机械设计PPT模板
合集下载
机械设计基础全套ppt课件
• 新型设计：应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计 过去没有过的新型机械。
• 继承设计：根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新，以提 高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用。
• 变型设计：为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出 不同于标准型的变型产品。
机械设计原则与方法
机械设计原则与方法
可靠性准则
可靠性是指产品在规定的使用条件下， 在预期的使用寿命内，完成规定功能 的能力。可靠性不仅与产品有关，还 与产品的使用有关。
安全性准则
安全性指产品在流通和使用过程中，有 关危害人身安全与健康的风险大小。
机械设计原则与方法
理论设计
依靠现有的科学理论和试验数据 所进行的设计。它是一种定量设 计，凡属重要和大型的结构均应
分析可靠性设计在实际应用中面临的困难，如数据获取、模型验证等，并探讨未来发展趋势， 如基于大数据和人工智能的可靠性设计等。
THANKS.
机械设计基础全套ppt 课件
目录
• 机械设计概述 • 机械零件设计基础 • 传动系统设计 • 轴系零部件设计 • 连接与紧固件设计 • 液压与气压传动系统设计 • 现代设计方法在机械设计中的应用
机械设计概述
01
机械设计定义与分类
• 机械设计的定义：根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、 力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构 思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。
热处理
提高材料力学性能和使用 寿命，如淬火、回火、渗 碳等。
零件结构设计及优化
结构设计原则
01
满足功能要求，力求简单、紧凑、合理。
优化设计方法
• 继承设计：根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新，以提 高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用。
• 变型设计：为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出 不同于标准型的变型产品。
机械设计原则与方法
机械设计原则与方法
可靠性准则
可靠性是指产品在规定的使用条件下， 在预期的使用寿命内，完成规定功能 的能力。可靠性不仅与产品有关，还 与产品的使用有关。
安全性准则
安全性指产品在流通和使用过程中，有 关危害人身安全与健康的风险大小。
机械设计原则与方法
理论设计
依靠现有的科学理论和试验数据 所进行的设计。它是一种定量设 计，凡属重要和大型的结构均应
分析可靠性设计在实际应用中面临的困难，如数据获取、模型验证等，并探讨未来发展趋势， 如基于大数据和人工智能的可靠性设计等。
THANKS.
机械设计基础全套ppt 课件
目录
• 机械设计概述 • 机械零件设计基础 • 传动系统设计 • 轴系零部件设计 • 连接与紧固件设计 • 液压与气压传动系统设计 • 现代设计方法在机械设计中的应用
机械设计概述
01
机械设计定义与分类
• 机械设计的定义：根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、 力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构 思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。
热处理
提高材料力学性能和使用 寿命，如淬火、回火、渗 碳等。
零件结构设计及优化
结构设计原则
01
满足功能要求，力求简单、紧凑、合理。
优化设计方法
机械设计总论(ppt 95页)
▲增大零件的截面尺寸或增大惯性矩； ▲缩短支承的跨距或采用多点支承。
3. 寿命要求 影响零件寿命的主要因素有
疲劳破坏 腐蚀 磨损
大部分零件工作在变应力下，疲劳破坏是引起 零件破坏的主要原因。影响疲劳强度的因素有
▲应力集中 ▲零件的尺寸大小 ▲零件表面质量及环境状况 零件处在腐蚀性介质中工作时，可能使材料遭到腐蚀。
2、经过优化的举升液压缸布置方式
3 举升运输装备结构设计
四、技术文件编制
技术文件
设计说明书 使用说明书 零件明细表 标准件汇总表
试验大纲 ……
湘电风能： 大型叶片举升运输装备
叶片水平运输时，运输装备图。
湘电风能： 大型叶片举升运输装备
叶片举升一定角度运输图。
§2-3 对机器的主要要求
设计机器的任务是在当前技术发展所能达到的条件下， 根据生产及生活的需要提出的。不管机器的类型如何， 一般来说，对机器都要提出以下的基本要求：
机械零件失效实例：
潘存云教授研制
齿轮轮齿折断
潘存云教授研制
轮齿塑性变形
潘存云教授研制
轴承内圈破裂
潘存云教授研制
轴承外圈塑性变形
潘存云教授研制
轴瓦磨损
潘存云教授研制
齿面接触疲劳
失效原因: 强度、刚度4.79%; 腐蚀、磨损、疲劳破坏占73.88%，是主要失效原
机器实例
机器实例
控制部分——保证机器的启动、停止和正常协调动 作。
传感部分——将机器的工作参数，如位移、速 度、加速度、温度、压力等反馈给控制部分。
辅助部分——包括机器的润滑、显示、照明等。 也是保证机器正常工作不可缺少的部分
§2-2 设计机器的一般程序
一般而言，机器的设计阶段是决定机器好坏的 关键一环。机械设计是一个创造性的工作过程，实 践经验是保证设计质量的重要因素。因此，要求设 计者特别注意经验的积累。
3. 寿命要求 影响零件寿命的主要因素有
疲劳破坏 腐蚀 磨损
大部分零件工作在变应力下，疲劳破坏是引起 零件破坏的主要原因。影响疲劳强度的因素有
▲应力集中 ▲零件的尺寸大小 ▲零件表面质量及环境状况 零件处在腐蚀性介质中工作时，可能使材料遭到腐蚀。
2、经过优化的举升液压缸布置方式
3 举升运输装备结构设计
四、技术文件编制
技术文件
设计说明书 使用说明书 零件明细表 标准件汇总表
试验大纲 ……
湘电风能： 大型叶片举升运输装备
叶片水平运输时，运输装备图。
湘电风能： 大型叶片举升运输装备
叶片举升一定角度运输图。
§2-3 对机器的主要要求
设计机器的任务是在当前技术发展所能达到的条件下， 根据生产及生活的需要提出的。不管机器的类型如何， 一般来说，对机器都要提出以下的基本要求：
机械零件失效实例：
潘存云教授研制
齿轮轮齿折断
潘存云教授研制
轮齿塑性变形
潘存云教授研制
轴承内圈破裂
潘存云教授研制
轴承外圈塑性变形
潘存云教授研制
轴瓦磨损
潘存云教授研制
齿面接触疲劳
失效原因: 强度、刚度4.79%; 腐蚀、磨损、疲劳破坏占73.88%，是主要失效原
机器实例
机器实例
控制部分——保证机器的启动、停止和正常协调动 作。
传感部分——将机器的工作参数，如位移、速 度、加速度、温度、压力等反馈给控制部分。
辅助部分——包括机器的润滑、显示、照明等。 也是保证机器正常工作不可缺少的部分
§2-2 设计机器的一般程序
一般而言，机器的设计阶段是决定机器好坏的 关键一环。机械设计是一个创造性的工作过程，实 践经验是保证设计质量的重要因素。因此，要求设 计者特别注意经验的积累。
机械设计全套课件 ppt课件
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。
ppt课件
7
机械设计基础
绪论
如图1-1所示的内燃机，
图1-5（a）闭式运动链
机械设计基础
ppt课件
图1-5（a）开式运动链
16
• 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
• 从动件：其余的活动构件
1)运动副：两构件之间直接接触并能产生一定的相对
运动的连接称为运动副。
运动副元素：两构件上直接参与接触而构成运动副的部分— —点、线或面。
2) 运动副的分类
平面
运 运动副 动 副
空间 运动副
机械设计基础
高副：点、线接触 低副：面接触
球面副 螺旋副
ppt课件
运动副 转动副
13
图1-2 转动副
图1-3 移动副
是由汽缸体1、活塞2、连杆3、曲轴4、 小齿轮5、大齿轮6、凸轮7、推杆8等系列 构件组成，其各构件之间的运动是确定的。
0.1.2 构件与零件
机构是由具有确定运动的单元体组成的，这 些运动单元体称为构件。
组成构件的制造单元体称为零件。 零件则是指机器中不可拆的一个最基本的 制造单元体。构件可以由一个或多个零件组成。
ppt课件
20
机械设计基础
2024版机械设计基础PPT全套完整教学课件pptx
人机交互优化
通过改进人机交互方式，提高机械操作的便捷性和舒适性。
未来机械设计的创新点与突破
• 跨领域融合：将不同领域的技术和理念融 入机械设计，创造出更具创新性和实用性 的产品。
未来机械设计的创新点与突破
新材料应用
探索和应用新型材料，提高机械 产品的性能和寿命。
先进制造技术
采用先进的制造技术，如精密加工、 超精密加工等，提高机械制造的精 度和效率。
绿色设计
注重环保和可持续发展，减少资源消耗 和环境污染。
机械设计的发展历程与趋势
集成化设计
实现多学科、多领域的协同设计和优化。
个性化设计
满足用户个性化需求，提供定制化的设计方案。
02
机械零件设计基础
机械零件的分类与功能
传动零件
包括齿轮、带轮、链轮 等，用于传递动力和扭
矩。
轴系零件
连接零件
密封零件
机械制造工艺的优化与改进
工艺优化
通过对现有工艺的改进和优化， 提高产品质量和生产效率，降低
生产成本。
新技术应用
积极引进和应用新技术、新工艺、 新材料等，推动机械制造工艺的 创新和发展。
智能化制造
借助人工智能、大数据等先进技 术，实现机械制造工艺的智能化 和自动化，提高生产效率和果
完成齿轮减速器的三维模型设 计、二维工程图绘制及装配图
等。
案例二：轴承座的设计
设计背景
轴承座是支撑轴承并传递载荷的重要部件， 广泛应用于各种机械设备中。
设计步骤
确定轴承类型、选择轴承座结构形式、计算 轴承座尺寸、校核轴承座强度等。
设计目标
实现支撑轴承、传递载荷、保证轴的旋转精 度等功能。
机械设计的发展趋势与挑战
机械创新设计大赛PPT模板
CLICK HERE TO ADD A TITLE
Thank you
谢谢观看
THANK YOU
演讲人姓名
CLICK HERE TO ADD A TITLE
机械创新设计大赛 ——多方位电脑支撑架
参赛人： 演讲人姓名
目
设计背景 单击此处输入标题 设计方案 单击此处输入标题 结构设计 单击此处输入标题
寝室小
A
电脑桌的 匮乏
B
设计背景
设计方案1
一体式折叠电脑桌，可折叠成箱体，由可 折叠的桌板和连接在桌板上的桌面及连接 在桌面上的凳子组成。桌板可以折叠成长 方体，板间用弹簧合叶连接。桌板顶部有 可折叠的把手，底部有可折叠的轮子，方 便移动。桌面上有固定太阳伞的插孔，在 烈日炎炎的夏天和阴雨天都可以工作，桌 面下有可左右折叠的抽屉。桌面和宣传板 之间用弹簧合叶连接，桌面和宣传板间用 可折叠的支架连接，凳子和桌面间用可折 叠的支架连接，凳子腿和凳子间用可折叠 的斜拉连接。桌面可以向宣传板方向折叠， 凳子腿可以向凳子底部折叠。凳子底部有 可以固定在自行车后座上的夹子，可以在 不完全折叠后，将桌板固定在单车后座上， 实现移动桌板。
结构设计1
托板旋转调节处细节，俯 仰角0到300度
可调。
我们所设计的结构可以实现支撑架旋转和 多方向的移动杆件的来回移动来调节适当 的角度。通过对直角转动支撑机构、直角 拐头和俯仰调节机构等的分别调节，可实 现托架各向位置及角度的调整，从而满足 床上各种姿态下操作笔记本电脑的需求。 这种结构设计看似简单，但功能十分强大， 可以实现俯仰角0-300度可调，左右360度 可调。
结构设计2
1
单击此处添加小标题
4个旋转关节，上下可调， 360旋转。
机械设计基础ppt课件完整版
。
齿轮传动设计
选择合适的齿轮类型和材料； 确定齿轮模数、齿数和压力角 ；进行齿轮的强度校核和优化 设计。
链传动设计
选择合适的链型和链轮材料； 确定链轮齿数、链节距和中心 距；进行链的张紧和调整。
液压传动设计
选择合适的液压泵和液压马达 ；确定系统工作压力和流量；
进行系统布局和管道设计。
04
液压与气压传动设计 基础
精度设计的意义
确保产品性能和质量，提高生产效率，降低成本，增强产品竞争力。
公差配合的原理与方法
公差配合的定义
公差配合是指通过合理确定零部 件的尺寸公差和配合公差，保证 零部件在装配和使用过程中具有 互换性、稳定性和可靠性的过程
。
公差配合的原理
基于互换性、稳定性和可靠性的 要求，通过尺寸链的计算和公差 分配，实现零部件之间的精确配
机械零件的强度与刚度设计
强度设计
根据零件的受力情况和材料性能，进 行应力分析和强度校核，确保零件在 正常工作条件下不会发生破坏。
疲劳强度设计
针对承受交变应力的零件，进行疲劳 强度分析和设计，提高零件的疲劳寿 命。
刚度设计
考虑零件的变形对机器性能的影响， 进行刚度分析和校核，保证零件的变 形在允许范围内。
液压与气压传动的原理与特点
液压传动原理
利用液体的压力能进行动力传递。
气压传动原理
利用气体的压力能进行动力传递。
液压传动的特点
传动平稳、调速方便、易于实现自动化等。
气压传动的特点
动作迅速、反应快、维护简单等。
液压与气压传动的设计方法与步骤
设计方法
根据实际需求选择合适的传动方式， 进行系统设计。
设计步骤
07
机械设计中的创新方 法与实例
齿轮传动设计
选择合适的齿轮类型和材料； 确定齿轮模数、齿数和压力角 ；进行齿轮的强度校核和优化 设计。
链传动设计
选择合适的链型和链轮材料； 确定链轮齿数、链节距和中心 距；进行链的张紧和调整。
液压传动设计
选择合适的液压泵和液压马达 ；确定系统工作压力和流量；
进行系统布局和管道设计。
04
液压与气压传动设计 基础
精度设计的意义
确保产品性能和质量，提高生产效率，降低成本，增强产品竞争力。
公差配合的原理与方法
公差配合的定义
公差配合是指通过合理确定零部 件的尺寸公差和配合公差，保证 零部件在装配和使用过程中具有 互换性、稳定性和可靠性的过程
。
公差配合的原理
基于互换性、稳定性和可靠性的 要求，通过尺寸链的计算和公差 分配，实现零部件之间的精确配
机械零件的强度与刚度设计
强度设计
根据零件的受力情况和材料性能，进 行应力分析和强度校核，确保零件在 正常工作条件下不会发生破坏。
疲劳强度设计
针对承受交变应力的零件，进行疲劳 强度分析和设计，提高零件的疲劳寿 命。
刚度设计
考虑零件的变形对机器性能的影响， 进行刚度分析和校核，保证零件的变 形在允许范围内。
液压与气压传动的原理与特点
液压传动原理
利用液体的压力能进行动力传递。
气压传动原理
利用气体的压力能进行动力传递。
液压传动的特点
传动平稳、调速方便、易于实现自动化等。
气压传动的特点
动作迅速、反应快、维护简单等。
液压与气压传动的设计方法与步骤
设计方法
根据实际需求选择合适的传动方式， 进行系统设计。
设计步骤
07
机械设计中的创新方 法与实例
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
27
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
12
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
机械设计介绍(共52张PPT)
机构的组成和运动副
机构的组成要素是构件和运动副
构件和零件
构件
机器中的独立运动单元
• 零件
• 机器中的制造单元
构件分成以下几种
机架（固定构件）
主动件 活动构件
从动件
其中，运动规律的活动构件称为原动件， 输出运动或动力的从动件称为输出件。
由假设干零件组成的构 件——连杆
1--连杆体 2--螺栓 3--螺母 4--连杆盖
如灵巧许机用械应手、力航：天飞机的创造符合科学性原那l么im 。 [ ] ;[ ] ——随时间作周期性或非周期性变化
s s σ≤ [σ] 或 τ≤ [τ]
lim σlim 、τlim — 极限应力 s — 平安系数
学起于思，思缘于疑，如生活中会出现饮水机在倒水时手推开关会把一次性水杯压扁；
塑性材料： 脆性材料：
σlim = σs ；τlim = τs σlim = σB ；τlim = τB
σs、τs— 材料屈服极限 σB、τB— 材料强度极限
三、变应力作用下的强度问题
主要失效形式：疲劳破坏
强度条件：σ≤ [σ]
lim
s
疲劳破坏与零件的变应力循环次数有关
轴
σlim = ？
初始裂纹
疲劳区 (光滑) 粗糙区
课程的性质与任务
是一门介绍常用机构和通用机械零件的根 本知识和根本设计方法的技术根底课。
教学内容
1、研究机构的组成及具有确定运动的条 件。
2、研究四种根本机构的特性和设计方 法。
3、讨论机械零部件的设计方法，如零部 件的工作能力、参数设计、结构设计、加
本课程的根本学习方法
1 着重根本概念的理解和根本设计方法的掌握， 不强调系统的理论分析；
机械设计十三【共122张PPT】
角接触球轴承
可同时承受径向载荷及轴向载荷，也可以单独承受轴向载荷。能在较高转速下正常工作由于一个轴承只能承受单向的轴向力，一般成对使用。承受轴向载荷的能力与接触角α有关。接触角大的，承受轴向载荷的能力也高。
圆锥滚子轴承
可以同时承受径向载荷及轴向载荷(30000型以径向载荷为主，30000B型以轴向载荷为主)。外圈可分离，安装时可调整轴承的游隙。一般成对使用。
(一)滚动轴承的失效形式及基本额定寿命
疲劳点蚀→最基本和常见的失效形式→寿命计算依据
胶合
断裂
常见的失效形式：
磨损
点蚀
滚动轴承的寿命：轴承的滚动体或套圈首次出现点蚀之 前，轴承的转数。点蚀的后果：出现较强烈的振动、噪声和发热
4)轴承类型代号用基本代号右起第五位数字(或字母)
2.后置代号
3.前置代号 轴承的前置代号用于表示轴承的分部件，用字母表示。 如用L表示可分离轴承的可分离套圈。
三、轴承代号示例
6308：
6─深沟球轴承，3─中系列，08 ─内径d=40mm， 公差等级为0级，游隙组为0组；
5年
17年
例题13-2 设根据工作条件决定在轴的两端正装两个角接触球轴承，如图13-34a所示。合成润滑脂，应低20～30℃查表13-5的得到X和Y值，再确定fd，计算两个轴承的当量动载荷，取较大P值计算实际寿命，看是否大于设计寿命。外圈可分离，安装时可调整轴承的游隙。有较大的径向承载能力。考虑温度系数后的计算公式计算轴向力与径向力的比值Fa/FrE 加强型 N207E4，计算派生轴向力Fd1和Fd2，结合轴向力，判定轴的运动方向，确定哪个轴承放松，哪个轴承压紧，再计算实际的轴向力Fa1和Fa2。(3)转速：青铜实体保持架>实体保持架>冲压保持架圆锥滚子轴承轴承由于安装误差或轴的变形等都会引起内外圈中心线发生相对倾斜。求两轴承的计算轴向力Fa1和Fa2如用L表示可分离轴承的可分离套圈。4，计算派生轴向力Fd1和Fd2，结合轴向力，判定轴的运动方向，确定哪个轴承放松，哪个轴承压紧，再计算实际的轴向力Fa1和Fa2。
可同时承受径向载荷及轴向载荷，也可以单独承受轴向载荷。能在较高转速下正常工作由于一个轴承只能承受单向的轴向力，一般成对使用。承受轴向载荷的能力与接触角α有关。接触角大的，承受轴向载荷的能力也高。
圆锥滚子轴承
可以同时承受径向载荷及轴向载荷(30000型以径向载荷为主，30000B型以轴向载荷为主)。外圈可分离，安装时可调整轴承的游隙。一般成对使用。
(一)滚动轴承的失效形式及基本额定寿命
疲劳点蚀→最基本和常见的失效形式→寿命计算依据
胶合
断裂
常见的失效形式：
磨损
点蚀
滚动轴承的寿命：轴承的滚动体或套圈首次出现点蚀之 前，轴承的转数。点蚀的后果：出现较强烈的振动、噪声和发热
4)轴承类型代号用基本代号右起第五位数字(或字母)
2.后置代号
3.前置代号 轴承的前置代号用于表示轴承的分部件，用字母表示。 如用L表示可分离轴承的可分离套圈。
三、轴承代号示例
6308：
6─深沟球轴承，3─中系列，08 ─内径d=40mm， 公差等级为0级，游隙组为0组；
5年
17年
例题13-2 设根据工作条件决定在轴的两端正装两个角接触球轴承，如图13-34a所示。合成润滑脂，应低20～30℃查表13-5的得到X和Y值，再确定fd，计算两个轴承的当量动载荷，取较大P值计算实际寿命，看是否大于设计寿命。外圈可分离，安装时可调整轴承的游隙。有较大的径向承载能力。考虑温度系数后的计算公式计算轴向力与径向力的比值Fa/FrE 加强型 N207E4，计算派生轴向力Fd1和Fd2，结合轴向力，判定轴的运动方向，确定哪个轴承放松，哪个轴承压紧，再计算实际的轴向力Fa1和Fa2。(3)转速：青铜实体保持架>实体保持架>冲压保持架圆锥滚子轴承轴承由于安装误差或轴的变形等都会引起内外圈中心线发生相对倾斜。求两轴承的计算轴向力Fa1和Fa2如用L表示可分离轴承的可分离套圈。4，计算派生轴向力Fd1和Fd2，结合轴向力，判定轴的运动方向，确定哪个轴承放松，哪个轴承压紧，再计算实际的轴向力Fa1和Fa2。
机械设计课件ppt
机械设计的重要性
机械设计对于工业制造、工程应用、 科研开发等领域具有重要意义，是实 现产品创新、提高产品质量和降低成 本的关键环节。
机械设计不仅决定了机器或设备的性 能、可靠性和寿命，还直接影响到生 产成本和市场竞争。
机械设计的基本步骤
初步设计
制定设计方案，进行必要的技 术和经方案的有效性和可靠性。
结构设计
根据详细设计，进 行机器的结构设计 。
需求分析
根据实际需求，分 析机器的功能和性 能要求。
详细设计
根据总体方案，对 每个零件进行详细 设计。
性能测试
对机器进行性能测 试，验证其是否满 足设计要求。
机械系统的优化设计
优化目标
机械系统的优化设计旨在寻找最优的设计方 案，以满足机器的功能和性能要求。
05 材料选择与处理
材料的基本性能
力学性能
包括强度、硬度、韧性、塑性等，影响机械零件的承载能力和使用 寿命。
物理性能
如密度、导热性、导电性等，影响机械零件的重量、热量传导和电 磁性能。
化学性能
如耐腐蚀性、抗氧化性等，影响机械零件的稳定性和寿命。
材料的选用原则
满足使用要求
根据机械零件的工作环境和性能要求，选择 具有相应特性的材料。
考虑加工工艺
不同的材料具有不同的加工特性，应结合制 造工艺选择合适的材料。
降低成本
在满足使用要求的前提下，选用价格低廉、 资源丰富的材料。
材料处理技术
热处理
通过加热和冷却等工艺，改变材料内部的组 织结构，以达到改善材料性能的目的。
表面处理
通过涂层、镀层、氧化等工艺，改变材料表面的性 质，以提高其耐磨性、耐腐蚀性和美观度。
式可以延长轴承的使用寿命。
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。