机械设计知识概述
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。
工程机械设计专业知识点
工程机械设计专业知识点工程机械设计是一门专业技术，需要掌握一系列的知识点。
本文将介绍几个重要的工程机械设计知识点，包括工作原理、设计要素、常用材料等。
一、工作原理1.1 液压传动原理：液压传动是工程机械设计中常用的一种传动方式。
它通过利用液体介质传递力和能量，实现机械部件的运动。
液压传动具有传动效率高、传动力矩大、传动平稳等优点，在工程机械中得到广泛应用。
1.2 机械传动原理：机械传动是指利用机械传动元件（如齿轮、皮带、链条等）传递力和能量，实现机械部件的运动。
工程机械设计中，齿轮传动和皮带传动是常用的机械传动方式。
二、设计要素2.1 结构设计：工程机械设计需要考虑结构的合理性和稳定性。
结构设计包括机身结构、传动结构、液压系统等。
合理的结构设计可以提高机械的性能和使用寿命。
2.2 材料选择：工程机械设计中，材料的选择直接影响到机械的强度和耐久性。
常用的工程机械材料包括钢材、铝合金等。
根据机械的使用环境和工作条件，选择合适的材料非常重要。
2.3 机械系统设计：工程机械通常由多个机械系统组成，如液压系统、传动系统、控制系统等。
在设计过程中，需要考虑各个系统的协调性和稳定性，确保机械的正常运行。
三、常用材料3.1 钢材：钢材是工程机械设计中最常用的材料之一。
它具有高强度、高韧性和耐磨性等优点，适用于制造机械的承载部件。
3.2 铝合金：铝合金具有较高的强度和轻量化的特点，适用于制造机械的外壳和结构件。
3.3 铸铁：铸铁是一种具有良好的耐磨性和耐腐蚀性的材料，常用于工程机械的零件制造。
四、工程机械设计案例4.1 挖掘机设计：挖掘机是一种常见的工程机械，它通过液压系统驱动臂、斗杆和斗进行工作。
在设计过程中，需要考虑挖掘机的结构稳定性和工作效率，确保其在各种工况下都能正常运行。
4.2 起重机设计：起重机是用于起吊重物的机械设备。
在设计过程中，需要考虑起重机的承载能力、稳定性和安全性，确保其能够安全可靠地使用。
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。
机械设计知识点大全
机械设计知识点大全在机械设计领域，有许多重要的知识点需要掌握。
这些知识点包括机械设计的基础原理、设计过程中需要考虑的因素、常见的机械元件和系统等。
本文将为您详细介绍机械设计的各个方面知识点，以帮助您更好地理解和运用机械设计技术。
一、机械设计基础原理1. 牛顿力学原理：涉及质点、刚体的平衡与运动问题，用于分析力学系统。
2. 静力学和动力学：用于分析物体受力平衡和运动的原理和方法。
3.材料力学：研究材料的强度、刚度、韧性等力学性能，为机械设计提供基础。
4.热力学：研究热与功、能量转换及热力学循环等问题，在机械设计中用于分析热机工作原理。
5.流体力学：研究流体在力的作用下的运动规律，常用于设计气体和液体传动系统。
二、机械设计的过程与方法1.产品规划与概念设计：明确产品的功能、性能需求及设计目标，并进行初步设计。
2.结构设计：根据产品功能、布局及成本要求设计出合理的结构。
3.零部件设计：设计各个零部件的形状、尺寸和参数，满足产品要求。
4.装配设计：设计零部件的相互位置、配合关系和装配工艺，以保证整体的质量和性能。
5.材料选择与加工工艺：选择适当的材料，确定加工工艺，确保产品的质量和可制造性。
6.试验验证与优化：通过试验和仿真验证设计方案，针对问题进行调整和优化。
三、常见机械元件1.轴：用于传递力和转动运动的零件。
2.齿轮与传动：用于传递动力和运动的装置，提供不同速度和扭矩的转动。
3.联轴器：用于连接轴与轴之间，传递转矩和运动。
4.连接件：如螺栓、螺母、销等，用于连接零部件。
5.轴承：用于支撑和定位转动轴的零件。
6.弹簧：用于存储和释放弹性势能，实现缓冲和减震的作用。
7.气动元件：如气缸、阀门等，用于控制气体流动和压力的元件。
四、机械系统1.机械传动系统：包括齿轮传动、带传动、链传动等，用于传递运动和动力。
2.液压传动系统：利用液体传递压力和能量，实现力的放大和控制。
3.气动传动系统：利用气体传递压力和能量，实现力的放大和控制。
机械设计总复习范文
机械设计总复习范文机械设计是机械工程学科中的重要分支，是指根据特定的要求，利用机械原理、理论和设计方法，进行零部件、机构和机械系统的设计。
机械设计的目标是实现机械产品的功能需求，并满足性能、可靠性、经济性及制造与维修的要求。
下面是机械设计的总复习内容。
一、机械设计基础知识：1.机械元件的基本概念和分类。
如紧固件、轴类零部件、轴承、联接件、弹簧、键和槽等。
2.材料力学基础。
包括杨氏模量、拉伸强度、屈服强度、冲击韧性等。
3.机械设计基本原理。
如受力分析、平衡条件、功率传递、传动比等。
4.流体力学原理。
包括液压、气压的基本原理与应用。
二、机械结构设计：1.固体力学分析与设计。
包括强度计算、载荷分配、应力分析、疲劳寿命等。
2.机械系统设计。
包括机构设计、减振设计、噪音与振动控制等。
3.轴系设计。
包括轴的强度计算、轴承的选型、轴的位置配合等。
4.机械传动设计。
包括齿轮传动、带传动、离合器、制动器的设计和计算。
三、机械零件设计：1.零件加工工艺与装配设计。
包括零件的材料选择、表面处理、热处理和加工工艺的设计。
2.零件的尺寸和公差设计。
包括尺寸链的设计、公差配合的选择和计算。
3.标准零件的选用。
如轴承、齿轮、弹簧等标准零件的选用和使用。
四、机械设计的先进技术：1.计算机辅助设计和三维建模技术。
如CAD、CAM和CAE等软件的运用。
2.数字化设计和快速原型制造技术的应用。
3.仿生学在机械设计中的应用。
如叶片和机构设计中的仿生优化等。
4.可靠性设计和维修性设计。
如故障模式与影响分析、可靠性评估和维修性设计等。
五、机械设计的数学基础：1.常用的数学方法与数学模型在机械设计中的应用。
2.微积分、线性代数、概率论和数理统计在机械设计中的应用。
六、机械设计的实践能力：1.利用软件进行机械设计和分析的能力。
2.进行机械实验和测试的能力。
3.解决机械设计问题的能力。
4.进行机械制造和加工的能力。
机械设计总复习的内容主要包括机械设计基础知识、机械结构设计、机械零件设计、机械设计的先进技术、机械设计的数学基础和机械设计的实践能力等方面的内容。
第一章精密机械设计的基础知识
变应力：疲劳点蚀——齿轮、滚动轴承的常见失效形式。
多数出现疲劳点蚀（局部应力大于许用强度）——在循环应力作用下接触表面产生疲劳裂纹，裂纹扩展导致表面小块 金属脱落。点蚀又分：扩张性点蚀（产生于硬度大的材料）；局限性点蚀（产生于软载荷小的材料），疲劳点蚀使零件表 面失去正确形状、降低工作精度、产生噪声和振动、降低零件使用寿命。
在表面接触应力作用下的零件强度称 为接触强度
计算依据：弹性力学的赫兹公式
1）表面接触强度（应力）
(1)两圆柱体接触
2021/9/23
Hmax Hmax
F
1 b
2a 2
F
20
H
F
1Eµ 112
1µ22 E2
δH ——最大接触应力； Fμ——接触线单位长度上的应力，=Ｆ／b； ρ——两圆柱体在接触处的综合曲率半径。
B）对变应力情况下的强度：零件失效形式主要为疲劳断裂 （先形成初始裂纹---扩展直到断裂），它不仅与应力的大 小有关，还与应力循环次数有关。因此提出疲劳极限用 δrN的概念 特别是 当r=一定时，应力循环N次后，材料不发生疲劳破坏时
2021/9/2的3 最大应力称为表示。N—δrN关系图为应力疲劳曲线15
应力-应变图
2021/9/23
14
2）将零件在载荷作用下的实际安全系数sδ、sτ与许用安全 系数 [sδ]、[sτ]比较，其强度条件为
sδ=δlim/δ< [sδ]、sτ=τlim/τ< [sτ]
1）
A）对静应力情况下的强度：可以使用以上两种判断方法。 对塑性材料制成的零件取材料的屈服极限δs、τs作为零 件的极限应力；对脆性材料制成的零件取材料的强度极 限sb、τb作为零件的极限应力。
机械设计期末知识点总结
第一章绪论1.通用零件、专用零件有哪些？P4通用零件：传动零件——带、链、齿轮、蜗轮蜗杆等；连接零件——平键、花键、销、螺母、螺栓、螺钉等；轴系零件——滚动轴承、联轴器、离合器等。
专用零件：汽轮机的叶片、内燃机的活塞、纺织机械中的纺锭、织梭等。
第二章机械设计总论1.机器的组成。
P5机器的组成：原动机部分、传动机部分、执行部分、测控系统、辅助系统。
2.机械零件的主要失效形式有哪些？P13①整体断裂；②过大的残余变形；③零件的表面破坏；④破坏正常工作条件引起的失效。
3.机械零件的设计准则有哪些？P16①强度准则；②刚度准则；③寿命准则；④振动稳定性准则；⑤可靠性准则。
第三章机械零件的强度1.交变应力参数有哪些？应力比r的定义是什么？r = -1、r =0、r=1分别叫什么？P27最大应力σmax、最小应力σmin、平均应力σm=σmax+σmin2、应力幅度σa=σmax−σmin2、应力比（循环特性系数）r=σminσmax。
最小应力与最大应力之比称为应力比（循环特性系数）。
r = -1：对称循环应力、r =0：脉动循环应力、r =1：静应力。
第五章螺纹连接和螺旋传动1.连接螺纹有哪些？各有哪些特点？P71①普通螺纹。
牙型为等边三角形，牙型角α=60°，内、外螺纹旋合后留有径向间隙。
同一公称直径螺纹按螺距大小可分为粗牙螺纹和细牙螺纹。
②55°非密封管螺纹。
牙型为等腰三角形，牙型角α=55°。
管螺纹为英制细牙螺纹。
可在密封面间添加密封物来保证密封性。
③55°密封管螺纹。
牙型为等腰三角形，牙型角α=55°。
螺纹旋合后，利用本身的变形就可以保证连接的紧密型。
④米制锥螺纹。
牙型角α=60°，螺纹牙顶为平顶。
2.传动螺纹有哪些？各有哪些特点？P72①矩形螺纹。
牙型为正方形，牙型角α=0°。
传动效率比其他螺纹高。
②梯形螺纹。
牙型为等腰梯形，牙型角α=30°。
机械设计基础知识点归纳图
机械设计基础知识点归纳图机械设计是一门涉及机械结构与零件设计的学科，它关注机械系统的运动、力学特性和工程应用等方面。
在进行机械设计时，掌握一些基础知识点是至关重要的。
下面，将通过归纳图的形式，对机械设计的基础知识点进行简要概述。
I. 机械结构1. 刚体与弹性体- 刚体：在外力作用下不发生形变的物体，可以看作是由无穷多个微小颗粒组成的。
- 弹性体：在外力作用下存在形变，但在去除外力后可以恢复原状的物体。
2. 运动副与约束- 运动副：两个物体之间的相对运动关系，如平面副、立体副、螺旋副等。
- 约束：将机械系统的自由度限制在一定范围内的控制手段，如固定约束、定位约束、导向约束等。
3. 机构与机件- 机构：由多个运动副组成的装置，通过这些副的相互配合实现特定的运动形式。
- 机件：为实现机械系统的某种功能而设计制造的装置，包括零件、元件以及它们的组合等。
II. 材料与力学1. 常用材料- 金属材料：具有良好的导热、导电性和可塑性的材料，如钢、铝、铜等。
- 非金属材料：通常具有较低的密度、较高的比强度和较好的绝缘性能，如塑料、橡胶、陶瓷等。
2. 力学基础- 平衡条件：物体处于静止或匀速直线运动时，力的合力和合力矩均为零。
- 应力与应变：在物体受力作用下，产生的应力和应变与受力的大小和形状有关。
III. 设计原则与方法1. 设计过程- 产品需求分析：明确设计目标、功能和性能要求。
- 初步设计：根据需求分析，进行初始设计，包括选择适合的机构和材料。
- 详细设计：进一步完善设计，确定具体的尺寸和结构。
2. 设计准则- 可靠性：设计要求满足机械系统在整个使用寿命内的稳定可靠运行。
- 经济性：在满足性能要求的前提下，尽量减少材料和能源的消耗。
- 可制造性：设计要考虑到制造工艺，方便生产和加工。
IV. CAD与CAE应用1. CAD（计算机辅助设计）- 用计算机软件辅助进行产品几何造型、尺寸标注和装配等设计工作。
- 示例软件：AutoCAD、SolidWorks、CATIA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。
机械设计39条知识点汇总
机械设计39条知识点汇总机械设计是一门综合性较强的工程学科，它的研究对象是各种机械产品的设计、制造和应用。
在机械设计的过程中，有许多重要的知识点需要掌握。
下面将对机械设计的39个关键知识点进行汇总。
1. 机械设计基础知识机械设计的基础知识包括机械工程原理、机械材料及机械加工工艺等。
了解这些基础知识是进行机械设计的前提。
2. 机械设计流程机械设计流程包括需求分析、概念设计、详细设计、制造和测试等多个环节。
每个环节都有特定的任务和要求，需要设计人员逐一完成。
3. 机械结构设计机械结构设计是机械设计的核心内容之一，它包括零部件的选型、构造和参数设计等。
良好的机械结构设计可以保证产品的性能和可靠性。
4. 机械运动学机械运动学研究物体在运动过程中的位置、速度和加速度等参数。
在机械设计中，运动学的知识对于设计运动部件和传动机构非常重要。
5. 机械动力学机械动力学主要研究物体在受到力的作用下的运动规律。
了解机械动力学的知识可以对机械设计的驱动系统进行合理的设计和优化。
6. 机械材料与力学性能机械材料的选择对产品的性能有着重要的影响。
了解各种材料的力学性能，可以根据产品的使用条件选用合适的材料。
7. 机械传动与控制机械传动和控制是机械设计中的重要内容。
它涉及到传动装置的选择、传动比的设计和控制系统的设计等方面。
8. 机械振动与噪声控制机械振动和噪声是机械产品中常见的问题。
了解机械振动和噪声的产生机理，并采取相应的措施进行控制，可以提高产品的工作环境。
9. 机械设计软件与计算机辅助设计机械设计软件和计算机辅助设计技术已经成为机械设计中不可或缺的工具。
熟练应用这些工具可以提高设计效率和设计质量。
10. 机械工程制图机械工程制图是机械设计的重要技能之一。
熟练掌握机械工程制图的规范和方法，可以准确地传递设计意图。
11. 机械设计的经济性与可靠性机械设计的经济性是指在满足产品性能要求的前提下，尽量降低成本。
而可靠性则是指产品在规定条件下长期正常工作的能力。
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。
机械设计课本知识点汇总
机械设计课本知识点汇总机械设计是机械工程领域中的一个重要学科，涵盖了广泛的知识点。
本文将为大家汇总机械设计课本中的一些重要知识点，以供参考。
一、机械设计基础知识1. 材料力学：包括材料力学的基本概念，应力、应变、弹性模量、屈服强度等。
2. 绘图基础：了解机械设计中常用的绘图符号、尺寸标注、投影方法等。
3. 机械制图：学习机械设计中的常用图形，如剖视图、立体图、装配图等。
4. 轴系和公差：了解轴系的概念、公差的计算方法等重要内容。
二、机械零件设计1. 连接零件：包括螺栓、销、轴等常用连接零件的设计，以及设计时应考虑的安全系数。
2. 传动零件：学习机械传动中的齿轮、带传动、链传动等各种传动零件的设计方法。
3. 轴承设计：了解轴承的基本原理，学习轴承的选择和计算方法。
4. 弹簧设计：学习弹簧的类型、选取和计算方法，以及弹簧在机械设计中的应用。
三、机构设计1. 机构的分类：学习常见机构的分类和特点，如链传动机构、减速机构等。
2. 平面机构设计：包括平面机构的数学模型、运动分析和合成等内容。
3. 空间机构设计：了解空间机构的设计方法和运动规律。
4. 减振和控制：学习机械设计中减振和控制技术的原理和应用。
四、机械设计原理1. 机械运动学：了解机械运动学的基本概念、运动参数的计算方法等。
2. 机械静力学：学习机械静力平衡、动态平衡和力学性能的计算方法。
3. 机械动力学：包括机械动力学的基本原理、能量传递与控制、动力分析和设计等内容。
4. 机械热力学：了解机械系统的能量转换原理、热力学循环和效率计算等。
五、机械设计应用1. 机械工程材料：学习常见机械工程材料的性能特点和应用范围。
2. 工程设计软件：了解常用的机械设计软件，如CAD、Solidworks 等，并学会使用它们进行机械设计。
3. 机械加工工艺：学习机械零件的加工方法和工艺流程，了解不同加工方式的优缺点。
4. 机械设计案例：学习一些经典的机械设计案例，了解不同设计思路和方法的应用。
机械设计基础知识点总结汇总
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 I ＩI ）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.和使从动件压紧导路的有害分力Ｆ’’(F ’’＝F ’ｔ11. 凸轮机构的自锁现象:在α角增大的同时，F ’’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 PO 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=ar ｃos(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 zmz 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. mc 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 fa +⇒=++= 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:δω2maxm A J =注：1） δωωω22min 2max min max max )(21m J J E E A =-=-=（m ax A 为最大功亏，即飞轮的动能极限差值，m ax 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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第二章机械设计概述机械是人类进行生产和生活的主要体力劳动工具。
随着生产技术的不断发展和人民生活水平的日益提高，机械产品品种和门类日益增多，例如，各种各样的金属切削机床、仪器仪表、工程机械、重型机械、轻工机械、纺织机械、食品包装机械、石油化工机械、产品加工机械、交通运输机械、海洋作业机械、钢铁成套设备、发电设备以及办公设备、家用电器、儿童玩具等等。
在现代社会，人们运用各种类型的机械，以改善劳动条件，提高劳动生产率和产品质量。
同时，随着经济的发展，人们也运用越来越多的机械，以提高自身的生活质量。
可以说，国民经济各部门及人类自身生活中使用机械的程度，是整个社会发展水平的重要标志之一。
机械工程是在西方工业革命后形成系统的技术科学，从明代我国逐步引进了此技术，但是至今我们在机械设计方面不属于世界先进行列。
主要问题是：1、缺乏技术价值观念。
2、缺乏大量技术实践。
3、教学与工厂实际脱离，把机械技术变成了读书，缺乏对机械技术的全面实践，培养的人不能动手，不会设计真实东西。
工业设计师应当是通才。
从专业要求看，必须了解机械工艺、材料、成本等方面的内容，理解工程师的思维方式，才能够较顺利设计产品。
此课程主要培养学生在机械技术和设计方面的职业思维方式和行为方式，对机械产品有实际经验，通过拆装实验，讨论，解决实际产品设计，从中了解设计过程。
照传统说法，一切机器都可分为三部分，动力源、传动和执行机构。
一切机器的作用不外两点，一是利用能量来代替微弱的人力、畜力，另一则用机器的运动来代替人手的动作。
虽然两者都是为了减轻劳动，可是它们发展的历史却很不一样。
能源开发是近代的成就，应该说由水车开始，而且从历史眼光看其发展并不能说很快，一般是量变。
用机器运动来代替手工动作则历史长得多，而且进步也比较大。
只要比较一下上古制作陶器的陶车和近代在人的大脑中进行外科手术的机器人便清楚了。
这可能是因为能源开发虽然艰巨，其目标却是单一的。
用机器运动代替人工劳动，目的是多种多样的，随着人类生活的发展而不断变化。
因此形成很多复杂的行业。
到底机器的哪部分是用来产生代替人手的动作呢?事实上这和传统的原则性的说法略有不同。
倘若机器要执行的动作非常简单，则动力源一传动一执行这划分还是对的。
但近代机器常常极其复杂，对它要求的动作也非常精细而且复杂。
这种精细复杂的运动，通常要从传动中获得。
这就使机器的传动部分和执行部分的界限模糊了，同时也使传动成为更复杂的技术。
表面上好像很简单的问题，做起来可能会很困难。
在这里提及一个历史上的例子：当瓦特设计他的蒸汽机时，他需要一个直线运动来带动阀门。
从表面看这是—个很简单的问题，在今天用一个导轨便成了。
但在那时的加工设备和润滑技术，还不能制出导轨，而须用连杆。
但瓦特想不出这样一种连杆，便要求格拉斯哥大学的数学家们帮忙，但数学家们也想不出。
后来事情传开了，竟发现全世界的数学家都解决不了这问题。
瓦特只得用了一个近似的直线机构。
这问题直到瓦特死后几十年，才由一位法国数学家解决了。
这一事实说明了在机器上对传动机构要求之高和问题解决之难。
只要机器还在使用，传动机构也必然要继续发展。
各种各样的机械是国民经济许多部门及其他领域的重要装备。
随着科学技术和工业生产的发展，对机械产品不时提出新要求，除了优质、高效、低能耗、低廉价格之外，突出的课题是性能优越的、适应高精尖发展的机械功能。
一般地说，机械设备均为实现某种工艺动作过程，或者实现生产过程与操作自动化。
在新形势下，必须致力搞好创新设计，不断推出新产品来抢占市场，满足客观需求。
机械的创新设计的着重点是机构设计，也就是机械运动方案设计。
机构系统设计的核心，是选择灵巧的工艺动作过程、满意地达到特定的机械功能要求。
机构系统的开发、设计，机构的选用和它们的巧妙组合，就是为了实现特定的机械功能。
机构系统设计的好坏，直接影响机械产品的性能、效率、成本，因此愈来愈为人们重视。
不言而喻，产品设计是决定产品性能、质量、水平和经济效益的重要环节。
随着市场经济的不断发展，商品竞争必然愈来愈剧烈。
一个产品是否具有市场竞争能力，在很大程度上取决于产品的设计。
产品设计如有闪失，则常常是属于根本性的问题，对产品生产、市场竞争的贻误，可能会造成灾难性后果。
因此，必须高度重视设计，尽心尽力搞好设计。
§2.1 机器、机构与机械的基本概念机械设计的研究对象是机器和机构。
那么什么是“机器”和“机构”呢?机器这个概念，在18世纪工业革命以后，得以逐步充实和完善。
随着科学技术的飞跃发展，特别是70年代末、80年代初兴起的世界范围的新技术革命，对于机器的设计与制造具有深刻和广泛的影响，“机器”的含义相应逐渐在更新与变化。
对于现代机器，由于广泛采用机电一体化，可以把机器定义为：机器是一种具有操纵控制系统的、作机械运动的装置，它用来变换能量、物料和信息，以代替或减轻人的体力劳动和脑力劳动。
在这个定义中，物料是指被加工的对象、被搬运的重物。
根据机器用途的不同，我们又可把机器分为动力机器、加工机器和信息机器。
动力机器是把任何一种能量变换成机械能，或者把机械能变换成其他形式的能量。
例如，内燃机、压气机、涡轮机、电动机、发电机等等都属于动力机器。
加工机器的用途是完成有用的机械功或搬运物品。
例如，金属切削加工机床、轧钢机、织布机、缝纫机、包装机、汽车、机车、飞机、起重机、输送机等等都是。
信息机器是用来获得和变换信息。
如果信息是以数字形式表示的，则该信息机器就称为计数机或计算机。
计数机有计算器、机械式积分仪、记账机等。
打字机、绘图仪等等也是属于信息机器。
对于实现数学运算的电子计算机（指CPU、控制器、运算器和内存等），由于它并没有机械运动的存在，从机构学的观点来看，电子计算机不能算是机器，但计算机整机中的软盘驱动器、硬盘（驱动器）、光盘驱动器、电源风扇、CPU风扇等仍包含有机械运动，需要相应的传动机构去完成各种运动要求。
在这里，必须指出的是机器与其他装置(或设备)的主要不同点：机器一定要作机械运动，并用机械运动来实现能量、物料和信息的变换。
凡是在没有人的直接参与下，能完成能量、物料和信息的整个变换过程的机器，称为自动机。
自动机中的各个机械动作，一般都采用各种各样的机构来完成的。
完成一定工艺过程的自动机群，通过自动运输装置联接起来，可组成自动线。
机器，特别是自动机，在正确使用的情况下，能减轻人的劳动、提高生产率和保证高质量地完成工作过程。
随着各种各样新机构的出现，“机构”的定义也应有所变化。
以前人们认为机构只能由刚体所组成（狭义机构），现在已经把液体和气体都认为直接参与机械运动的变换，同时把在特定条件下的可变形体和挠性体参与机械运动的变换（广义机构）。
因此，机构可以定义为：机构是用作把一个或几个刚体的运动变换成其他刚体所需的运动的机械装置。
如果液体或气体也参与运动的变换，这种机构就相应地称为液动机构或气动机构。
从对各种各样机器的分析可以看出，各个机器的主要组成部分都是各种机构。
一部比较复杂的、完整的机器，可能包含多种类型的机构。
例如，内燃机由曲柄滑块机构、凸轮机构和齿轮机构组成的。
但是，简单的机器，也可能只包含一种机构，例如，手工送料的冲床就是由曲柄滑块机构单一机构构成的。
一部机器，特别是自动机，由于要实现较为复杂的工艺动作过程，往往有较多的各种类型的机构来组成的。
近年来，随着机电一体化的广泛应用，一部机器中的机构数目和复杂程度都有下降的趋势，但是从机器必须实现某一工艺动作过程来看，机构还是大多数机器的最重要部分。
此外，在仪器、设备和日常用具中，也大量用到各种机构；因此，研究机构的结构和设计受到了机械设计人员的重视。
各种类型的机器，尽管它们的用途、结构和性能不相同，但都有如下三个共同的特征：（1）它们都是人为的实物组合；（2）它们各部分之间具有确定的相对运动；（3）在工作时能代替或减轻人类的劳动，或完成有用的机械功，或转换机械能。
作为机构，只具备机器的前两个特征，而不能完成有用的机械功或转换机械能。
为了简化叙述，人们常常用“机械”一词作为“机构”和“机器”的总称。
图0—1所示的内燃机即为常见通用机械之一，它由气缸体(连同机架)、活塞、连杆、曲轴、齿轮、凸轮、进气阀推杆和排气阀推杆等组成。
燃烧的气体膨胀时推动活塞，通过连杆推动曲轴转动。
转动的曲轴通过齿轮带动凸轮轴控制进气与排气，同时输出机械能。
内燃机工作时能将燃气的热能转变为曲轴旋转的机械能，因此，它是一台典型的机器。
能够将其它形式的能量转换为机械能的机器称为原动机，如电动机、内燃机、涡轮机等。
能够利用机械能来完成有用功，或者能将机械能转变为其它形式能量的机器统称为工作机，如金属切削机床、起重机，空气压缩机等。
在图0—1所示的内燃机中，为了将热能转换为机械能，必须依靠各个最基本的组合体的协调动作。
这些最基本的组合体就是机构。
图中凸轮4、进气阀2的推杆与气缸体1组成一凸轮机构；凸轮5、排气阀3的推杆与气缸体1也组成一凸轮机构；活塞11(称为滑块)、连杆10、曲轴8(称为曲柄)与气缸体1组成曲柄滑块机构；齿轮7、6和气缸体1组成齿轮机构。
机构是由各个具有确定相对运动的运动单元所组成的。
这些运动单元称为构件。
构件可以是单一的零件，也可以是几个零件组成的刚性整体。
例如齿轮、轴和键这三个零件可联接成一个构件。
构件和零件的区别是。
构件是运动的单元，而零件是制造的单元。
在各种机械设备中都会用到的零件，称为通用零件，如螺栓、键、轴承、齿轮等。
只是在某些机械设备中用到的零件，称为专用零件，如活塞、曲轴等。
§2.2 机械设计概述一、设计基本概念设计一词的英语为Design，它源于拉丁语Designar，由De（记下）与Signare（符号、记号、图形等）两词组成。
因此，“设计”的最初含义是将符号、记号、图形之类记下来的意思。
随着生产的发展和科学技术的进步，设计的内涵不断向深度和广度发展，设计的含义愈来愈深刻和愈来愈先进。
设计是人类改造自然的基本活动之一，设计是复杂的思维过程，设计过程蕴含着创新和发明的机会。
设计的目的是将预定的目标，经过一系列规划与分析决策，产生一定的信息（文字、数据、图形），形成设计，并通过制造，使设计成为产品，造福人类。
设计过程是指明确设计任务到编制技术文件所进行的整个设计工作的流程。
一般来说，整个设计过程可分为明确设计任务要求、原理方案设计、技术设计、施工设计四个主要阶段。
现代设计是过去设计活动的延伸和发展。
随着设计实践经验的积累，生产和科技的飞速发展，使设计思想、理论、方法和手段得到不断的丰富、充实和发展，促进了传统设计方法的变革，使现代设计方法随之产生。
现代设计方法使机械产品的设计工作发生了质的变化，促进了机械产品的改进、更新、升级、换代速度的加快。