机械零件的设计方法
机械结构设计方案
机械结构设计方案一、引言机械结构设计方案旨在提供一种有效而可行的方法，以满足特定机械设备的功能需求。
本文将介绍一个针对某种机械设备的结构设计方案，包括设计原理、具体方案、材料选择等内容。
二、设计原理在进行机械结构设计之前，首先需要明确设备的功能需求和使用环境。
然后根据这些需求，以及结构力学、材料力学等相关知识，确定合适的设计原理。
设计原理可以包括结构的坚固性、稳定性、耐久性等要求。
三、具体方案基于设计原理，我们提出以下具体方案：1. 结构形式：根据机械设备的功能需求，采用XX形式的结构，以满足特定的运动传递和力承载要求。
2. 零部件配置：设计合理的零部件配置，包括XX零件、XX连接件等。
每个零部件的材料、尺寸和形状需要根据设计原理和使用要求进行选择。
3. 运动传递：通过使用合适的传动机构，实现所需的运动传递功能。
传动机构的类型和布局应根据设备的运动形式和要求来确定。
4. 受力分析：对设计方案进行受力分析，确保结构在各种工况下能够承受合理的载荷。
根据分析结果，必要时进行结构优化或强化以提高结构的承载能力。
5. 安全性考虑：在设计过程中，应充分考虑设备的安全性。
采取必要的安全措施，如加装防护罩、应力传感器等，以确保人员和设备的安全。
四、材料选择在确定具体方案后，需要选择合适的材料来制造零部件。
材料的选择应综合考虑多个因素，如强度、刚度、重量、耐磨性等。
根据零部件的用途和受力情况，选择材料以达到最佳的性能和成本效益。
五、结论综上所述，我们提出了一个针对某种机械设备的结构设计方案。
该方案以合理的设计原理为基础，提供了具体的方案和材料选择，以满足设备的功能需求。
设计过程中充分考虑了安全性和可靠性，以提供优秀的使用体验。
通过合理设计和准确选择材料，我们相信该机械结构设计方案将能够满足要求，并提供可靠的性能。
机械设备零部件装配方法举例
南昌钢铁公司职工大学机电一体化专业毕业设计（论文）题目：机械设备零部件装配方法举例系部：机电工程系专业名称：机电一体化*名：**班级： 09机电大专（2）班指导老师：***提交时间：年月日摘要根据规定的技术要求，将零件或部件进行配合和连接，使之成为半成品或成品的过程，称为装配。
机器的装配是机器制造过程中最后一个环节，它包括装配、调整、检验和试验等工作。
装配过程使零件、套件、组件和部件间获得一定的相互位置关系，所以装配过程也是一种工艺过程。
装配是机械制造中最后决定机械产品质量的重要工艺过程。
即使是全部合格的零件，如果装配不当，往往也不能形成质量合格的产品。
简单的产品可由零件直接装配而成。
复杂的产品则须先将若干零件装配成部件，称为部件装配；然后将若干部件和另外一些零件装配成完整的产品，称为总装配。
产品装配完成后需要进行各种检验和试验，以保证其装配质量和使用性能；有些重要的部件装配完成后还要进行测试。
关键词：机械装配装配的重要性装配原则装配方法举例目录引言 (1)一、什么是装配 (1)二、装配工作的重要性 (1)三、装配的一般原则和要求 (2)四、装配的基本步骤. (2)五、装配举例 (3)(一)螺纹连接的装配 (3)(二)螺纹键的装配 (4)(三)螺纹销的装配 (7)(四)联轴器的装配 (8)总结 (10)致谢词 (11)参考文献 (12)机械设备零部件装配方法举例引言机械是能帮人们降低工作难度或省力的工具装置，像筷子、扫帚以及镊子一类的物品都可以被称为机械，他们是简单机械。
而复杂机械就是由两种或两种以上的简单机械构成。
我们通常把这些比较复杂的机械叫做机器.但机械是由无数个零部件装配而成的.装配是一门历史悠久的技术，随着科学技术的发展。
很多装配工作已被机械加工所代替，但装配加工工作作为机械制造中必不可少的工序仍具有相当重要的作用，如机械产品的装配、维修、检查都需要装配钳工工人的工作区完成，装配钳工也是所有机械设备最终制造完成的必须工种，可见装配在机械制造中的地位，所以掌握装配领域的技术要点对机械制造来说非常的重要。
机械设计考试题库带答案
机械设计模拟题一、填空题（每小题2分，共20分）1、机械零件的设计方法有理论设计经验设计模型试验设计。
2、机器的基本组成要素是机械零件。
3、机械零件常用的材料有金属材料高分子材料陶瓷材料复合材料。
4、按工作原理的不同联接可分为形锁合连接摩擦锁合链接材料锁合连接。
5、联接按其可拆性可分为可拆连接和不可拆连接。
6、可拆联接是指不需破坏链接中的任一零件就可拆开的连接。
7、根据牙型螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹。
8、螺纹大径是指与螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径，在标准中被定为公称直径。
9、螺纹小径是指螺纹最小直径，即与螺纹牙底相切的假想的圆柱直径。
10、螺纹的螺距是指螺纹相邻两牙的中径线上对应两点间的轴向距离。
11、导程是指同一条螺纹线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴线距离。
12、螺纹联接的基本类型有螺栓连接双头螺栓连接螺钉连接紧定螺钉连接。
13、控制预紧力的方法通常是借助测力矩扳手或定力矩扳手，利用控制拧紧力矩的方法来控制预紧力的大小。
14、螺纹预紧力过大会导致整个链接的结构尺寸增大，也会使连接件在装配或偶然过载时被拉断。
15、螺纹防松的方法，按其工作原理可分为摩擦防松、机械防松、破坏螺旋运动关系防松。
16、对于重要的螺纹联接，一般采用机械防松。
17、受横向载荷的螺栓组联接中，单个螺栓的预紧力F?为。
18、键联接的主要类型有平键连接半圆键连接楔键连接切向键连接。
19、键的高度和宽度是由轴的直径决定的。
20、销按用途的不同可分为定位销连接销安全销。
21、无键联接是指轴与毂的连接不用键或花键连接。
22、联轴器所连两轴的相对位移有轴向位移径向位移角位移综合位移。
23、按离合器的不同工作原理，离合器可分为牙嵌式和摩擦式。
24、按承受载荷的不同，轴可分为转轴心轴传动轴。
25、转轴是指工作中既承受弯矩又受扭矩的轴。
26、心轴是指只受弯矩不承受扭矩的轴。
27、传动轴是指只受扭矩不受弯矩的轴。
(完整版)零件的机械加工工艺方案设计
一． 零件的工艺分析：1.加工表面分析(1) 以花键孔的中心线为基准的加工面这一组面包括：20.0025+ Φmm 的六齿方花键孔、20.0022+ Φmm 花键底孔两端的︒⨯152倒角和距中心线为27mm 的平面。
孔22Φmm 的上下加工表面，孔22Φmm 的内表面，有粗糙度要求为Ra 小于等于6。
3um ，25Φmm 的六齿花键孔，有粗糙度要求Ra 小于等于3。
2um ，扩两端面孔,有粗糙度要求Ra=6.3um ，加工时以上下端面和外圆40Φmm 为基准面，有由于上下端面须加工,根据“基准先行”的原则，故应先加工上下端面（采用互为基准的原则），再加工孔22Φmm, 六齿花键孔25Φmm 和扩孔。
矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
(2) 以工件右端面为基准的03.008+ mm 的槽和012.0018+ mm 的槽. 这一组加工表面包括：右侧距离18mm 的上下平面，Ra=3。
2um ，有精铣平 面的要求，左侧距离为8mm 的上下平面，Ra=1.6um ，同样要求精铣,加 工时以孔22mm ，花键孔25 mm和上下平面为基准定位加工。
聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面尺寸，上述表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们的位置精度要求。
残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
2.毛坯种类CA6140拨叉位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。
宽度为012.0018+ mm 的槽尺寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到很高的位置精度。
所以，宽度为012.0018+ mm 的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。
零件材料HT200，考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断,保证零件的工作可靠。
机械零件设计的一般步骤-概述说明以及解释
机械零件设计的一般步骤-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容：机械零件设计是指根据机械系统的要求和功能，对零件进行设计和制造的过程。
在机械工程领域中，零件设计是至关重要的一步，直接关系到机械系统的性能和可靠性。
随着科技的进步和创新的推动，机械零件设计的方法和步骤也在不断演变和完善。
在设计机械零件之前，首先需要进行充分的市场调研和技术研究，了解现有产品和技术的发展趋势，为零件设计提供必要的背景和依据。
其次，机械零件设计的一般步骤包括需求分析、概念设计、详细设计、验证和优化这几个重要环节。
需求分析阶段主要是明确机械系统对零件的功能、性能和约束等要求，为后续的设计工作奠定基础。
在概念设计阶段，设计师需要根据需求分析的结果，进行初步的设计方案构思，包括形状、结构、材料等方面的选择。
通过建立模型和进行仿真分析，评估和优化各种设计方案，最终确定最佳的概念设计。
详细设计阶段是对概念设计的细化和完善，包括具体的优化方案的制定、零件的尺寸和形状的确定、以及材料和加工工艺的选择等。
在这个阶段，设计师需要考虑到制造过程中的可行性和成本效益，并进行必要的工艺性分析和增量设计。
验证阶段是对设计结果进行验证和测试，包括制造样品、实际测试和使用场景模拟等。
通过实际的测试和验证，检验设计的正确性和性能。
如果发现问题，还需要进行相应的修改和调整。
最后的优化阶段是根据验证结果和用户反馈，对设计进行进一步的改进和优化。
通过不断地迭代优化，最终实现设计的最佳性能和可靠性。
综上所述，机械零件设计的一般步骤包括需求分析、概念设计、详细设计、验证和优化等几个关键环节。
每个环节都需要充分的市场调研和技术研究作为支撑，同时也需要设计师的经验和专业知识的综合运用。
通过合理的设计流程和方法，可以更好地实现机械零件设计的目标和要求。
1.2 文章结构文章结构是指文章的组织方式和相互关系，它是文章撰写的基本蓝图。
通过良好的文章结构，可以使读者更好地理解和把握文章的核心内容。
机械零件设计的一般步骤
（一）强度பைடு நூலகம்则
强度准则就是指零件中的应力不得超过允许的限度。即： σ≤σlim
其中：σlim 为材料的极限应力，对于脆性材料：σlim＝σB（强度极限），对于塑 性材料：σlim＝σS（屈服极限）。
（四）振动稳定性准则
机器中存在着很多周期性变化的激振源。例如：齿轮的啮合，滚动轴承中的振动， 滑动轴承中的油膜振荡，弹性轴的偏心转动等。如果某一零件本身的固有频率与上述激 振源的频率重合或成整数倍关系时，这些零件就会发生共振，以致使零件破坏或机器工 作关系失常等。所谓振动稳定性，就是说在设计时要使机器中受激振作用的各零件的固 有频率与激振源的频率错开。例如，令 f 代表零件的固有频率，fp 代表激振源的频率， 则通常应保证如下的条件：
0.85f>fp 或 1.15f<fp 如果不能满足上述条件，则可改变零件及系统的刚性，改变支承位置，增加或减少 辅助支承等办法来改变 f 值。 把激振源与零件隔离，使激振的周期性改变的能量不传递到零件上去；或采用阻尼 以减小受激振动零件的振幅，都会改善零件的振动稳定性。 （五）可靠性准则 如有一大批某种零件，其件数为 N0 在一定的工作条件下进行试验。如在 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： R=N/N0 如果试验时间不断延长，则 N 将不断地减小，故可靠度也将改变。这就是说，零件 的可靠度是一个时间的函数。若在时间 t 到 t+dt 的间隔中，又有 dN 件零件发生破坏， 则在此 dt 时间间隔内破坏的比
率 f(t)定义为: 式中 f(t)称为失效率,负号表示 dN 的增大将使 N 减小。分离变量并积分，得：
零件的加工工艺设计
零件的加工工艺设计零件的加工工艺设计是指根据零件的结构和要求，选择合适的加工方法和工艺参数，以保证零件加工的质量和效率。
下面将就零件加工工艺设计的步骤、方法和注意事项进行详细阐述。
零件加工工艺设计的步骤一般包括以下几个方面：1. 零件的结构和要求分析：首先需要对零件的结构和要求进行仔细分析，了解零件的功能、尺寸、形状、材料等方面的要求，以及对加工精度、表面光洁度、耐磨性等方面的要求。
2. 加工方法的选择：根据零件的结构和要求，选择合适的加工方法。
常见的加工方法包括机械加工、热处理、表面处理等。
对于复杂形状的零件，可以采用数控加工或激光加工等高精度加工方法。
3. 工艺过程的确定：根据加工方法的选择，确定合适的工艺过程。
例如，机械加工包括车削、铣削、钻削等，需要确定加工顺序、刀具类型、切削速度、进给量等参数。
4. 设计夹具和工装：根据零件的形状和加工要求，设计夹具和工装，以保证零件在加工过程中的定位和固定，提高加工精度和效率。
5. 工艺参数的确定：根据加工过程的要求和工艺经验，确定合适的工艺参数。
例如，确定切削速度、进给量、切削深度、切削角度等参数，以保证零件的加工质量和效率。
6. 方案评价和修正：设计完加工工艺方案后，需要对方案进行评价和修正。
评价主要包括工艺性、经济性和可行性等方面的考虑，通过评价和修正，进一步提高工艺方案的可靠性和可行性。
在进行零件加工工艺设计时，还需要考虑以下几个注意事项：1. 熟悉材料特性：在进行零件加工工艺设计之前，需要熟悉所使用材料的特性，包括硬度、可切削性、耐磨性等方面的特点，以及所需热处理和表面处理的特殊要求。
2. 选用合适的刀具和切削液：在机械加工过程中，刀具的选择对加工质量和效率有很大影响。
需要根据材料的特性和加工要求，选择合适的刀具种类、材质和刀具参数，并配合适当的切削液，以提高切削效果和延长刀具使用寿命。
3. 合理控制加工精度：根据零件的要求和加工过程的特点，合理控制加工精度。
浅议机械零部件的设计思想与方法
浅议机械零部件的设计思想与方法一、创新思维机械零部件的设计思想机械零部件设计的本质是创造和革新。
现代机械机械零部件设计强调创新设计,要求在设计中更充分地发挥设计者的创造力,利用最新科技成果,在现代设计理论和方法的指导下,设计出更具有生命力的产品。
1、运用创造思维设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现,它包括观察能力、记忆能力、想象能力、思维能力、表达能力、自控能力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。
其中想象能力和思维能力是创造力的核心,它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换,创造表达出新成果的整个创造活动的中心。
创造力的开发可以从培养创新意识、提高创新能力和素质、加强创新实践等方面着手。
设计者不是把设计工作当成例行公事,而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动,掌握必要创新方法,加强学习和锻炼,自觉开发创造力,成为一个符合现代设计需要的创新人才。
2、运用发散思维发散思维又称辐射思维或求异思维等。
它是以欲解决的问题为中心,思维者打破常规,从不同方向,多角度、多层次地考虑问题,求出多种答案的思维方式。
例如,若提出“将两零部件联结在一起”的问题,常规的办法有螺纹联结、焊接、胶接、铆接等,但运用发散思维思考,可以得到利用电磁力、摩擦力、压差或真空、绑缚、冷冻等方法。
发散思维是创造性思维的主要形式之一,在技术创新和方案设计中具有重要的意义。
3、运用创新思维创造力的核心是创新思维。
创新思维是一种最高层次的思维活动,它是建立在各类常规思维基础上的。
人脑在外界信息激励下,将各种信息重新综合集成,产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。
机械机械零部件设计的过程是创新的过程。
设计者应打破常规思维的惯例,追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等,在求异和突破中体现创新。
二、科学的进行机械零部件设计1、把握机械零部件设计的主要内容机械零部件设计是机械设计的重要组成部分,机械运动方案中的机构和构件只有通过零部件设计才能得到用于加工的零部件工作图和部件装配图,同时它也是机械总体设计的基础。
通用机械零部件的设计
圆螺母用止动垫圈
串联钢丝
2）. 破坏螺旋副关系防松
§ 3 螺栓组联接的结构设计
综合考虑以下几个方面：
（1) 接合面应尽量设计成轴对称的简 单几何形状，尽量对称布置螺栓，使螺栓 组的几何中心与接合面的形心重合。这样 便于加工和装配，接合面受力也比较均匀。
(2) 使螺栓组能承受较大的载荷，如 弯矩或转矩，应尽量将螺栓布置在靠近接 合面的边缘。同一螺栓组中各螺栓的材料、 直径和长度应相等。
2. 能够合理选用螺纹联接，提高学习新知识和技能 的能力，提高分析和解决问题的方法能力；
3. 通过实践掌握参数的正确选择，考验学生的专业 能力，并使其进一步提高。
4. 锻炼学生观察事物能力，学会课内观察、课外观 察。
三、相关知识的学习
§ 1. §2. § 3 .螺栓组联接的结构设计 § 4. § 5. 提高螺栓联接强度的措施
由上式可知，受预紧力的钢制螺栓，预紧后受复合应力，在计 算强度时可将拉力增大30％，当作只受轴向拉力计算螺栓的强 度。 因此， 只受预紧力作用的紧螺栓联接的强度条件为
5.2F '
d12
[ ]
螺栓的设计计算公式为
d1
5.2F '
[ ]
式中：［σ］——紧螺栓联接的许用应力。
在不控制预紧力的紧螺栓联接中，［σ］随着安全系数S的 不同而改变，而S又随着螺纹直径d的不同而变化，故需采用试
4.1 松螺栓联接的强度计算
螺栓的强度条件为
4F
d12
[ ]
螺栓的计算公式为： d1
4F
[ ]
式中：［σ］——松螺栓联接的许用应力，MPa F——轴向工作载荷, N； d1——螺栓小径, mm。
机械零件设计的基础知识及设计方法简介
Modern Considerations & Others
1. Safety 2. Ecology (land, air, water, thermal pollution) 3. Quality of life 4. Reliability and maintainability 5. Aesthetics
计算准则
一、强度(Strength)准则
强度 (Strength) 是指零件在载荷作用下抵抗
断裂、塑性变形及表面损伤的能力。 计算条件为：
σ ≤ [σ ]
S ≥ [S]
另一种表示方式是：
σ 2 σ1
[σ ]
二、刚度(Rigidity)准则
刚度 (Rigidity) 是指零件受载后抵抗弹性变 形的能力。 计算条件为：
内、外圈破裂实例
二、过量变形
过量变形 过量的弹性变形 塑性变形
塑性变形(Plastic Distortion)：零件过载时，塑性材 料发生塑性变形。 过量的弹性变形(Excessive Elastic Distortion)： 微小的弹性变形不可避免，但过量的弹性变形会 使零件、机器不能正常工作。
设计/绘图
制造样机
实物样机 实 验
产品定 型生产
改进设计
现代设计方法
（一）计算机辅助设计(CAD) （二）优化设计 (Optimization Design) （三）可靠性设计 (Design for Reliability) （四）模块化设计 (Modularization Design) （五）机械系统设计 (Mechanical System Design) （六）价值分析 (Value Analysis) （七）专家系统 (Expert System) （八）机械动态设计 (Mechanical Dynamic Design) （九）并行设计 (Concurrent Engineering)
零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计_机械制造技术基础_课程设计指导书[管理资料]
![零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计_机械制造技术基础_课程设计指导书[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/5bad4ec64b73f242326c5fbb.png)
零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计机械制造技术基础课程设计指导书目录第一章概述 (03)第二章机械加工工艺规程的制定 (08)第一节零件的分析与毛坯的选择 (09)第二节工艺路线的拟定 (10)第三节工序设计及工艺文件的填写 (13)第三章机床夹具设计 (16)第一节夹具设计的步骤 (16)第二节夹具设计举例 (21)附录一机械制造技术基础课程设计说明书实例 (28)附录二部分相关标准 (63)第一章概述机械制造技术基础课程设计，是以切削理论为基础、制造工艺为主线、兼顾工艺装备知识的机械制造技术基本设计能力培养的实践课程；是综合运用机械制造技术的基本知识、基本理论和基本技能，分析和解决实际工程问题的一个重要教学环节；是对学生运用所掌握的“机械制造技术基础”知识及相关知识的一次全面应用训练。
机械制造技术基础课程设计，是以机械制造工艺及工艺装备为内容进行的设计。
即以给定的一个中等复杂程度的中小型机械零件为对象，在确定其毛坯制造工艺的基础上，编制其机械加工工艺规程，并对其中某一工序进行机床专用夹具设计。
一、课程设计的目的机械制造技术基础课程设计是为未来从事机械制造技术工作的一次基本应用能力的全面训练。
通过课程设计培养学生制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，以及设计机床夹具的能力。
在设计过程中，学生应熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。
1、能熟练运用机械制造技术基础课程中的基本理论以及在生产实践中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。
2、提高结构设计能力。
学生通过夹具设计的训练，应获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。
3、学会使用手册、图表及数据库资料。
掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处，能够做到熟练运用。
二、课程设计的内容1、课程设计题目。
机械制造技术基础课程设计题目为：XXXX 零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计2、课程设计的内容。
机械设计中的结构要素、基本要求和规则
机械结构设计的任务是依据设计任务在总体设计构想的基础上，确定的原理方案，绘制出具体的结构图，以实现设计所要求的功能。
设计的过程是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件，包含确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面处理等，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。
所以结构设计的直接产物虽是技术图纸，但工作不是简单的机械制图，图纸只是表达设计方案的工程语言，运用机构设计的各种技术将设计构想具体化是结构设计的基本内容。
1 机械结构件的结构要素和设计方法1.1 结构件的几何要素机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。
零部件的几何形状由它的表面所构成，一个零件通常有多个表面，在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触，把这一部分表面称为功能表面。
在功能表面之间的联结部分称为联接表面。
零件的功能表面是决定机械功能的重要因素，功能表面的设计是零部件结构设计的核心。
描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。
通过对功能表面的不同设计，可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。
1.2 结构件之间的关联在机器或机械中，任何零件都不是孤立存在的。
因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和相关特征外，还必须研究零件之间的相互关系。
零件之间的相互关系分为直接相关和间接相关两类。
两个零件有直接装配关系的成为直接相关。
没有直接装配关系的成为间接相关。
间接相关又分为位置相关和运动相关两类。
位置相关是指两零件在相互位置上有要求，如减速器中两相邻的传动轴，其中心距必须保证一定的精度，两轴线必须平行，以保证齿轮的正常啮合。
运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关，如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线，这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的，所以主轴与导轨为位置相关，而刀架与主轴为运动相关。
多数零件都有两个或更多的直接相关零件，故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。
机械零件的设计与选材原则
机械零件的设计与选材原则机械零件的设计与选材是机械制造中非常重要的环节，直接关系到机械产品的质量和可靠性。
本文将介绍机械零件设计的基本原则和选材的注意事项，以帮助读者更好地了解机械零件的设计与选材。
一、机械零件设计原则1.功能需求：机械零件的设计首先要满足产品的功能需求。
设计师需要明确该零件在机械系统中的作用，确保其具备正确的功能和性能。
2.结构合理：机械零件的结构应当合理设计，避免存在过多的转角和凹凸，以减少应力集中和疲劳破裂的风险。
同时，还应考虑零件的装配和拆卸方便性。
3.尺寸准确：机械零件的尺寸设计要准确无误，以确保与其他零部件的配合工作。
尺寸设计的误差通常应该在允许范围内，并以容差的方式进行控制。
4.材料选择：选择合适的材料对机械零件的功能和性能至关重要。
材料的选择要考虑零件的使用环境、工作温度和所需的力学性能等因素。
5.易加工性：机械零件的设计还应考虑到其加工过程。
要选择易于加工和制造的设计方案，以提高生产效率和降低成本。
二、机械零件选材原则1.强度要求：机械零件的材料选择应根据其所需的强度来确定。
根据零件承受的载荷和应力水平，选择具有足够强度的材料。
2.耐磨性要求：对于摩擦和磨损较大的机械零件，应选择具有良好耐磨性能的材料，以提高零件的使用寿命。
3.耐腐蚀性要求：对于暴露在腐蚀性介质中的机械零件，应选择具有良好耐腐蚀性的材料，以防止零件受到腐蚀而损坏。
4.温度要求：机械零件在高温或低温条件下的工作要求决定了材料的选取。
在高温下工作的零件需要具有良好的高温强度和热稳定性，而低温下工作的零件需要具有良好的低温韧性。
5.制造成本：机械零件选材还要考虑到制造成本。
材料的选择应在满足性能要求的前提下，尽量降低制造成本，提高生产效率。
综上所述，机械零件的设计与选材是一项综合考虑多个因素的任务。
合理的设计与选材能够确保机械产品的功能和性能。
因此，在进行机械零件设计和选材时，设计师应根据功能需求、结构合理性、尺寸准确性、材料选择和易加工性原则进行综合考虑，以提高零件的使用寿命和可靠性。
机械设计中的机械元件与零件选型
机械设计中的机械元件与零件选型机械设计是制造实体产品的重要环节，而机械元件与零件的选型在机械设计中占据着至关重要的地位。
合理的选型可以确保机械系统的正常运行和优良性能的发挥。
本文将介绍机械设计中机械元件与零件的选型方法和注意事项。
一、选型方法机械元件与零件的选型方法可以总结为以下几点：1.理解设计要求和功能需求：在进行机械元件与零件选型前，需要充分理解设计要求和功能需求。
了解产品所需的性能指标、工作环境条件以及设计寿命要求等因素，有助于确定选型时的技术参数。
2.查找相关规范和手册：机械元件与零件的选型通常需要参考相关的规范和手册。
例如，常用的零件选型手册包括国际标准和行业标准等。
这些手册提供了各种机械元件的参数表和性能指标，可以供设计师进行参考。
3.进行技术评估：在选型过程中，需要进行技术评估。
这包括对候选元件进行性能计算、强度分析和可靠性评估等。
通过计算和分析，可以确定元件是否能够满足设计要求，并评估其可靠性和寿命。
4.考虑成本和供应情况：机械元件与零件的选型还需要考虑成本和供应情况。
低成本的元件可能会影响产品的质量和性能，而供应链的稳定性也是选型的重要因素之一。
因此，在选型时需要综合考虑成本和供应情况。
二、选型注意事项在进行机械元件与零件的选型时，还需要注意以下几点：1.合理匹配：机械元件与零件之间需要相互匹配。
例如，齿轮传动系统中，齿轮的齿数、模数和压力角等参数需要与相应的传动比和工作条件相匹配。
只有合理匹配，才能确保机械系统的正常工作。
2.考虑可维修性和易损性：选型时需要考虑机械元件与零件的可维修性和易损性。
一些易损件可能需要经常更换，这将增加维护成本。
因此，在选型时需要尽量选择易于维修和更换的元件。
3.灵活性和模块化设计：机械设计时需要考虑灵活性和模块化设计。
选型时可以选择具有较高灵活性和通用性的元件与零件，以便在需要时进行调整和更换。
模块化设计也可以简化选型过程，提高设计效率。
4.优先选择品牌与可靠性：在选型时，可以优先选择知名品牌的机械元件与零件。
第三章 机械零件的设计方法简介
研制费
可靠度R
2、可靠度分类等级及应用
等级 0 低 1 2 3 4 高 5 可靠度R <0.9 ≥0.9 ≥0.99 ≥0.999 重要处，随重要程度增大，可靠度等级 增高，如高速机械、重要设施、航空器、大 用 途
不重要处，失效后果可以不考虑 不很重要处，失效后果损失不大
≥0.9999 型建筑物、桥梁等 ≥ 0.99999 失效后会造成灾难性后果，如核设施、 大型水电工程
3、保证高可靠度的措施 1）故障预分析，找薄弱环节，首先保障； 2）提高基础数据的准确性（破坏性实验， 综合国力） 3）重要处，备用系统 UPS,副油箱等； 4）核设施等异常后果的处理
4、可靠性的几个基本指标
(1) 可靠度R 设试件总数为N个, 经时间t后有Nf(t)个失效, 有 Ns(t)个仍在正常工作. 则
3.3机械现代设计方法简介
机械现代设计方法通常是相对传统的设计方法而言的。 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。
可靠度方程存在下列三种取值情况: (1)当ur>us 时, ZR>0, R>0.5;若ur-us 为恒值,此时R 值将随σr及σs的值增大而减小.根据传统设计 中安全系数Sn 的概念: Sn = ur/us>1,此时Sn 不 变,而R却随σr、σs在变化; (2)当 ur-us=0时, ZR=0, R≡0.5,σr 、σs 对R无影 响; (3)当ur-us<0时, ZR<0, R<0.5,且σr、σs增大,R将 朝着减小的方向变化，此时Sn<1,这种情况在用 安全系数法设计时是不允许的. 由此可见,安全系数设计法存在不合理现象,没 有考虑强度及应力的离差σr、σs的影响.
机械零件设计概论及原理
表层萌生疲劳磨损：表层萌生疲劳磨损造成扇形疲劳坑，磨屑多为扇形颗粒，故又称其为点蚀 表面萌生疲劳磨损：表面萌生疲劳磨损造成浅而大的疲劳凹坑，磨屑呈片状，故又称其为剥落。
接触疲劳准则
σHmax≤4τs 最大接触应力；剪切屈服点。
五、润滑剂及其特性
凡能降低摩擦阻力、且人为加入摩擦副的介质都称为润滑剂。
1．润滑剂的基本类型
液体润滑剂：矿物油、有机油、矿物油、合成油等 润滑脂：皂基脂、无机脂、烃基脂和有机脂 固体润滑剂：软金属，如Pb、Au、Ag、Sn、In等；无机化合物
２．润滑油
粘度 表征流体流动的阻力，在流体动力和静力润滑状态，粘度与油膜厚度、摩擦阻力直接相关。
强度准则
一、静强度
在静应力下工作的零件，其可能的失效形式是塑性变形或断裂。材料种类不同，所取极限应力也不同。
塑性材料
单向应力状态下：
，
复合应力状态下：
按第三或第四强度理论计算当量应力。
脆性材料
单向应力状态下：
，
复合应力状态下： 按第一强度理论计算当量应力。
对于塑性材料和组织不均匀的材料（如灰铸铁），在计算静强度时，可不考虑应力集中的影响。 对于组织均匀的低塑性材料（如淬火钢），在计算静强度时，应考虑应力集中的影响。
工作能力——机械零件具有足够的抵抗失效的能力
计算准则——以防止产生各种可能失效为目的而拟定的零件工作能力计算依据的基本原则
因为失效类型不同，所以机械零件的工作能力类型也不同，故机械零件的计算准则也不同
载荷和应力
１、载荷
动载荷：由于运动中产生的惯性力和冲击等引起的载荷
静载荷
变载荷
按是否随时间变化，载荷
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、传统的设计方法
1.理论设计
依据人们长期总结出的设计理论和实验数据进行的设计。
理论设计直接应用材力中总结的公式：
根据给定不同条件分为两大类，采取不同的处理方法。
设计计算，可以简化成简单力学模型。
根据零件的工作情况和工作能力准则确定计算公式。
拟订安全条件（［σ］或
［y ］），计算零件危险剖面的尺寸。
如：齿轮传动、螺栓联接
校核计算：结构复杂应力分布复杂的零件
①先参考已有实物、图纸和经验数据，初步拟订零件的结构布局和有关尺寸。
②根据工作能力准则校核危险剖面尺寸
2.经验设计（类比设计）
根据已有的某类零件的设计和使用实践。
归纳出经验关系式，或根据本人经验进行零件的结构设计。
一般应对关键部分进行校核。
如：箱体、机架、齿轮结构、带轮机构。
3.模型实验设计
做成小模型、小样机，经过各种检验和修改而成；一般用于尺寸巨大，结构复杂的重型整体零件或特别重要的设计。
二、现代设计方法
（一）ＣＡＤ——计算机辅助设计：计算机＋绘图仪＋设计人员＝工程设计零件例如：美国MDI公司的ADAMS仿真软件包。
该软件包是目前世界上较权威的机械系统动力学仿真分析软件；它可以快速建模，并以曲线和动画显示的方式给出仿真结果。
又如：Solid系列软件。
→
→
（二）优化设计
（三）可靠性设计
（四）有限元设计
下图是使用COSMOS计算的螺栓受拉后的应力分布图。