度、加速度等。
(2)运动关系：包括直线运动、转动运动的关系，如位移、速度、加速度的计算与关系。
4.动力学(1)动力学分析：机械系统的力学分析方法，包括受力分析、运动方程的建立等。
(2)牛顿定律：牛顿的三大运动定律，描述了物体运动与受力之间的关系。
5.机械设计与结构(1)机械设计：包括机械元件的设计、机械系统的设计等。
(2)机构设计：描述机械元件之间的相对运动关系的设计。
(3)结构设计：机械元件的外形设计、支撑方式、安装方式等。
6.机械零件与加工工艺(1)机械零件：包括轴、轴套、齿轮、联轴器等。
(2)零件加工工艺：包括车削、铣削、磨削、冲压等。
7.机械传动与控制(1)机械传动：包括齿轮传动、带传动、链传动等。
(2)机械控制：包括摇杆、凸轮、连杆机构等。
8.液压与气动传动(1)液压传动：液体作为传动介质的传动方式，包括液压缸、液压马达等。
(2)气动传动：气体作为传动介质的传动方式，包括气缸、气动阀等。
9.机械制造工艺(1)机械制造：包括铸造、锻造、焊接、热处理等。
(2)数控加工：数控机床的操作、编程与加工工艺。
以上是机械设计的一些基础知识点的总结和归纳，对于机械设计师来说，掌握这些知识点是非常重要的基础。
机械设计基础知识总结通用3篇
机械设计基础知识总结通用3篇1、简洁机器组成：原动机局部、执行局部、传动局部三局部组成。
2、运动副：使构件直接接触又能保持肯定形式的相对运动的连接称为运动副。
高副：凡为点接触或线接触的运动副称为高副。
低副：凡为面接触的运动副称为低副。
3、局部自由度：对整个机构运动无关的自由度称为局部自由度。
自由度：构件的独立运动称为自由度。
平面机构运动简图：说明机构各构件间相对运动关系的简洁图形称为机构运动简图。
4 一般螺纹牙型角为α=60°梯形螺纹牙型角为α=30°矩形螺纹的牙型是正方形。
传递效率最高的螺纹牙型是矩形螺纹（正方形）。
自锁性最好的是三角螺纹牙型。
5 常用的防松方法有哪几种？（1）摩擦防松（2）机械防松（3）不行拆防松。
6 平键如何传递转矩？平键是靠键与键槽侧面的挤压传递转矩。
7 单圆头键用于薄壁构造、空心轴及一些径向尺寸受限制的场合。
8 零件的轴向移动采纳导向平键或滑键。
9 联轴器与离合器有何共同点、不同点？联轴器与离合器共同点：联轴器和离合器是机械传动中常用部件。
它们主要用来连接轴与轴，或轴与其他回转零件以传递运动和转矩。
不同点：在机器工作时，联轴器始终把两轴连接在一起，只有在机器停顿运行时，通过拆卸的方法才能使两轴分别；而离合器在机器工作时随时可将两轴连接和分别。
10 有补偿作用的联轴器属于挠性联轴器类型。
11 挠性联轴器有哪些形式？解：挠性联轴器分为无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的联轴器。
无弹性元件的挠性联轴器有以下几种（1）十字滑块联轴器（2）齿式联轴器（3）万向联轴器（4）链条联轴器有弹性元件的挠性联轴器又分为（5）弹性套柱销联轴器（6）弹性柱销联轴器（7）轮胎式联轴器12 离合器分牙嵌式离合器和摩擦式两大类。
13 钢卷尺里面的弹簧采纳的是螺旋弹簧。
汽车减震采纳的是板弹簧。
14 铰链四杆机构有哪些根本形式？各有何特点？解：铰链四杆机构有三种根本形式（1）曲柄摇杆机构（2）双摇杆机构（3）双曲柄机构。
机械设计基础知识点总结
1.构件：独立的运动单元/零件：独立的制造单元机构：用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能有确定相对运动的连接方式组成的构件系统（机构=机架（1个）+原动件（≥1个）+从动件（若干））机器：包含一个或者多个机构的系统注：从力的角度看机构和机器并无差别，故将机构和机器统称为机械1. 机构运动简图的要点：1）构件数目与实际数目相同2）运动副的种类和数目与实际数目相同3）运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例（该项机构示意图不需要）2. 运动副（两构件组成运动副）：1）高副（两构件点或线接触）2）低副（两构件面接触组成），例如转动副、移动副3. 自由度（F ）=原动件数目，自由度计算公式：为高副数目）（为低副数目）（为活动构件数目）（H H L L P P P P n n F --=23 求解自由度时需要考虑以下问题：1）复合铰链2）局部自由度3）虚约束4. 杆长条件：最短杆+最长杆≤其它两杆之和（满足杆长条件则机构中存在整转副）I ） 满足杆长条件，若最短杆为机架，则为双曲柄机构II ） 满足杆长条件，若最短杆为机架的邻边，则为曲柄摇杆机构III ） 满足杆长条件，若最短杆为机架的对边，则为双摇杆机构IV ） 不满足杆长条件，则为双摇杆机构5. 急回特性：摇杆转过角度均为摆角（摇杆左右极限位置的夹角）的大小，而曲柄转过角度不同，例如：牛头刨床、往复式输送机急回特性可用行程速度变化系数（或称行程速比系数）K 表示 11180180180//21211221+-︒=⇒-︒+︒=====K K t t t t K θθθϕϕψψωω θ为极位夹角（连杆与曲柄两次共线时，两线之间的夹角）6. 压力角：作用力F 方向与作用点绝对速度c v 方向的夹角α7. 从动件压力角α=90°（传动角γ=0°）时产生死点，可用飞轮或者构件本身惯性消除8. 凸轮机构的分类及其特点：I)按凸轮形状分：盘形、移动、圆柱凸轮（端面） II ）按推杆形状分：1）尖顶——构造简单，易磨损，用于仪表机构（只用于受力不大的低速机构）2）滚子——磨损小，应用广3）平底——受力好，润滑好，用于高速转动，效率高，但是无法进入凹面 III ）按推杆运动分：直动（对心、偏置）、摆动 IV)按保持接触方式分：力封闭（重力、弹簧等）、几何形状封闭（凹槽、等宽、等径、主回凸轮）9. 凸轮机构的压力角：从动件运动方向与凸轮给从动件的力的方向之间所夹的锐角α（凸轮给从动件的力的方向沿接触点的法线方向）压力角的大小与凸轮基圆尺寸有关，基圆半径越小，压力角α越大（当压力角过大时可以考虑增大基圆的半径）10. 凸轮给从动件的力F和使从动件压紧导路的有害分力F ’’（F ’’=F ’11. 凸轮机构的自锁现象：在α角增大的同时，F 摩擦力大于有用分力F ’即发生自锁，【α】在摆动凸轮机构中建议35°-45°，【α】在直动凸轮机构中建议30°，【α】在回程凸轮机构中建议70°-80°12. 凸轮机构的运动规律与冲击的关系：I ）多项式运动规律：1）等速运动（一次多项式）运动规律——刚性冲击2）等加等减速（二次多项式）运动规律——柔性冲击3）五次多项式运动规律——无冲击（适用于高速凸轮机构） II ）三角函数运动规律：1）余弦加速度（简谐）运动规律——柔性冲击2）正弦加速度（摆线）运动规律——无冲击 III ）改进型运动规律：将集中运动规律组合，以改善运动特性13. 凸轮滚子机构半径的确定：为滚子半径、为理论轮廓的曲率半径、为工作轮廓的曲率半径T a r ρρI ）轮廓内凹时：T a r +=ρρ II ）轮廓外凸时：T a r -=ρρ（当0=-=T a r ρρ时，轮廓变尖，出现失真现象，所以要使机构正常工作，对于外凸轮廓要使T r >min ρ）注：平底推杆凸轮机构也会出现失真现象，可以增大凸轮的基圆半径来解决问题14. 齿轮啮合基本定律：设P 为两啮合齿轮的相对瞬心（啮合齿轮公法线与齿轮连心线21O O 交点），12122112b b r r P O P O i ===ωω（传动比需要恒定，即需要P O P O 12为常数） 15. 齿轮渐开线（口诀）：弧长等于发生线，基圆切线是法线，曲线形状随基圆，基圆内无渐开线啮合线：两啮合齿轮基圆的内公切线啮合角：节圆公切线与啮合线之间的夹角α’（即节圆的压力角）16. 齿轮的基本参数：（弧长）弧长）齿槽宽齿厚、——齿根圆、——齿顶圆kk f f a a e s d r d r ( 基圆上的弧长）法向齿距（周节）齿距（周节）：(b n k k k p p e s p =+= f a h h 高度）齿根高（分度圆到齿根高度）齿顶高（分度圆到齿顶分度圆：人为规定（标准齿轮中分度圆与节圆重合），分度圆参数用r 、d 、e 、s 、p=e+s 表示（无下标）B h h h f a ）齿宽（轮齿轴向的厚度全齿高+= 轮齿的齿数为zmz r mz d p m p zp d zp d m 21,,///====⇒==有故定义只能取某些简单的值，，人为规定：分度圆的周长模数ππππ齿轮各项参数的计算公式：mz d =）短齿制正常齿齿顶高系数.80,1(****===a a a a a h h h m h h).3025.0()(*****==+=c c c m c h h a f 短齿制正常齿顶隙系数m c h h h h a f a )2(**+=+=m h z h d d a a a )2(2*+=+= m c h z h d d a f f )22(2**--=-=17. 分度圆压力角α=arcos （b r /r ）（b r 为基圆半径，r 为分度圆半径）所以ααcos cos mz d d b == 所以ααπαππcos cos cos p m z mz z d p p bb n =====18. 齿轮重合度：表示同时参加啮合的轮齿的对数，用ε（ε≥1才能连续传动）表示，ε越大，轮齿平均受力越小，传动越平稳19. m c c c e s *21,00==-为标准值即顶隙即理论上齿侧间隙为标准安装时的中心距2121r r r c r a f a +⇒=++=20. 渐开线齿轮的加工方法：1）成形法（用渐开线齿形的成形刀具直接切出齿形，例如盘铣刀和指状铣刀），成形法的优点：方法简单，不需要专用机床；缺点：生产效率低，精度差，仅适用于单件生产及精度要求不高的齿轮加工2）范成法（利用一对齿轮（或者齿轮与齿条）互相啮合时，其共轭齿阔互为包络线的原理来切齿的），常见的刀具例如齿轮插刀（刀具顶部比正常齿高出m c *，以便切出顶隙部分，刀具模拟啮合旋转并轴向运动，缺点：只能间断地切削、生产效率低）、齿条插刀（顶部比传动用的齿条高出m c *，刀具进行轴向运动，切出的齿轮分度圆齿厚和分度圆齿槽宽相等，缺点：只能间断地切削、生产效率低）、齿轮滚刀（其在工作面上的投影为一齿条，能够进行连续切削）21. 最少齿数和根切（根切会削弱齿轮的抗弯强度、使重合度ε下降）：对于α=20°和*a h =1的正常齿制标准渐开线齿轮，当用齿条加工时，其最小齿数为17（若允许略有根切，正常齿标准齿轮的实际最小齿数可取14）如何解决根切？变位齿轮可以制成齿数少于最少齿数而无根切的齿轮，可以实现非标准中心距的无侧隙传动，可以使大小齿轮的抗弯能力比较接近，还可以增大齿厚，提高轮齿的抗弯强度(以切削标准齿轮时的位置为基准，刀具移动的距离xm 称为变位量，x 称为变为系数，并规定远离轮坯中心时x 为正值，称为正变位，反之为负值，称为负变位)22. 轮系的分类：定轴轮系（轴线固定）、周转轮系（轴有公转）、复合轮系（两者混合） 一对定轴齿轮的传动比公式：ab b a b a ab z z n n i ===ωω 对于（定轴）齿轮系，设输入轴的角速度为1ω，输出轴的角速度为m ω，所有主动轮齿数的乘积所有从动轮齿数的乘积==m m i ωω11 齿轮系中齿轮转向判断（用箭头表示）：两齿轮外啮合时，箭头方向相反，同时指向或者背离啮合点，即头头相对或者尾尾相对；两齿轮内啮合时，箭头方向相同蜗轮蜗杆判断涡轮的转动方向：判断蜗杆的螺纹是左旋还是右旋，左旋用左手，右旋用右手，用手顺着蜗杆的旋转方向把握蜗杆，拇指指向即为涡轮的旋转方向周转轮系（包括只需要一个原动件的行星轮系和需要两个原动件的差动轮系）的传动比：所有主动轮齿数的乘积至转化轮系从所有从动轮齿数的乘积至转化轮系从）（K G K G n n n n n n i H H K H H G H K H G HGK ±=--== 注：不能忘记减去行星架的转速，此外，判断G 与K 两轮的转向是否相同，如果转向相同，则最后的结果符号取“+”，如果转向相反，则结果的符号取“-”复合轮系的传动比计算，关键在于找出周转轮系，剩下的均为定轴轮系，计算时要先名明确传递的路线是从哪一个轮传向下一个轮23. （周期性）速度波动：当外力作用（周期性）变化时，机械主轴的角速度也作（周期性的）变化，机械的这种（有规律的、周期性的）速度变化称为（周期性）速度波动（在一个整周期中，驱动力所做的输入功和阻力所作的输出功是相等的，这是周期性速度波动的重要特征）24. 调节周期性速度波动的常用方法是在机械中加上一个转动惯量很大的回转件——飞轮（选择飞轮的优势在于不仅可以避免机械运转速度发生过大的波动，而且可以选择功率较小的原动机）对于非周期性的速度波动，我们可以采用调速器进行调节（机械式离心调速器，结构简单，成本低廉，但是它的体积庞大，灵敏度低，近代机器多采用电子调速装置）26．飞轮转动惯量的选择：δω2max m A J =注：1） δωωω22min 2max min max max )(21m J J E E A =-=-=（max A 为最大功亏，即飞轮的动能极限差值，max A 的确定方法可以参照书本99页）2）2min max ωωω+=m （m ω为主轴转动角速度的算数平均值） 3）mωωωδmin max -=（δ为不均匀系数） 27.（刚性）回转件的平衡：目的是使回转件工作时离心力达到平衡，以消除附加动压力，尽可能减轻有害的机械振动。
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（三）静应力时机械零件的强度计算 1、单向应力下塑性材料零件的强度条件： s Sca S ca 或 S s S ca ca 2、复合应力时塑性材料零件的强度条件： 按第三或第四强度理论对弯扭复合应力进行强度计算 第三强度理论
ca 2 4 2 [ ] s / S
N R N0
失效率 (t )
dN / dt N t N dN N t dt ln ln R 0 N0 N N0
失效率曲线（浴盆曲线 ）
R e 0
t dt
t
6
四、机械零件的设计方法
(一)理论设计 由设计理论和实验数据所进行的设计 F lim lim A S S 1、设计计算
min m a
m
a
max min
max
2 min
2
应力循环特性
min max
b) 稳定循环变应力种类：
γ = –1 ——对称循环变应力 -1< γ<+1——不对称循环变应力
γ = 0 —— 脉动循环变应力
γ =+1 —— 静应力
12
10
F
K
Fca K F
（二）应力分类 静应力— 不随时间变化的应力 变应力— 随时间变化的应力 稳定循环变应力
不稳定变应力
一个循环
O
t
O
t
规律性不稳定变应力
随机变应力
11
稳定循环变应力的基本参数和种类
a) 基本参数 最大应力 最小应力 平均应力 应力幅
max m a
机械设计相关基础知识
一、机械零件的主要失效形式
失效：由于某种原因，机械零件不能正常工作称为失效。 机械零件的失效形式主要有：
（一）整体断裂
过载断裂：零件受外载荷作用时，由于某一 危险截面上的应力超过零件的强 度极限而发生。
疲劳断裂：零件受变应力作用时，危险截面 上发生。
（二）过大的残余变形 作用于零件上的应力超过了材料的屈服极限（塑性变形）
4
三、机械零件的设计准则
(一)强度准则
lim S
y≤[y]
(二)刚度准则
(三)寿命准则 (四)振动稳定性准则 0．85＞P或1.15＜P
5
(五)可靠性准则
可靠度的概念 有一批某种零件，其件数为N0，在一定的工作条件下进行试验。 在t时间后仍有N件在正常地工作，则此零件在该工作环境条件 下工作t时间的可靠度R可表示为
9
六、机械零件的强度
名义载荷—在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷 载荷系数—机器运转时，零件会受到各种附加载荷的影响 计算载荷—载荷系数与名义载荷的乘积 （一）载荷的分类 静载荷：不随时间变化的载荷。 变载荷：随时间变化的载荷。 1）循环变载荷 a) 稳定循环变载荷 b) 不稳定循环变载荷 2）随机变载荷
16
疲劳破坏的机理：损伤的累积 影响因素：不仅与材料性能有关，零件的表层缺陷、截面尺寸突 变、应力集中部位等，变应力的循环特性，应力循环 次数，应力幅都对疲劳极限有很大影响。 1、σ—N疲劳曲线： 在疲劳曲线的左半部（N＜N0）
m m N 1N 1 N 0 C
3)根据零件的类型、结构和所受载荷，分析零件可能的失效形式， 从而确定零件的设计准则。 4)根据零件的工作条件及对零件的特殊要求(例如高温或在腐蚀性
介质中工作等)，选择适当的材料。
5)根据设计准则进行有关的计算，确定出零件的基本尺寸。
8
6)根据工艺性及标准化等原则进行零件的结构设计。 7)细节设计完成后，必要时进行详细的校核计算，以判定结构的 合理性。 8)画出零件的工作图，并写出计算说明书。
1
腐蚀：发生在金属表面的一种电化学 （三）零件的表面破坏 或化学侵蚀现象。 磨损：两个接触表面在作相对运动的 过程中表面物质丧失或转移的 现象。 接触疲劳：零件表面受接触变应力的长 期作用产生裂纹或微粒剥落
的现象。
（四）破坏正常工作条件引起的失效
2
零件发生哪种形式的失效，与很多因素有关。但有人对
B 强度条件： ca [ ] S B ca [ ] S
或
或
B Sca S ca B Sca S ca
14
2）复合应力下工作的零件
1 B 2 2 按第一强度理论： ca ( 4 ) [ ] 2 S
S ca
2 B
第四强度理论
ca 2 3 2 [ ] s / S
13
复合应力计算安全系数为：
s S ca S s 2 2 2 ( ) s
3、脆性材料与低塑性材料
失效形式：断裂
S ca
S S
2 S S2
S
脆性材料极限应力： B （强度极限） 1）单向应力状态
A
2、校核计算 (二)经验设计 (三)模型实验设计
SF
lim
F A
7
五、机械零件设计的一般步骤
机械零件的设计大体要经过以下几个步骤：
1)根据零件的使用要求，选择零件的类型和结构。为此，必须对
各种零件的不同类型、优缺点、特性与使用范围等，进行综合对 比并正确选用。 2)根据机器的工作要求，计算作用在零件上的载荷。
1378项失效所做的分析结果显示，由于腐蚀、磨损和各种疲劳
破坏引起的失效占73.88%，断裂引起的失效占4.79%。从中可 以看出零件失效的主要原因是腐蚀、磨损和疲劳。
3
二、设计机械零件时应满足的基本要求
（一）强度 断裂、残余变形统属于强度不足引起 （二）刚度 弹性变形 （三）寿命及可靠性 （四）结构工艺性 （五）经济性 （六）质量小
4
2
2
S
15
（四）变应力时机械零件的强度计算 变应力下，零件的损坏形式是疲劳断裂 疲劳断裂具有以下特征：
1）疲劳断裂的最大应力远比静应力下材料的强度极限低，甚至比屈服极限低；
2）不管脆性材料或塑性材料，其疲劳断口均表现为无明显塑性变形的脆性突然 断裂； 3）疲劳断裂是损伤的积累，它的初期现象是在零件表面或表层形成微裂纹，这 种微裂纹随着应力循环次数的增加而逐渐扩展，直至余下的未裂开的截面积不 足以承受外载荷时，零件就突然断裂。