机械设计概论
机械设计基础机械零件设计概论
鉴定条件可概括为计算量≤许用量。这种为预防 失效而制定旳鉴定条件，一般称为工作能力计算 准则。
同一零件可能发生多种不同形式旳失效
轴可能旳失效形式：
nF
强度条件： 工作应力≤许用应力 σ≤ [σ] 或 τ≤ [τ]
刚度条件： 实际变形量≤许用变形量
y ≤[y]、 θ ≤[θ] 、φ ≤ [φ]
第一节 机械零件设计概述
Fn —作用在圆柱体上旳载荷； —综合曲率半径,
12 2 1
正号用于外接触，负号用于内接触。
第三节 机械零件旳接触强度
E 2E1E2 E1 E2
E —综合弹性模量，E1、E2 分别为 两圆柱体材料旳弹性模量。
接触强度旳鉴定条件为
式中 H lim 为由试验测得旳材料旳接触疲劳极
限，对于钢其经验公式为
第二节 机械零件旳强度
小型起重设备，一般工作不频繁，满载起重次数不 多，故本题按承受静载荷考虑，以最大起重量（涉 及小车、电动葫芦自重）作为计算载荷。
第二节 机械零件旳强度
第二节 机械零件旳强度
例9-2 一车轴9-5所示。已知Fr=F=110KN，轴旳 材料为Q275钢，σb=550MPa，σ-1=240MPa，要
求旳安全系数Smin=1.5。试较核A—A截面旳疲劳强 度。
第二节 机械零件旳强度
第八章 机械设计概论
第八章机械设计概论§８.1 机械设计的重要性9０年代末,美国提出了“为竞争的优势而设计”(Ｄesｉｇniｎｇｆｏr Cｏmｐetitive Advａnｔａge)的口号,也有人说“21世纪将是设计的世纪”。
面对国际市场的竞争,一个企业、国家参与竞争的力量就是“设计”，就必须依靠产品的创新设计技术。
20世纪后期所形成的全球经济一体化格局，预示着2１世纪在世界范围内的经济和技术竞争将会更加激烈。
对于包括机械制造在内的制造业来说,这种竞争就具体体现在产品上,即要求：产品上市快(T）、质量高（Ｑ)、成本低(Ｃ）、服务好(Ｓ)，从而才能占领市场。
而这些要求在很大程度上就取决于产品的设计质量和效率。
对于机械设计来说,就是适应市场的需求,以最短的设计周期,拿出功能强、经济性好、便于使用于维护的产品。
机械设计在机器制造业起着十分重要的作用，往往机械产品的技术经济性能和竞争力就在于设计质量的好坏。
据统计分析,虽然机械产品成本中的约80％是制造费用,设计成本只占５％左右,而就是这5%的设计活动决定着70～8０%的产品成本。
而机械制造业是一个国家自立于世界的标志,是国家财政收入的主要创造者,其产值占到国民产值得8０%左右。
所以，作为机电专业的学生必须努力学习,掌握机械设计的基本原理、方法和技能,只有这样才能成为有用之才。
§８.2 机械设计一般过程机械设计过程一般包括四个阶段,即：１）明确任务阶段；２)方案设计阶段;3）技术设计阶段;4)施工设计阶段。
1）明确任务阶段在实际工作中,我们知道有各种各样的、用途各不相同的机器。
但是，所有这些机器的设计过程都有一个共同的特点，即都是从提出设计任务开始的。
而设计任务的提出主要是依据工作和生产的需要。
设计任务一般是以任务书的形式下达的,其中明确规定有:机器的用途、主要性能参数范围、工作环境条件、特殊要求、生产批量、预期成本、完成期限、承制单位等内容。
一般是由主管单位、用户提出。
第1章 机械设计概论
第1章机械设计概论提示：本章阐述机器、机构等概念，简述机械设计的要求、一般过程及具体设计的有关问题。
扼要地介绍现代机器的特征及其设计思想和方法。
基本要求：掌握机器、机构及其组成，特别是机器及机构的特征；掌握机械设计的基本要求和一般过程；了解方案设计、机械零部件设计的要求及内容；掌握机械零部件设计计算准则、标准化及材料选用；了解现代机器的特征及其设计思想和方法。
1.1.1 机器、机构及其结构组成机械是各类机器的通称。
它是人类改造自然、发展进步的主要工具。
在日常生活和工作中，我们接触到很多机器。
如摩托车、机器人、汽车等。
构件：机器的种类繁多、外形万变、用途各异。
但从机器的结构组成、机械运动的特点进行分析，这些不同的机器都是由能产生相对运动的单元体的组合而成，这些单元体称为构件。
机构：具有特定结构形状和运动特征的构件组合称为机构。
机器组成示例：（内燃机）各机构的功能：曲柄滑块机构：将活塞的往复移动转化为曲轴的连续转动齿轮机构：实现转动的传递凸轮机构：将凸轮的转动变换为顶杆的往复移动。
带传动机构：将曲轴的转动传递给凸轮轴综合：通过上述三个机构的协调工作便能将燃气的热能转换为曲柄转动的机械能。
结论：机器是由各种机构组成的。
一部机器可能由多种机构组成，如上述的内燃机就是由曲柄滑块机构、齿轮机构和凸轮机构、带传动机构等组合而成；也可能仅由一个最简单的机构组成，如电动机就是只包含一个由定子和转子所组成的双杆回转机构。
机器的共同特征：从上述例子以及对其他不同机器的分析可以得到机器的共同特征：（1）它们都是人们根据某种使用要求而设计创造的一种装置。
（2）它们必须执行确定的机械运动。
（3）用于完成包括机械力、运动和能量转换等动力学任务。
相对于机器而言，机构主要反映机器的机械运动传递和运动形式转换的特征。
构件和零件：零件：从制造和装配的观点看，机器是由许多独立加工、独立装配的单元体所组成，这些单元体称为零件。
一个构件可以是一个零件，如图中的曲轴:但往往由于结构、工艺等方面的原因，构件可由几个零件所组成，这些零件被刚性地连接在一起成为一个运动整体。
第一章机械设计概论
构件
第一节
概述
机器、机构、构件、零件的关系
组成 组成 组成
零件
构件
机构
机器
机械 机械零件是组成机器的基本单元，在讨论机 械设计的基本要求之前，首先应初步了解设 计机器、设计机械零件的一些基本要求。
第二节 基本要求
机械设计的基本要求
1.预定功能要求 2.安全可靠与强度、寿命要求 3.经济性要求 4.操作使用要求 5.其他特殊要求 总之，尽量做到结构上可靠、工艺上可能、经济上合理Fra bibliotek第一节
概述
机器的功用
1.用来代替或减轻人的体力劳动和辅助人的脑力劳动、提 高生产效率和产品质量的主要工具，更是完成人类无法从 事或难以从事的各种复杂、艰难、危险劳动的重要工具
2.用来转换或传递能量、物料和信息的装置
第一节
概述
机械
机器和机构总称
零件
组成机器的不可拆卸的基本单元，它是机器中最小的 独立制造单元 机器和机构中独立运动的单元体。 可以是单独的零件，也可以由多个零件刚性联接的 组合体
机器人装配
牛头刨床动画
机器人焊接
效（磨料磨损、腐蚀除外）的能力。 2.刚度准则：刚度是指零件受载后抵抗弹性变性的能力
3.耐磨性准则：设计时应使零件的磨损量在预定期限内不超过允许量。 4.散热性准则：零件工作时如果温度过高将导致润滑剂失去作用，材
料的强度极限下降，引起热变形及附加热应力等，从而使零件不能正常工 作
5.可靠性准则：可靠性度表示，对那些大量生产而又无法逐件试验或
第二节 机械设计一般程序
原理 方案 设计
机械设计的基本要求
市场调研 可行性研究
技术 设计
试制 试验
小批 生产 试销
机械设计概论知识点
机械设计概论知识点一、引言机械设计概论是机械工程学科中的基础课程，涵盖了机械设计的理论、方法和技术。
本文将介绍机械设计概论的一些重要知识点，帮助读者了解机械设计的基本概念和原理。
二、机械设计的概念机械设计是指根据机械工作原理和要求，通过选定工作机构、传动装置、运动参数等，并依照设计规范和标准，对机械进行设计的过程。
机械设计需要考虑机械的功能需求、结构布局、强度刚度、运动稳定性、工艺制造等因素。
三、机械设计的基本原理1. 功能需求：机械设计的首要任务是满足机械的功能需求。
通过分析机械的用途和工作原理，明确机械的功能要求，为后续的设计提供基础。
2. 结构布局：机械设计需要合理布局机械的各个部件和零部件，确保机械的结构紧凑、布置合理，便于安装、使用和维护。
3. 强度刚度：机械设计需要保证机械的强度和刚度满足工作要求，防止在工作过程中产生变形和破坏。
4. 运动稳定性：机械的运动稳定性是指机械在运行过程中不产生震动和失稳的能力。
机械设计需要考虑运动平稳性、振动响应等因素，确保机械的运动稳定性。
5. 工艺制造：机械设计需要考虑工艺制造的可行性，选择合适的工艺方法和加工工艺，确保机械的制造质量和成本。
四、常用的机械设计方法1. 建模与分析：机械设计通常使用计算机辅助设计和分析软件，通过建立机械的数学模型，进行力学分析和运动仿真，优化机械的设计方案。
2. 材料选择：机械设计需要根据机械的工作环境和要求，选择适合的材料，考虑材料的强度、韧性、耐磨性等性能指标。
3. 零件选型：机械设计需要选择合适的零件和标准件，确保零件的互换性和可替代性。
4. 试验验证：机械设计完成后，需要进行试验验证，检验机械的性能和可靠性，并对设计方案进行修正和改进。
五、机械设计的挑战和发展趋势随着科技的进步和工业的发展，机械设计面临着一些挑战。
其中包括：高性能、低能耗、轻质化、智能化等。
未来的机械设计将趋向于更加高效、环保、先进的方向发展。
机械设计概论
第一章机械设计概论（一）教学要求了解机械设计一般步骤和方法，掌握机械零件常见失效形式和计算准则（二）教学的重点与难点失效形式和计算准则（三）教学内容§1—1 机械设计课程的性质与任务一、本课程的研究对象机械系统-主体机架零件电气系统各种机构部件通用零件机器（机械）机械零件液压气动系统构件零件专用零件控制监测系统标准零件机械零件，“三化”一系列化、标准化、通用化—三化程度是衡量产品优劣的非标准件重要指标机械设计：是为了机器的某些特定功能要求而进行的创造性工作。
本课程的研究对象：为一般参数的通用零件的设计理论与设计方法本课程的性质：是以一般通用零件的设计计算为核心的设计性课程，是一门设计性、综合性和实践性都很强的技术基础课。
见教材本课程的任务：1）树立正确的设计思想2）掌握通用机械零部件的设计原理、方法和一般规律。
3）掌握一定的设计技能（查阅资料，运用标准、规范。
）4）掌握典型机械零件的实验方法，获得基本的实验技能。
5）了解机械设计的最新动态。
学习本课程的注意事项：1）注意理论联系实际，将机械零件的设计放到整个机械系统中加以考虑。
2）注意掌握零部件的共性3）掌握机械零部件设计的一般思路§1—2 机械设计的基本要求及设计程序一、机械设计的基本要求1、对机械设计的要求a) 对机器使用功能方面的要求要注意协调、平衡！b) 对机器经济性的要求设计经济性，阶段目标 使用经济性 要有最佳的性能价格比2、对机械零件设计的基本要求a) 在预定工作期限内正常、可靠地工作，保证机器的各种功能b) 要尽量降低零件的生产、制造成本对机器的设计要求和对机械零件的要求、两者相互联系、相互影响二、机械设计的一般程序1、机器设计的一般程序，如表1-1设计任务书 定出最佳方案 装配图零件图 样机评价 考核工艺性 产品 及其它技术文件 改进 收集用户意见 销售对具体的机器，其设计程序可能各不相同。
2、机械零件设计的一般步骤1）建立零件的受力模型，确定零件的计算载荷KP P ca —名义载荷（公称载荷、额定载荷） K ——载荷系数2）选择零件的类型与结构3）选择零件的材料4）按可能的失效形式确定零件的计算准则．．．．，并确定零件的基本尺寸，并加于标准化和圆整5）零件的结构设计6）绘制零件的工作图，并编写计算说明书。
机械设计概论
由尺寸不同，其余相同 系列化，如轴承直径系列 由系列内和跨系列采用同一结构、尺寸 通用化 意义：降低设计量，降低成本，互换性提高，有利于 高质量产品的产生
1.4～1.7
1.4 结构设计（自阅） 1.5 设计的检查（自阅） 1.6 设计人员的素质（自阅） 1.7 机械设计的新发展
照相机
零件装配
鉴定、中试
点击上图观看动画
1.2 设计机器的基本原则和设计程序
1.2.1 设计机器时应满足的要求: 功能： 使用：操作安全，便于拆装 经济：效率提高，成本下降 工设：协调、美观 环保：可持续发展
1.2.2 设计方法 内插式设计（类比）、外推式设计（部分类别）、 开发性设计
1.2.3 设计程序：（设计方法学） 图1.1所示，调查决策 研究设计 试制 投产销售
1.1 课程性质和任务
复杂机械系统：如多种传动组成的设备。
分系统，如行星齿轮系统 子系统，如太阳齿轮结构
上述各定义关联：
机械
机器 机构
构件
零件
通用零件 专用零件
机械系统
1.1 课程性质和任务
2. 本课的内容、性质、特点和任务 内容：通用零部件的设计和计算方法。 任务：学会常规方法，为现代设计方法与手段打好基础； 培养系统设计思路（如课程设计）; 培养综合能力与创新精神； 了解基本实验验证方法与技能。 性质 ：技术基础课
1.7.1 系统化（系统优化，可靠性） 1.7.2 动态化（随机化）：可靠性、有限元 1.7.3 模糊化（因素，概念，方法） 1.7.4 微观与宏观关联：纳米科学
1.7.5 多学科交叉：与生命科学 1.7.6 可视化（虚拟技术）：如例1，例2。(点击)
机械设计基础概论PPT课件
机械设计的目的是在满足预定功能的前提下，优化机械产品的性能、提高效率和降低成本。
机械设计发展历程
手工设计阶段
01
早期的机械设计主要依靠设计者的经验和手工计算，设计效率
低下且精度不高。
计算机辅助设计阶段
02
随着计算机技术的发展，CAD等设计软件广泛应用于机械设计
领域，大大提高了设计效率和精度。
智能化设计阶段
根据连接件和紧固件的受力情况和工作环境等因素，选择合适的类型（如螺栓、螺母、 销钉等）和尺寸。
进行连接件和紧固件的强度计算
根据连接件和紧固件的载荷和应力分布等参数，进行必要的强度计算，以确保连接件和 紧固件在运转过程中不发生失效。
考虑连接件和紧固件的防松和防腐措施
为保证连接件和紧固件的可靠性和使用寿命，应采取有效的防松和防腐措施，如采用锁 紧装置、表面涂层等。
轴上需要安装轴承、齿轮等零件时，应设计相应的轴肩、键槽等结 构，以实现零件的准确定位和紧固。
保证轴的加工和制造工艺性
轴的结构应尽量简单，易于加工和热处理，以降低制造成本和提高 生产效率。
齿轮传动零件设计要点
1 2 3
选择合适的齿轮类型和材料 根据传动功率、转速和工作环境等因素，选择适 合的齿轮类型（如直齿、斜齿、锥齿等）和材料 （如钢、铸铁等）。
包括强度、塑性、硬度、韧性等指标，以及影响材料力学性能的 因素。
材料的种类与选用
介绍常用工程材料的种类、性能特点及应用范围，如金属、非金属、 复合材料等。
材料的热处理与表面工程
讲解材料的热处理原理、方法及应用，以及表面工程技术的种类、 特点及应用。
制造工艺基础
铸造工艺
介绍铸造工艺的原理、 特点及应用范围，包括 砂型铸造、特种铸造等。
现代机械设计概论
1.3 机械零件设计概述
1. 机器及零件应满足的要求 使用功能要求；经济性
机器应满足的要求： ；劳动保护和环境保护
要求；可靠性要求等
零件应满足的要求： 工作可靠
成本低 2. 零件的一般设计步骤：
1) 分析零件受力，画受力简图；
2) 计算作用于零件的载荷 (F, P,T )
名义载荷 计算载荷 计算载荷＝载荷系数K•名义载荷
3）部件 结构上组合在一起并协同工作的零 件。比如：联轴器、轴承、减速器。机械零 件常用来泛指零件和部件。
本课程研究内容： 普通工作条件（温度、湿度、压力）下
一般参数的通用零部件的设计。
3. 本书的内容
1）主要内容
总论部分 联 传接 动部 部分 分 轴系零件部分 其他
机械设计
概论 螺纹联接 轴毂联接 带传动 齿轮传动 蜗杆传动
成败起关键 讨论：执行部分方案－传动部 －原理图或
作用）
分－原动部分
机构运动简
评价：
图
决策 ——选定方案
技术设计
明确构形要求 选材，决定尺寸
评价 决策——确定结构形状和尺寸
总体设计 部件设计 零件设计
总装草图和 部装草图， 总装图、部 装图和零件 图
技术文件 编制技术文件 编制
设计计算说 明书、使用 说明书和其 他技术文件
4.传统设计方法和现代设计方法
传统设计方法
定 以经验总结为基础，用 义 经验公式、近似系数或
类比等方法设计。
相 机械制图、理论力学、 关 材料力学、弹性力学、 知 公差、机械原理、材料 识 及热处理、工艺等。
特 静态分析、近似计算、 征 经验设计、人工劳动。
现代设计 用新兴设计理论和方法进行设 计。
现代机械设计概论知识点
现代机械设计概论知识点现代机械设计概论是机械工程专业的基础课程，主要介绍机械设计的基本原理、方法和流程。
下面将从机械设计的定义、设计流程、设计原则、设计标准以及机械设计软件等几个方面来介绍现代机械设计的概论知识点。
一、机械设计的定义机械设计是指利用机械原理和工程方法对机械产品进行构思、设计和改进的过程，以满足特定的功能、质量和经济要求，实现预期目标的技术活动。
二、机械设计的流程1. 需求分析：了解用户需求，明确机械产品的功能要求和技术指标。
2. 概念设计：构思设计方案，进行初步的参数估算和初步布置设计。
3. 详细设计：根据设计方案进行详细设计，包括尺寸优化、零部件设计、选择材料等。
4. 制造加工：根据设计图纸进行制造加工，包括加工工艺、装配工艺等。
5. 试验测试：对机械产品进行性能测试、可靠性试验等。
6. 产品改进：根据试验结果对机械产品进行改进和优化。
三、机械设计的原则1. 安全性原则：设计应保证机械产品的安全可靠性，减少事故和损伤的发生。
2. 可制造性原则：设计应考虑到产品的制造工艺和加工工艺，合理选择材料和加工方式。
3. 可拆卸性原则：设计应便于维护和修理，方便零部件的更换和调整。
4. 经济性原则：设计应考虑到成本和效益，合理利用资源，降低制造和使用成本。
四、机械设计的标准机械设计的标准是为了保证机械产品质量和安全性，提高设计效率和设计一致性。
常用的机械设计标准包括国家标准、行业标准和企业内部标准等。
五、机械设计软件现代机械设计常利用计算机辅助设计软件进行设计和分析。
常用的机械设计软件包括AutoCAD、SolidWorks、Pro/Engineer等，它们可以实现三维建模、结构分析、运动仿真等功能，提高设计的精度和效率。
总结：现代机械设计概论是机械工程专业的基础课程，通过学习机械设计的定义、流程、原则、标准和软件等知识点，可以为学生提供机械设计的基本理论和实践技能，培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。
机械设计概论
牛头刨床
起重机
起重机
内燃机
内燃机
内燃机工作原理
燃气由进气管通过进气 阀3被下行的活塞2吸入气缸， 然后3关闭，2上行压缩燃气， 点火使燃气在气缸中燃烧， 膨胀产生压力，推动2下行， 通过连杆5带动曲柄6转动向 外输出机械能。当2再次上 行时，排气阀4打开，废气 由排气管排出。图中，凸轮 7和顶杆8是用来启、闭进气 阀的；齿轮9，9’，10是用 来保证进气阀、排气阀和活 塞之间形成一定规律的运动。 以上各部分的协同配合动作， 便能把燃气燃烧时的热能变 为曲轴转动时的机械能。
本课程所涉及的先修课程有： 工程制图：设计的图形表达。 工程材料：非金属材料，金属材料及热处理。 机械制造基础：冷加工工艺，热加工工艺。 公差配合与技术测量：解决精度设计问题。 理论力学：解决力分析与动力计算。 材料力学：解决强度分析问题。 机械原理：解决机械的方案设计。
§1-3 本课程的内容、性质与任务
§1-2 机器的基本组成要素
一台机器虽然通常包含机械、电气、液压、气动、润滑、控制、监测等系统，
但机器的主体是机械系统，如传动部分、执行部分。
机器的机械系统总是由一些机构组成的，每个机构又是由许多零件组成的。 机器的基本组成要素是机械零件。 在各种机器中经常都能用到的零件，称之为通用零件； 在特定类型的机器中才能用到的零件，称之为专用零件。
强度准则 ：确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形，是最基 本的设计准则。
刚度准则 ：确保零件不发生过大的弹性变形。 寿命准则 ：通常与零件的疲劳、磨损、腐蚀相关。 振动稳定性准则 ：高速运转机械的设计应注重此项准则。 可靠性准则 ：当计及随机因素影响时，仍应确保上述各项准则。
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七多表现为：
关系多——因与诸多先修课关系密切。 要求多——强度、刚度、寿命、工艺、重量、安全、 经济性。 门类多——各类零件，各有特点，设计方法各异。 公式多——有解析式、半解析式、经验式、半经验式 以及定义式的。 参数多——机械零件的结构是由许多尺寸参数组成的， 而这些尺寸参数都是由设计计算和经验确 定的。 图形多——结构图、分析图、原理图、示意图、曲线 图。 表格容：
学习机械系统设计的基础知识； 学习一般尺寸和参数的通用零件设计方法。 本课程中“设计”的含义是指: 机械装置的实体设计; 涉及零件的应力、强度的分析计算; 材料的选择; 结构设计; 考虑加工工艺性; 标准化以及经济性; 环境保护等。
▲ 特点及学习方法：“三性”和 “七多 ”。
“三性”表现为: 1.知识性 由于本课程是针对常用零部件进行分析讲解，所以首先要掌握 常用零部件的基本知识，例如各零部件的主要类型、结构、功能、 材料、制法、标准、优缺点、适用场合等 2.设计性 由于本课程是一门从理论性课程过渡到结合工程实际的设计性 课程，因此它非常强调各种常用零部件的设计。 3.综合性 由于本课程是在机械制图、理论力学、材料力学、工程材料、 机械制造基础、 互换性与技术测量、机械原理等先修课程的基础上开设的设计 性课程，因此具有较强的综合性。
确定计算准则 选择零件的材料 确定零件的基本尺寸 结构设计 校核计算
画出零件工作图
写出计算说明书
▲ 机械设计学习解决的问题： （1）工作原理 （2）结构特点 （3）设计和计算（选用） （4）维护和改进
§1-4 典型机械简介
典型机械实例： 全自动洗衣机； 减速器； 工业机器人。
在学习机械设计课程之初，有必要对机械的组成、机械的基本要素有一个感 性的认识。下面先看几个例子。
机械设计的一般过程： ▲ 计划阶段
▲ 方案设计阶段
▲ 技术设计阶段 ▲ 技术文件编制阶段
机器设计的一般流程
提出任务 分析对机器的要求
确定任务要求 机器功能分析
计 划
明确构形要求 结构化 选择材料、确定尺寸 评价 决策—确定结构形状与尺寸 技 术 设 计 零件设计 部件设计 总体设计 编制技术文件
提出可能的解决办法 方 案 组合几种可能的方案 设 计 评价
决策——选定方案
设计题目
设计一带式输送机，其设计数据与工作要求：输送带毂轮的传 动效率为0.97（包括毂轮和轴承的效率损失），该输送机为两班 制工作，连续单向运转，用于输送散粒物料，如谷物、型砂、 煤等，工作载荷较平稳，使用寿命为10年，每年300个工作日。 一般机械厂中等批量制造。运输带从动轴扭矩T=950N· m，运输 带工作速度v=0.8m/s，滚筒直径D=345mm。
通用零件包括： 齿轮、链传动、带传动、蜗杆传动、螺旋传动； 轴、联轴器、离合器；滚动轴承、滑动轴承； 螺栓、键、花键、销；铆、焊、胶结构件； 弹簧、机架、箱体等。 专用零件，例如叶片、犁铧等。
本课程学习对象
▲ 任务：本课程的主要任务是培养学生：
（1）树立正确的设计思想，初步掌握设计方法并培养一定的 设计能力。 （2）掌握通用机械零部件的工作原理、结构特点、设计原理 和计算方法。 （3）综合运用机械零件、各种机构的知识及先修课程的知识， 掌握设计机械传动装置和一般机械的能力。 （4）具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料 的能力。 （5）掌握典型机械零件的实验方法，获得工程实验技能的基 本训练。 （6）掌握计算机技术在机械设计中的应用，对机械设计新发 展有所了解。
§1－1 课程性质和任务
▲ 性质：机械设计课程是一门培养学生机械设计能力的 技术基础课，属于设计性的课程 。
▲ 术语： 机械系统=机械结构 + 驱动动力 + 检测与控制
一台机器的机械结构总是由一些机构组成的，每个机构又是由 若干零件组成的。有些零件是在各种机器中常用的，称之为通用 零件；有些零件只有在特定的机器中才用到，称之为专用零件。
(4) 根据零件的失效形式，确定零件的计算准则，通 过计算，确定零件的基本尺寸。
(5) 根据工艺性和标准化，进行零件的结构设计。 (6) 细节设计完成之后，必要时]进行详细的校核计算， 以判定结构的合理性。 (7) 绘制零件工作图，并撰写计算说明书。
零件的设计流程图
选择零件类型、结构
计算零件上的载荷
１．全自动洗衣机；
潘存云教授研制
机械控制式
电气控制式
模糊控制式
除了控制方式以外，上述三种洗衣机的主要传动系统 没有很大的差别。
自动洗衣机的组成：
上盖
进水口 控制面板
外箱体
排水管
潘存云教授研制
▲ 要求：使用、经济、外型、噪音等
▲ 设计程序： （1）调查决策 （2）研究设计 （3）试制 （4）投产销售
▲ 技术经济评价
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 一部完整的机器是一个复杂的系统，要提高设计质量，必须有一个科学的设计程序。 经验的积累。
§1-3 机械零件设计概述
▲ 要求：工作可靠、成本低廉。从设计和制造入手 ▲ 设计步骤： （1）确定零件的载荷 （2）选择零件的材料 （3）根据工作能力确定零件的主要尺寸，并加以标 准化和圆整 （4）设计结构，绘制零件工作图
机械零件设计的详细步骤
(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 性和使用范围等，进行综合对比与正确选用。 (2) 根据机器的工作要求，计算作用在零件上的载荷。 (3) 根据零件的工作条件及对零件的特殊要求(如高温 环境等)选择适当的材料。
▲ 要求：（纪律、作业、听课、考试）
上课注意听讲，课后善于归纳，要认清设计 和计算的关系，计算只是为结构设计提供一个基础， 而零部件和机器的最后尺寸和形状，通常都是由结 构设计取定的，计算所得的数字，最后往往会被结 构设计所修改。同时在做作业时或看例题时要清楚 正确的答案并不是唯一的。
§1-2 设计机器的基本原则和设计程序