机械设计常用
机械设计基础公式概念大全
机械设计基础公式概念大全一、材料力学基础公式1.应力公式：材料的应力定义为单位面积上的力，常用公式为：σ=F/A，其中σ为应力，F为作用力，A为横截面积。
2.应变公式：材料的应变定义为单位长度变化量，常用公式为：ε=ΔL/L0，其中ε为应变，ΔL为长度变化量，L0为原长度。
3.模量公式：材料的模量定义为应力和应变的比值，常用公式为：E=σ/ε，其中E为模量，σ为应力，ε为应变。
二、机械设计基础公式1.转矩公式：转矩是指力对物体产生的转动效果，常用公式为：T=F×r，其中T为转矩，F为力，r为力臂的长度。
2.功率公式：机械设备的功率定义为单位时间内做功的能力，常用公式为：P=W/t，其中P为功率，W为做的功，t为时间。
3.速度公式：速度是指物体在单位时间内移动的距离，常用公式为：v=s/t，其中v为速度，s为距离，t为时间。
三、传动基础公式1.推力公式：推力是指传动装置中由于力的作用而产生的推动力，常用公式为：F=P/(N×η)，其中F为推力，P为功率，N为转速，η为效率。
2.齿轮传动公式：齿轮的传动比定义为从动齿轮齿数与主动齿轮齿数的比值，常用公式为：i=Z2/Z1，其中i为传动比，Z2为从动齿轮齿数，Z1为主动齿轮齿数。
3.带传动公式：带传动的传动比定义为小轮直径与大轮直径的比值，常用公式为：i=d2/d1，其中i为传动比，d2为小轮直径，d1为大轮直径。
四、力学基础概念1.惯性：物体保持静止或匀速直线运动的性质。
2.动量：物体运动的能量，表示为物体质量与速度乘积的大小。
3.冲量：引起物体速度变化的力乘以作用时间。
4.能量：物体具有的做功的能力。
5.功：力对物体的移动所做的工作。
以上只是机械设计基础公式和概念的一部分，机械设计中还有许多其他重要的公式和概念，如静力学、动力学、挠曲和弯曲等。
掌握这些基础公式和概念能够帮助机械设计师更好地进行设计计算和分析，为机械设备的设计提供准确和可靠的依据。
机械设计常用技术要求
机械设计常用技术要求机械设计是一门涵盖广泛的工程学科，它要求设计师具备一定的技术能力和知识背景。
在机械设计中，有一些常用的技术要求，下面将详细介绍。
1.机械基础知识：机械设计师应具备坚实的机械基础知识，包括机械零件的常见类型、工作原理、机械结构的设计方法等。
掌握这些基础知识对于正确理解和应用机械设计原理非常重要。
2. 机械CAD软件：机械设计常用的软件包括AutoCAD、SolidWorks 和CATIA等。
设计师需要熟练掌握至少一种机械CAD软件，能够进行工程图纸的绘制和3D模型的建立。
3.机械材料和制造工艺：机械设计师需要了解常见的机械材料的特性和应用范围，例如钢铁、铝合金和塑料等。
此外，他们还需要了解不同的制造工艺，如铸造、锻造、切削和模具制造等。
4.运动学和动力学：机械设计常涉及到运动学和动力学的问题。
设计师需要了解运动学的基本原理，如平动、转动和受力分析。
同时，他们还需要了解动力学的概念，如速度、加速度和力学平衡等。
5.结构强度和刚度分析：在机械设计中，结构强度和刚度是非常重要的考虑因素。
设计师需要进行结构强度和刚度的分析，确保机械零件和结构在工作负载下能够稳定运行，并且不会发生过度变形和破坏。
6.液压和气动系统设计：在一些机械设备和系统中，液压和气动系统的设计是必要的。
此时，设计师需要了解液压和气动系统的基本原理，选择合适的元件和设备，并进行系统的布局和管道连接。
7.机械振动和噪音控制：机械振动和噪音是机械设计中常见的问题。
设计师需要对机械系统的振动响应进行分析，并采取相应的措施来减少振动和噪音的产生，以提高机械系统的工作效果和使用舒适度。
8.可靠性和安全性：设计师需要考虑机械系统的可靠性和安全性。
他们需要评估系统的故障风险，并制定相应的预防措施，确保机械系统的正常运行和使用安全。
以上是机械设计中常用的技术要求。
机械设计师需要熟练掌握这些技术，才能够成功地设计出高质量和可靠性的机械产品和系统。
机械设计——常用符号
机械设计——常⽤符号返回常⽤物理量符号及其法定单位（GB/T 3102.1～7-1993)类别量的名称量的符号单位名称单位符号序号1空间和时间〔平⾯〕⾓α、β、γ、θ、φ弧度rad2度°3〔⾓〕分′4〔⾓〕秒″5⽴体⾓Ω球⾯度sr6长度l、L⽶m7海⾥n mile8宽度b⽶m9⾼度h10厚度δ、d11半径r、R12直径d、D13程长s14距离d、r15笛卡⼉坐标x、y、z16曲率半径ρ17曲率κ每⽶m^-118⾯积A、(S)平⽅⽶m^2 19体积、容积V⽴⽅⽶m^3 2021时t秒s22持续时间分min23⼩时h24⽇、天d25⾓速度ω弧度每秒rad/s 旋转速度、转数①P、Φ、(Φe) L I专业术语弹簧常⽤符号和单位A——弹簧材料截⾯⾯积（ｍm2）；当量弯曲刚度（N/mm）；系数a——距形截⾯材料垂直于弹簧轴线的边长（mm）；系数B——平板的弯曲刚度（N/mm）；系数b——⾼径⽐；距形截⾯材料平⾏于弹簧轴线的边长（mm）；系数C——螺旋弹簧旋绕⽐；碟簧直径⽐；系数D——弹簧中径（mm）D1——弹簧内径（mm）D2——弹簧外径（mm）d——弹簧材料直径（mm）E——弹簧模量（MPa）F——弹簧的载荷（N）F'——弹簧的刚度Fj——弹簧的⼯作极限载荷（N）Fo——圆柱拉伸弹簧的初拉⼒（N）Fr——弹簧的径向载荷（N）F'r——弹簧的径向刚度（N/mm）Fs——弹簧的试验载荷（N）f——弹簧的变形量（mm）fj——⼯作极限载荷Fj下的变形量（mm）fr——弹簧的静变形量(mm)fs——试验载荷Fs下弹簧的变形量（mm）；线性静变形量（mm）fo——拉伸弹簧对应于处拉⼒Fo的假设变形量（mm）；膜⽚的中⼼变形量（mm）G——材料的切变模量（MPa）g——重⼒加速度，g=9800mm/s2H——弹簧的⼯作⾼（长）度（mm）Ho——弹簧的⾃由⾼（长）度(mm)Hs——弹簧试验载荷下的⾼（长）度（mm）h——碟形弹簧的内载锥⾼度（mm）I——惯性矩（mm4）Ip——极惯性矩（mm4）K——曲度系数；系数Kt——温度修正系数ρ——材料的密度（kg/m m3）σ——弹簧⼯作时的正应⼒（Mpa）σb——材料抗拉强度（Mpa）σj——材料的⼯作极限应⼒（Mpa）σs——材料的抗拉屈服点（Mpa）τ——弹簧⼯作时的切应⼒（Mpa）ｋ——系数L——弹簧材料的展开长度（mm）l——弹簧材料有效⼯作圈展开长度（mm）；板弹簧的⾃由弦长（mm）M——弯曲⼒矩（N·mm）m——作⽤于弹簧上物体的质量（kg）ms——弹簧的质量（kg）N——变载荷循环次数n——弹簧的⼯作圈数nz——弹簧的⽀承圈数n1——弹簧的总圈数pˊ——弹簧单圈的刚度（N/mm）R——弹簧圈的中半径（mm）R1——弹簧圈的内半径（mm）R2——弹簧圈的外半径（mm）r——阻尼系数S——安全系数T——扭矩；转矩（N·mm）Tˊ——扭转刚度（N·mm /（o））t——弹簧的节矩tc——钢索节距（mm）U——变形能（N·mm）；（N·mm·rad）V——弹簧的体积（mm3）v——冲击体的速度（mm/s）Zm——抗弯截⾯系数（mm3）Zt——抗扭截⾯系数（mm3）α——螺旋⾓（o）；系数β——钢索拧⾓（o）；圆锥半⾓（o）；系数δ——弹簧圈的轴向间隙（mm）δr——组合弹簧圈的径向间隙（mm）ζ——系数η——系数θ——扭杆单位长度的扭转⾓（rad）κ——系数µ——泊松⽐；长度系数ν——弹簧的⾃振频率（Hz）Vr——弹簧所受变载荷的激励频率（Hz）τb——材料的抗剪强度（Mpa）τj——弹簧的⼯作极限切应⼒（Mpa）τo——材料的脉动扭转疲劳极限（Mpa）τs——材料的抗扭屈服点（Mpa）τ-1——材料的对称循环扭转疲劳极限（Mpa）φ——扭转变形⾓（o）；（rad）滚动轴承的常⽤术语及定义⼀．轴承：(⼀)滚动轴承总论1. 滚动轴承 rolling bearing在⽀承负荷和彼此相对运动的零件间作滚动运动的轴承，它包括有滚道的零件和带或不带隔离或引导件的滚动体组。
机械设计常用技术要求
机械设计常用技术要求一般技术要求：1. 零件去除氧化皮。
2. 零件加工表面上，不应有划痕、擦伤等损伤零件表面的缺陷。
3. 去除毛刺飞边。
切削加工件要求：1. 零件应按工序检查、验收，在前道工序检查合格后，方可转入下道工序。
2. 加工后的零件不允许有毛刺。
3. 精加工后的零件摆放时不得直接放在地面上，应采取必要的支撑、保护措施。
加工面不允许有锈蛀和影响性能、寿命或外观的磕碰、划伤等缺陷。
4. 滚压精加工的表面，滚压后不得有脱皮现象。
5. 最终工序热处理后的零件，表面不应有氧化皮。
经过精加工的配合面、齿面不应有退火6. 加工的螺纹表面不允许有黑皮、磕碰、乱扣和毛刺等缺陷。
公差要求：1. 未注形状公差应符合GB1184-80的要求。
2. 未注长度尺寸允许偏差±0.5mm。
3. 铸件公差带对称于毛坯铸件基本尺寸配置。
零件棱角：1. 未注圆角半径R5。
2. 未注倒角均为2×45°。
3. 锐角/尖角/锐边倒钝。
零件的轮廓处理：1、未注形状公差应符合GB1184-80的要求。
2、未注长度尺寸允许偏差±0.5mm。
3、未注圆角半径R5。
4、未注倒角均为C2。
5、锐角倒钝。
6、锐边倒钝，去除毛刺飞边。
零件表面处理：1、零件加工表面上，不应有划痕、擦伤等损伤零件表面的缺陷。
2、加工的螺纹表面不允许有黑皮、磕碰、乱扣和毛刺等缺陷。
所有需要进行涂装的钢铁制件表面在涂漆前，必须将铁锈、氧化皮、油脂、灰尘、泥土、盐和污物等除去。
3、除锈前，先用有机溶剂、碱液、乳化剂、蒸汽等除去钢铁制件表面的油脂、污垢。
4、经喷丸或手工除锈的待涂表面与涂底漆的时间间隔不得多于6h。
5、铆接件相互接触的表面，在连接前必须涂厚度为30～40μm防锈漆。
搭接边缘应用油漆、腻子或粘接剂封闭。
由于加工或焊接损坏的底漆，要重新涂装。
零件的热处理：1、经调质处理，HRC50～55。
2、中碳钢：45 或40Cr 零件进行高频淬火，350～370℃回火，HRC40～45。
机械设计常用机构
相互转动来实现运动和 柱齿轮的轮齿在轴线上
动力的传递。
倾斜排列，锥齿圆柱齿
轮的轮齿在一个锥面上
排列。
在圆锥齿轮机构中，两 个圆锥齿轮的轮齿在一 个锥面上排列，通过啮 合实现相交轴之间的运 动和动力传递。
在蜗轮蜗杆机构中，蜗 在平面齿轮机构中，直
杆的轮齿在蜗杆面上呈 齿平面齿轮的轮齿在一
螺旋状排列，蜗轮的轮 个平面上垂直排列，斜
用于传递垂直轴之间的运动和动 力，其传动比大、结构紧凑。
平面齿轮机构
用于传递两个平面之间的运动和 动力，其传动形式包括直齿、斜
齿和曲齿等。
齿轮机构的工作原理
01
02
03
04
05
齿轮机构的工作原理基 在圆柱齿轮机构中，直
于齿轮之间的啮合关系， 齿圆柱齿轮的轮齿在轴
通过一对或多个齿轮的 线上垂直排列，斜齿圆
圆锥凸轮机构
凸轮呈圆锥状，常用于需要较小接触面积的场 合。
凸轮机构的工作原理
01
凸轮机构通过凸轮的转动，使从动件产生预期 的运动规律。
02
凸轮的形状决定了从动件的运动轨迹，从而实 现各种复杂的运动要求。
03
当凸轮转动时，从动件在垂直于凸轮轴线的平 面内作往复运动。
凸轮机构的应用
自动化生产线
用于传递和改变运动轨 迹，实现自动化生产。
棘轮机构的工作原理
01
当主动件顺时针转动时 ，棘爪便随主动件一起 顺时针转动，并推动棘
轮逆时针转动。
02
当主动件逆时针转动时 ，棘爪便被压下，无法 与棘轮齿啮合，因此棘
轮不会转动。
03
棘轮机构的运动方向取 决于主动件的转动方向
。
棘轮机构的应用
机械设计中常用的材料有哪些？
机械设计中常用的材料有哪些？一、金属材料金属材料是机械设计中最常用的材料之一。
金属材料具有优良的导电性、导热性和可塑性等特点，适用于制造机械零件、结构件和工具等。
常见的金属材料包括钢铁、铝合金、铜合金和钛合金等。
1. 钢铁钢铁是机械设计中最重要的材料之一，广泛应用于汽车、建筑、机械制造和船舶等领域。
钢铁具有高强度、可塑性好和耐磨性强的特点，能够满足各种机械设备的使用需求。
2. 铝合金铝合金是一种轻质、高强度的金属材料，广泛应用于航空航天、汽车和电子设备等领域。
铝合金具有良好的耐腐蚀性和导热性，同时具有可塑性强的特点，适合制造复杂形状的零件。
3. 铜合金铜合金具有优良的导电性和导热性，广泛应用于电气设备、通信设备和船舶制造等行业。
铜合金还具有良好的抗磨损性和抗腐蚀性，适用于制造高速运动部件和耐蚀环境中工作的零件。
4. 钛合金钛合金具有高强度、低密度和良好的耐腐蚀性，广泛应用于航空航天、化工和医疗器械等领域。
钛合金还具有优良的生物相容性，适用于制造人工关节、牙齿种植和其他假体等医疗器械。
二、非金属材料除了金属材料，机械设计中还常使用一些非金属材料。
非金属材料具有重量轻、绝缘性好和耐腐蚀性强的特点，适用于制造绝缘件、密封件和轻质结构件等。
1. 塑料塑料是一种常见的非金属材料，具有重量轻、耐腐蚀和绝缘性好的特点。
塑料可塑性强，可以用于制造各种形状的零件和包装材料。
2. 碳纤维复合材料碳纤维复合材料是一种轻质、高强度的材料，具有优异的耐热性、耐腐蚀性和抗疲劳性。
碳纤维复合材料广泛应用于航空航天、汽车和体育器材等领域。
3. 陶瓷材料陶瓷材料具有良好的耐磨、耐腐蚀和绝缘性能，适用于制造高温部件、电子元件和摩擦部件等。
陶瓷材料的硬度高、抗拉强度大，但易于脆断，需要注意避免过大的冲击力。
结语机械设计中材料选择对于产品性能和使用寿命起着重要的作用。
金属材料的高强度和可塑性使其成为机械设计的首选，而非金属材料的轻质和特殊性能则使其在某些特定领域有着广泛的应用。
机械设计手册-常用机构
（1）主从动轴1、3和中间轴2位于同一平面；
（2）主从动轴1、3与中间轴2的夹角相等；
（3）中间轴2两端的叉面位于同一平面。
结束
§ 12 - 9 组合机构
几种基本机构组和应用 满足工作要求
齿轮 — 连杆组合机构
结束
§ 12 - 9 组合机构
几种基本机构组和应用 满足工作要求
齿轮 — 连杆组合机构
≥7
由上式圆可销见数：n k 1~06 z 3 1~且 4 k 0 .5 1~3
1~2
槽轮的运动时间总是小于其静止时间
若欲使 k ≥0.5 ，可多装几个圆销，设均匀布置 n 个圆销， k是单销的n倍
kn(1/21/z) 又 k 1 n 2 z/z ( 2 ) 结束
§ 12 - 2 槽轮机构
四 、普通槽轮机构的设计要点
第十二章 其他常用机构
棘轮机构 槽轮机构 凸轮式间歇运动机构 不完全齿轮机构 万向铰链机构 组合机构
§ 12 - 1 棘轮机构
一、棘轮机构的组成及工作特点
1、组成： 棘轮、摇杆、棘爪、止动棘爪
摇杆
2、工作特点
将主动摇杆的往复摆动转 换为棘轮的单向间歇运动
棘爪 棘轮
结构简单、制造方便，运 动可靠，转角可调； 冲击、噪声大，精度低
拨盘
结束
§ 12 - 2
二 、槽轮机构的类型和应用
1、按轮槽的位置
外槽轮机构 内槽轮机构
槽轮机构
2、按拨盘与槽轮轴线的位置
平面槽轮机构 空间槽轮机构
结束
§ 12 - 2
二 、槽轮机构的类型和应用
1、按轮槽的位置
外槽轮机构 内槽轮机构
槽轮机构
2、按拨盘与槽轮轴线的位置
机械设计常用数据
机械设计常用数据一、引言机械设计是指根据机械工程的原理和方法，对机械产品进行设计和开发的过程。
在机械设计过程中，需要使用一些常用数据来进行计算和分析，以确保设计的准确性和可靠性。
本文将介绍一些机械设计中常用的数据，包括材料性能数据、标准尺寸数据、摩擦系数数据和安全系数数据。
二、材料性能数据1. 强度指标：材料的强度是指材料抵抗外部力量破坏的能力。
常用的强度指标包括屈服强度、抗拉强度和抗压强度。
- 屈服强度：材料在受到一定应力后开始发生塑性变形的应力值。
- 抗拉强度：材料在拉伸过程中能够承受的最大应力值。
- 抗压强度：材料在受到压缩力作用时能够承受的最大应力值。
2. 韧性指标：材料的韧性是指材料在受到外部力作用下发生塑性变形的能力。
常用的韧性指标包括断裂韧性和冲击韧性。
- 断裂韧性：材料在断裂前能够吸收的能量。
- 冲击韧性：材料在受到冲击载荷时能够吸收的能量。
3. 硬度指标：材料的硬度是指材料抵抗划伤或穿透的能力。
常用的硬度指标包括布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
三、标准尺寸数据在机械设计中，需要使用一些标准尺寸数据来确定零件的尺寸和配合。
常用的标准尺寸数据包括螺纹尺寸、键槽尺寸和轴承尺寸等。
1. 螺纹尺寸：螺纹是机械设计中常用的连接方式之一。
常用的螺纹尺寸包括螺纹直径、螺距和牙型等。
2. 键槽尺寸：键槽是用于连接轴和轴套的一种连接方式。
常用的键槽尺寸包括键宽、键深和键长等。
3. 轴承尺寸：轴承是机械设计中常用的零件之一。
常用的轴承尺寸包括内径、外径和宽度等。
四、摩擦系数数据在机械设计中，摩擦是一个重要的考虑因素。
摩擦系数是用来描述两个物体之间摩擦阻力大小的数据。
常用的摩擦系数数据包括静摩擦系数和动摩擦系数。
1. 静摩擦系数：两个物体之间没有相对运动时的摩擦系数。
2. 动摩擦系数：两个物体之间有相对运动时的摩擦系数。
摩擦系数的大小与材料表面的光滑程度、润滑情况以及压力等因素有关。
五、安全系数数据在机械设计中，为了保证设计的可靠性和安全性，常常需要考虑安全系数。
机械设计常用机构
机械设计常用机构机械设计是一门综合性的学科，涉及到各种各样的机构和装置。
在机械设计中，机构是非常重要的一部分，它负责传递和转换力、运动和能量，从而实现机械装置的各项功能。
在机械设计中，常用的机构有很多种。
这些机构可以根据其功能、结构和运动特性进行分类和归纳。
下面，我将对一些常用的机构进行介绍。
一、连杆机构连杆机构是机械设计中最基本也是最常用的一种机构。
它由杆件和关节组成，通过杆件的连接和关节的运动，实现力和运动的传递。
连杆机构广泛应用于各种机械装置中，如汽车发动机的连杆机构、拉杆机构等。
二、齿轮机构齿轮机构是一种通过齿轮的相互啮合来传递运动和力的机构。
齿轮机构具有传动比恒定、传递力矩大、传递效率高等特点，广泛应用于各种传动装置中，如汽车变速器、机床传动等。
三、减速机构减速机构主要通过齿轮、皮带等传动元件将输入的高速运动转换为输出的低速运动。
减速机构在机械设计中非常常见，用于满足不同场合的运动速度要求。
四、滑块机构滑块机构是一种通过滑块在导轨上做直线运动来实现运动转换和力传递的机构。
滑块机构广泛应用于各种机械装置中，如工具机的进给机构、压力机的传动机构等。
五、摆线机构摆线机构是一种通过连杆和摆线来实现直线运动的机构。
它通过摆线的特殊形状和连杆的运动，将旋转运动转换为直线运动，广泛应用于各种机械装置中，如剪切机的摆线滑块机构、织机上纬缸的摆线机构等。
六、万向节机构万向节机构是一种通过球面和容器来实现输动与变动传动的机构。
它具有结构简单、运动灵活等优点，广泛应用于汽车、船舶和航空等领域。
以上介绍的只是机械设计中的一小部分常用机构，还有很多其他的机构在实际设计中也扮演着重要的角色。
在进行机械设计时，我们需要根据具体的应用要求和设计目标选择合适的机构，合理地组合和运用这些机构，以实现设计的目的。
总结起来，机械设计中常用的机构有连杆机构、齿轮机构、减速机构、滑块机构、摆线机构和万向节机构等。
这些机构在机械装置中起着重要的作用，通过它们的运动和力传递，实现了各种功能和要求。
机械设计常用公式集锦
机械设计常用公式集锦一、直线运动基本公式：（距离、速度、加速度和时间之间的关系）1）路程=初速度x 时间+2）平均速度=路程/时间；3）末速度-初速度=2x 加速度x 路程；4）加速度=（末速度-初速度）/时间5）中间时刻速度=（初速度+末速度）6）力与运动之间的联系：牛顿第二定律：F=ma，[合外力（N）=物体质量（kg）x 加速度（）] （注：重力加速度g=9.8或g=9.8N/kg）二、旋转运动单位对比：圆的弧长计算公式：弧长s=rθ=圆弧的半径x 圆弧角度（角位移）周长=C=2πr=πd，即：圆的周长=2x3.14x 圆弧的半径=3.14x 圆弧的直径旋转运动中角位移、弧度（rad）和公转（r）之间的关系。
1）1r（公转）=2π（弧度）=360°（角位移）2）1rad==57.3°3）1°==0.01745rad4）1rad=0.16r5）1°=0.003r6）1r/min=1x2x3.14=6.28rad/min7)1r/min=1x360°=360°/min三、旋转运动与直线运动的联系：1）弧长计算公式（s=rθ）：弧长=圆弧的半径x 圆心角（圆弧角度或角位移）2）角速度（角速度是角度（角位移）的时间变化率）（ω=θ/t）：角速度=圆弧角度/时间注：结合上式可推倒出角速度与圆周速度（即：s/t 也称切线速度）之间的关系。
3）圆周速度=角速度x 半径，（即：v=ωr）注：角度度ω的单位一般为rad/s，实际应用中，旋转速度的单位大多表示为r/min（每分钟多少转）。
可通过下式换算:1rad/s=1x60/(2x3.14)r/min例如：电机的转速为100rad/s 的速度运行，我们将角速度ω=100rad/s 换算成r/min单位，则为：ω=100rad/s==955r/min4）rad/s 和r/min 的联系公式：转速n(r/min)=，即：转速（r/min）=；5）角速度ω与转速n 之间的关系（使用时须注意单位统一）：ω=2πn，（即：带单位时为角速度（rad/s）=2x3.14x 转速（r/min）/60）6)直线（切线）速度、转速和2πr（圆的周长）之间的关系（使用时需注意单位）：圆周速度v=2πrn=（πd）n注：线速度=圆周速度=切线速度四、转矩计算公式：（1）普通转矩：T=Fr即：普通转矩（N*m）=力（N）x 半径（m）；（2）加速转矩：T=Jα即：加速转矩（N*m）=角加速度α（）x 转动惯量J（）单位换算：转动惯量J（）:1=；角加速度α（）：1=1x2xπ；单位转换过程推导：（注：kgf*m（千克力*米），1kgf*m=9.8N*m，g=9.8N/kg=9.8）假设转动惯量J =10kg*，角加速度α=10rad/，推导出转矩T 的单位过程如下：T=J x α=10x（kg*）x10（rad/）=100（kgf*m/）=100N*m两个简化单位换算公式：（注：单位换算其物理含义也不同，下式仅用于单位换算过程中应用。
机械设计工具总结
机械设计工具总结本文将对常用的机械设计工具进行总结和介绍，以帮助工程师们更高效地进行机械设计工作。
1. CAD软件CAD软件（计算机辅助设计）是机械设计过程中最重要的工具之一。
以下是一些常用的CAD软件：- AutoCAD：广泛应用于2D和3D设计，在建筑、机械和制造等领域被广泛使用。
AutoCAD：广泛应用于2D和3D设计，在建筑、机械和制造等领域被广泛使用。
- SolidWorks：强大的3D建模软件，适用于各种机械设计任务。
SolidWorks：强大的3D建模软件，适用于各种机械设计任务。
- CATIA：用于航空、汽车和工业设计的综合性CAD软件，拥有强大的功能和建模工具。
CATIA：用于航空、汽车和工业设计的综合性CAD软件，拥有强大的功能和建模工具。
2. CAM软件CAM软件（计算机辅助加工）用于将设计转化为实际可加工的产品。
以下是一些常用的CAM软件：- Mastercam：广泛应用于机械加工和CNC编程任务，支持各种机床和加工工艺。
Mastercam：广泛应用于机械加工和CNC编程任务，支持各种机床和加工工艺。
- NX CAM：可与Siemens NX CAD软件集成，提供全面的加工解决方案。
NX CAM：可与Siemens NX CAD软件集成，提供全面的加工解决方案。
- PowerMill：用于复杂表面加工和数控编程的专业CAM软件，特别适用于模具制造。
PowerMill：用于复杂表面加工和数控编程的专业CAM软件，特别适用于模具制造。
3. 分析和仿真软件分析和仿真软件帮助工程师们模拟和优化他们的设计。
以下是一些常用的分析和仿真软件：- ANSYS：用于结构、流体和电磁场等不同领域的有限元分析。
ANSYS：用于结构、流体和电磁场等不同领域的有限元分析。
- SolidWorks Simulation：SolidWorks的插件，提供完整的结构仿真功能。
SolidWorks Simulation：SolidWorks的插件，提供完整的结构仿真功能。
机械设计常用材料
Word-可编辑
一、材料代号的统一
1.普通结构用钢：Q235
2.轴类零件：S45，SKD11，SUJ2等，推荐使用标准镀硬铬棒45钢，或SUJ2（轴承钢）
3.铝合金材料：AL5052,AL5056,AL6061,AL6063,
4.不锈钢材料：SUS304，SUS316
5.非金属材料：POM，尼龙，MC尼龙，优力胶，铁氟龙，电木
6.其它金属材料：黄铜，紫铜，铬铜，
二、表面处理
1.镀锌：用于普通钢零件，板件
目的、长处：防锈、低价格，但外观不好
2.镀化镍：用于钢，不锈钢，铜，铝合金
目的、长处：防锈、高价格，耐腐蚀性提高
3.镀硬铬：用于钢，铜，黄铜
目的、长处：有光泽外观，耐腐蚀性良好
4.发黑处理：用于钢
目的、长处：外观良好，价格低，处理时光短
5.阳极氧化：用于铝合金，分为本色和黑色
目的、长处：防腐性，耐磨性，耐热性较好，无导电性，
三、钢铁材料的热处理
1.轴的调质
2.零件表面或整体淬火,渗碳淬火，渗氮，碳氮共渗，氮化
3.硬度的标示：以洛氏硬度标注，代号HRC~
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常用机械设计软件
常用机械设计软件常用机械设计软件包括：AutoCAD、Catia、CAXA、Inventor、Pro/Engineer（Proe）、Siemens NX（UG）、SolidWorks等。
AutoCAD：是AutoDesk公司的软件，机械设计的入门软件。
一般在学习机械制图或者机械设计的过程中就会学习，算得上是机械设计的必修软件，其平面（二维）设计功能强大，众多的平面设计软件对AutoCAD是唯马首是瞻。
Autodesk公司同时出品一款三维设计软件Inventor，其功能尚可，与AutoCAD结合较好。
Catia：是法国达索(Dassault)公司开发的三维设计软件，其曲面造型功能强大，因此在汽车、飞机、轮船行业占有相当优势。
但模具方面不是Catia的强项。
Dassault公司同时还出品一款知名的三维设计软件：SolidWorks。
Caxa：（电子图版）是目前二维和三维设计软件中，有一定市场占有率的国产设计软件。
由北京数码大方科技有限公司出品，专注于机械制图，上手快，适合中国人绘图习惯。
Inventor：是AutoDesk公司出品的三维设计软件，界面简单，入门容易，有AutoCAD基础的话学习Inventor较方便。
Pro/Engineer（Proe）：由美国PTC公司出品。
Pro/E全参数化设计，造型思路严谨，其相关功能模块强大，能相对解决更多零件、产品设计问题。
缺点是相对操作复杂，学习门槛较高，初学者学习教困难。
主要用于消费电子行业及其模具，珠三角应用广泛。
Siemens NX（UG）：现由西门子公司出品，造型思路灵活，CAE集成性好，加工能力强。
主要用于汽车、航空航天及相关模具设计、分析、制造；如航空发动机、柴油机、大型水泵、精密光学机械等。
其缺点是如果造型不熟练的话，操作容易混乱，不适合新手。
SolidWorks和Catia同属法国达索(Dassault)公司，起优点是上手容易，适合新手学习三维机械设计，同时软件的价格比较便宜。
机械设计常用知识手册
1.轴套类零件这类零件一般有轴、衬套等零件，在视图表达时，只要画出一个基本视图再加上适当的断面图和尺寸标注，就可以把它的主要形状特征以及局部结构表达出来了。
为了便于加工时看图，轴线一般按水平放置进行投影，最好选择轴线为侧垂线的位置。
在标注轴套类零件的尺寸时，常以它的轴线作为径向尺寸基准。
由此注出图中所示的Ф14 、Ф11（见A-A 断面）等。
这样就把设计上的要求和加工时的工艺基准（轴类零件在车床上加工时，两端用顶针顶住轴的中心孔）统一起来了。
而长度方向的基准常选用重要的端面、接触面（轴肩）或加工面等。
如图中所示的表面粗糙度为Ra6.3的右轴肩，被选为长度方向的主要尺寸基准，由此注出13、28、1.5和26.5等尺寸；再以右轴端为长度方向的辅助基，从而标注出轴的总长96。
2.盘盖类零件这类零件的基本形状是扁平的盘状，一般有端盖、阀盖、齿轮等零件，它们的主要结构大体上有回转体，通常还带有各种形状的凸缘、均布的圆孔和肋等局部结构。
在视图选择时，一般选择过对称面或回转轴线的剖视图作主视图，同时还需增加适当的其它视图（如左视图、右视图或俯视图）把零件的外形和均布结构表达出来。
如图中所示就增加了一个左视图，以表达带圆角的方形凸缘和四个均布的通孔。
在标注盘盖类零件的尺寸时，通常选用通过轴孔的轴线作为径向尺寸基准，长度方向的主要尺寸基准常选用重要的端面。
3.叉架类零件这类零件一般有拨叉、连杆、支座等零件。
由于它们的加工位置多变，在选择主视图时，主要考虑工作位置和形状特征。
对其它视图的选择，常常需要两个或两个以上的基本视图，并且还要用适当的局部视图、断面图等表达方法来表达零件的局部结构。
踏脚座零件图中所示视图选择表达方案精练、清晰对于表达轴承和肋的宽度来说，右视图是没有必要的，而对于T字形肋，采用剖面比较合适。
在标注叉架类零件的尺寸时，通常选用安装基面或零件的对称面作为尺寸基准。
尺寸标注方法参见图。
4.箱体类零件一般来说，这类零件的形状、结构比前面三类零件复杂，而且加工位置的变化更多。
CAD机械设计的常用工具与软件
CAD机械设计的常用工具与软件对于机械设计师而言，计算机辅助设计（CAD）是必不可少的工具。
在进行机械设计时，我们需要使用各种CAD软件来完成工作。
下面将介绍几个常用的CAD工具与软件，以及它们的使用技巧。
1. AutoCADAutoCAD是一款广泛应用于机械设计领域的CAD软件。
它提供了丰富的绘图功能，可以用于二维和三维设计。
在使用AutoCAD进行机械设计时，我们可以绘制各种零件的图形，并进行参数化，以便于后续的设计和修改。
在使用AutoCAD时，我们可以充分利用其绘图工具和命令。
例如，线段工具可以用来绘制直线，圆弧工具可以绘制曲线等。
此外，还可以使用图层功能来管理绘图元素，以便于后续的编辑和修改。
2. SolidWorksSolidWorks是一款专业的三维CAD软件，被广泛用于机械设计和制造领域。
它提供了强大的建模工具和装配工具，可以用于创建三维零件和装配体，并进行运动仿真和静态分析。
在使用SolidWorks进行机械设计时，我们可以利用其建模工具进行零件的创建和编辑。
例如，通过拉伸、旋转等操作，可以快速创建各种形状的零件。
此外，还可以使用装配工具来将零件组装起来，并进行运动仿真，以验证设计的可行性。
3. CATIACATIA是一款用于航空航天、汽车、制造等领域的三维CAD软件。
它提供了全面的设计和分析工具，可以用于完成复杂的产品设计和制造任务。
在使用CATIA进行机械设计时，我们可以利用其强大的建模工具和装配工具。
例如，通过布尔运算、扫掠等操作，可以快速创建复杂的曲面和几何体。
此外，还可以使用装配工具来进行零件的组装和运动仿真。
4. Pro/ENGINEERPro/ENGINEER是一款用于机械设计和制造领域的三维CAD软件。
它提供了先进的建模和分析工具，可以用于创建复杂的零件和装配体，并进行大型装配的设计和分析。
在使用Pro/ENGINEER进行机械设计时，我们可以利用其强大的建模工具和装配工具。
机械设计常用希腊字母
Αα ?ιθα Alpha [a],[a?] [a] 阿尔法角度；系数Βββ?ηα Beta [b] [v] 贝塔磁通系数；角度；系数Γγγ?κκαGamma [g] /i/,/e/前为[?],其馀为[?] 伽玛电导系数（小写）Γδδ?ιηα Delta [d] [ð] 德尔塔变动；密度；屈光度Δε ?ψηινλ Epsilon [e] [e] 伊普西隆对数之基数Εδδ?ηα Zeta [zd](或[dz]),后为[z?]/[z] [z] 泽塔系数；方位角；阻抗；相对粘度；原子序数Ζε ?ηα Eta [??] [i] 伊塔磁滞系数；效率（小写）Θζζ?ηα Theta [t?] [ζ] 西塔温度；相位角Ηηη?ηα Iota [i] [i] 约塔微小，一点儿Κθθ?ππα Kappa [k] /i/,/e/前为[c],其馀为[k] 卡帕介质常数∧ιι?κβδα(现为ι?κδα) Lambda [l] [l] 兰姆达波长（小写）；体积Μκκυ(现为κη) Mu [m] [m] 谬微（千分之一）；放大因数（小写）Νλλυ(现为λη) Nu [n] [n] 纽磁阻系数Ξμμη Xi [ks] [ks] 克西Ον ?κηθξνλ Omicron [o] [o] 欧米克隆∏ ππη Pi [p] [p] 派圆周率=圆周÷直径≈3.1416Ρξξω Rho [r] [?] 柔电阻系数（小写）∑ ζ词中/?词尾ζ?γκαSigma [s] [s] 西格玛总和（大写），表面密度；跨导（小写）Τηηαυ Tau [t] [t] 陶时间常数Υυ ?ψηινλ Upsilon [y],[y?](更早为[u],[u?]) [i] 玉普西隆位移Φθθη Phi [p?] [f] 弗爱磁通；角Φχχη Chi [k?] /i/,/e/前为[ç],其馀为[x] 凯Χψψη Psi [ps] [ps] 普赛角速；介质电通量（静电力线）Ψωωκ?γα Omega [??] [o] 欧米茄欧姆（大写）；角速（小写）；角。
机械设计常用方法
机械设计常用方法机械设计是将机械原理与工程技术相结合，按照设计要求，对机械产品进行各方面的设计。
为了提高设计的效率和质量，机械设计常用以下几种方法：1.客户需求分析：机械设计的第一步是通过与客户的沟通了解其需求和期望。
这包括产品功能、性能要求、外观要求、安全要求等。
对客户需求进行全面的分析，是设计的基础。
2.概念设计：在客户需求分析的基础上，进行概念设计。
概念设计是通过各种创意和设计方法，生成初步的设计方案。
这需要设计师具备较高的创意能力和综合分析能力。
3.3D建模：在确定概念设计后，需要进行3D建模。
3D建模可以使用各种CAD软件进行，通过创建机械产品的三维模型，可以更好地理解产品的外观和结构，同时也方便进行后续设计和分析工作。
4.工程计算和分析：在进行机械设计的过程中，需要进行各种工程计算和分析。
这包括应力、变形、热传导、流体流动等方面的分析。
通过计算和分析，可以验证设计方案的可行性，优化设计参数，确保产品的性能和安全。
5.仿真与虚拟样机：在机械设计中，常常使用仿真和虚拟样机来进行验证和测试。
这可以节省时间和成本，减少实际试验的次数。
通过仿真和虚拟样机，可以检查设计的合理性，找出潜在问题，并改进设计方案。
6.制造工程：机械设计完成后，需要进行制造工程的设计。
这包括选择合适的材料、加工工艺、工艺规程等。
制造工程的设计需要充分考虑成本、质量和效率等因素，确保产品能够按时、按质地投产。
7.试制与测试：在机械设计完成后，还需要进行试制和测试。
试制是为了验证设计的可行性和正确性，测试是为了检查产品的性能和安全性。
通过试制和测试，可以找出设计的不足之处，并进行相应的改进。
8.标准化与规范化：机械设计中，常常使用各种标准和规范。
标准化和规范化可以提高设计的一致性和可重复性，降低生产成本，提高产品质量。
设计师需要熟悉和运用各种标准和规范，以确保设计的合规性。
9.团队协作和信息化：机械设计是一个团队协作的过程。
常用机械设计公式及应用实例
常用机械设计公式及应用实例
常用机械设计公式及应用实例有：
1. 扭矩公式：T = F * r，应用于计算扭矩传递和转矩台计算。
2. 力的平衡公式：ΣF = 0，应用于平衡力的分析，例如平衡杆、平衡机构等设计。
3. 力的传递公式：F1 = F2 * (r2 / r1)，应用于齿轮传动、皮带
传动等设计。
4. 力矩公式：M = F * d，应用于杠杆、滑轮等设计，例如计
算需要的杠杆长度。
5. 加速度公式：a = (v2 - v1) / t，应用于动力装置的加速度计算，例如机械传动系统中的加速段计算。
6. 线速度公式：v = ω * r，应用于旋转装置的线速度计算，例
如风力发电机的叶片线速度计算。
7. 压力公式：P = F / A，应用于液压传动系统的压力计算，例
如液压缸的压力计算。
8. 流量公式：Q = A * v，应用于流体传动系统的流量计算，
例如水泵的流量计算。
9. 速度比公式：v2 / v1 = n2 / n1，应用于齿轮传动、带传动等
设计，例如计算两个齿轮的速度比。
10. 能量公式：E = m * g * h，应用于重力能、动能、势能等的计算，例如电梯的重力能计算。
以上是常用的机械设计公式及应用实例，根据具体的设计需求，还可以继续深化公式和应用领域。
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轴的优先配合公差表（GB1801-79）μm 孔的优先配合公差表（GB1801-79）μm 优先配合表
深沟滚珠轴承
深沟滚珠轴承
双列深沟滚珠轴承
机械设计禁忌：
机械加工
1.不要使加工的棱角边缘保持尖锐状态
2.要尽量减少加工工序
3.在加工终点要有退刀槽
4.要使两个平面同时配合是困难的
5.直角接触的面要保持正确
6.不要使承受高压的密封面承受预定以外的力
7.需要配研的部分要使其容易配研
8.出现由于加工而形成容易破损部分时
9.精密加工面不要扩展到超过需要的程度
10.承受大摩擦力的镶条，镶条本身要卡住
11.不要使压力密封面的刀纹成为泄漏的通道
旋转轴
1.锻材的中心部分较弱
2.尽量避免阶梯部的应力集中
3.避免热装端部的应力集中
4.在同一尺寸轴上进深的过盈配合其嵌入和卸出都困难
5.嵌装件用阶梯配合定位
6.要使嵌装的起点能平滑地组合
7.轴的定位要限定在一个地点
8.用螺母强烈紧固长轴的中央部分轴回弯曲
9.务必给出键槽角部的R
10.钩头楔键使相互的轴心偏斜
11.空心轴的键槽不要使槽下部分变弱
12.如果键槽集中开在轴的单侧轴会弯曲
13.用嵌入将轴接长时不要形成封闭空间
14.不要使嵌装件固定螺母松缓
15.对曲轴端悬臂挠性传动要注意其张力
16.无内圈滚针轴承的轴表面
17.达到高温的轴需要冷却
18.在粗轴的轴端直接连接细轴是危险的
19.热装在铸铁圆盘上的承受交变载荷的曲柄销容易松动
20.轴的扭转量之差使相互的动作失调
21.细长孔难钻
22.对开环夹于中间的热装容易松弛
23.逆着离心力给油不易注入
24.不要使轴承载荷为零
25.装配时因自重将轴承向上压的旋转体在装配时难以找正
工作螺纹量规、验收螺纹量规、校对螺纹量规
螺纹通规采用完整的螺纹牙形，控制螺纹的大径和小径，以保证螺纹的互换性
螺纹止规采用截短的螺纹牙形，控制螺纹的实际中径，以排除螺距，牙形半角的影响和大径、小径可能产生的干涉。
止规能旋进2个螺距以内。
三针
d。
=p/2cos(a/2)
螺纹样板，即螺纹规。
用外径千分尺测量工件时，被测工件要求表面粗糙度不大于Ra3.2μm。
用百分表测量工件时，被测工件要求表面粗糙度不大于12.5μm
故障是指产品或产品的一部分不能或将不能完成预定功能的事件或状态。
一般情况下，故障与失效为同义词，通常对可修复的复杂产品称故障，对某些不可修复的简单产品或零件、元器件称失效。
故障模式指故障的表现形式。
工程装备故障模式大致分为如下几类：
1损坏类型—断裂、开裂、裂纹、烧结击穿、过度弯曲及变形、点蚀等；
2退化类型—老化、变质、剥落、腐蚀、早期磨损等；
3松脱类型—松动、脱落、脱焊等；
4失调类型—间隙不当、行程不当、压力不当、流量不当、异响等；
5堵塞与渗漏；
6整机及子系统—功能失效、性能显著下降、运转不稳等。
零件（元器件）失效是导致装备及部件故障的主要原因。
失效机理是指引起故障的物理、化学和生物等变化的内在原因。
常见的零件失效机理有如下几种：
1磨损（70%~80%）
磨粒磨损、粘着磨损、腐蚀磨损、疲劳磨损、微动磨损（静配合的两接触，如键联结处、过盈配合的轴与孔、机座固定处、螺栓联结处等，在外载荷作用下，产生切向往复振动，振幅一般不超过0.1mm，由此而发生的）、气蚀和冲蚀等。
2断裂
3聚合物的老化
失去弹性、光泽，出现收缩、翘曲、裂纹、变脆、变硬或软化发粘、变色等。
胶粘剂结合强度和寿命降低的主要影响因素有水分、高湿度、高低温和油类、酸类等化学试剂。
4腐蚀
5塑性变形
表面处理Fe/Ct·O GB/T13911-92。
镀锌Fe/Ep·Zn10·c2C GB/T13911-92。
去氢处理的工序对弹性材料、0.5mm以下的薄壁件及机械强度要求较高的钢铁零件是必不可少的。
为提高镀锌层的耐蚀性，增加其装饰性，改进涂料与底金属的结合力，必须进行铬酸盐的钝化处理，使锌层生成一层稳定性高、组织致密的钝化膜。
各种焊接电极的应用
一、铜合金电极材料：
1）纯铜 +纯铜电极只适用于压强小、焊接温度低和产品批量不大的情况。
2）镉铜 +多用于铝合金材料的焊接，但是镉被指定为有害合金。
在日本不允许制造。
3）铬铜 +用于软钢板、镀锌钢板、不锈钢板等的焊接。
4）铬锆铜 +用铬锆铜做成点焊电极来焊接低碳钢或镀层钢，电极寿命会比用+铬铝镁铜电极提高+5～10倍。
常用来焊接碳素钢、镀锌薄板、黄铜、青铜、镍片+、在有些条件下也可以用来焊接铝合金+材料。
5）铍铜 +用于焊接不锈钢和抗热材料，如：簧片、塑料模模块。
比铬铜更耐用
6）铍钴铜 +被用于耐热钢和不锈钢的点焊接。
二、电阻焊用钨、钼和粉末烧结电极材料：
1）钨和钼电极 +钨、钼常用于黄铜、紫铜、不锈钢+的焊接。
2）钨、碳化钨: 用于软钢、不锈钢、低合金钢板的点焊接
3）银-钨：在不能在铜合金的场合使用：被焊材料是铜系的场合，使用银钨+的电极时由于银和铜产生共晶反应，电极和被焊材料容易焊着。
4）铜-钨：主要用于黄铜、紫铜、不锈钢的焊接。
5）弥散强化铜（CuAl2O3），是用于镀锌板的焊接，因为如果采用铬锆铜的材料的电极帽进行+焊接时，铬会和镀锌板中的锌起化学反应，生成类似铜的物质，影响焊接的质量。
而弥散铜则能较好的解决这个问题。
广泛用于镀锌钢板、镀镍板、镍带、铝合金、不锈钢、黄铜等点焊%2C滚焊。