《机械设计基础》第一章PPT优秀课件
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σ≤σlim/S
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1-4 机械设计准则
二、刚度准则 零件在载荷作用下产生的弹性变 形量y，小于或等于机器工作性 能所允许的极限值『y』，就叫 做满足了刚度要求，或符合了刚 度设计准则。其表达式为： y ≤ 『y』
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1-4 机械设计准则
三、寿命准则 由于影响寿命的主要因素——腐蚀、磨损和疲劳是 三个不同范畴的问题，所以它们各自发展过程的规律 也就不同。迄今为止，还没有提出使用有效的腐蚀寿 命计算方法，因而也无法列出腐蚀的计算方法，关于 磨损的计算方法，由于其类型众多，产生的机理还未 完全搞清，影响因素也很复杂，所以尚无课供工程使 用的能够进行定量计算的方法。关于疲劳寿命通常是 求出使用寿命时的疲劳极限或额定载荷来作为计算的 依据
动，完成给定的工作循环。
10
1-4 机械设计准则
为了保证所设计的机械零件能安全可靠的工作，在进行 设计工作之前，应确定相应的设计准则。不同的零件或 相同的零件在差异较大的环境中工作，都应有不同的设 计准则。设计准则的确定应该于零件的失效形式紧密地 联系起来。一般来讲，大体有一下设计准则：
一、强度准则 二、刚度准则 三、寿命准则 四、振动稳定性准则
2、掌握通用机械零件的设计原理、方法和机 械设计的一般规律，进而具有综合运用所学的 知识，研究改进或开发新的基础件及设计简单 的机械能力
3、具有运用标准、规范、手册、图册等有关 技术资料的能力
5
1-3 基本概念
一、机器、机构、机械 机器
1. 人为的各种实物的组合。 2.组成机器的各种实物间具有确 定的相对运动。 3.可代替或减轻人的劳动，完成 有用的机械功或转换机械能 机构
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1-4 机械设计准则
四、振动稳定性准则 震动稳定性准则就是设计时避免使零件的固有频率和强迫振 动频率相等或成整数倍。当机器中某零件的固有频率f和周期 性强迫振动频率fp相等或成整数倍时，零件振幅就会急剧增 大而产生共振，从而使零件工作性能失常，甚至引起破坏。
15
1-5 机械设计步骤
❖ 1）根据零件的使用要求（功率、转速等），选择零件的类型及结构 形式。
机构是实现传递机械运动 和动力或改变机械运动形式的 构件组合体。它只符合机器的 前两个特征。
机械 机器和机构的统称
6
牛头刨床
机械手 破碎机 汽车差速器
1-3 基本概念
我院自行研制的 “美女机器人”
7
1-3 基本概念
进气阀3
活塞2 顶杆8 连杆5
工作过程：
活塞下行，进气阀打开，燃气被 吸入汽缸 排气阀4
❖ 2）根据机器的工作条件，分析零件的工作情况，确定作用在零件上 的载荷。
❖ 3）根据零件的工作条件（包括对零件的特殊要求，如耐高温、耐腐 蚀等），综合考虑材料的性能、供应情况和经济性等因素，合理选 择零件的材料。
❖ 4）分析零件的主要失效形式，按照相应的设计准则，确定零件的基 本尺寸。
❖ 5）根据工艺性及标准化的要求，设计零件的结构及其尺寸。 ❖ 6）绘制零件工作图，拟定技术要求
LOGO
机械设计基础
1
引言
当今社会，机械设计在工业发展中占有极其 重要的地位，在工业生产中的各个领域应用 非常广泛，《机械设计基础》课程将带我们 走进这些领域，了解掌握机械设计的相关专 业知识。
2
第一章 绪 论
❖ §1-1 课程性质及内容 ❖ §1-2 课程任务 ❖ §1-3 基本概念 ❖ §1-4 机械设计准则 ❖ §1-5 机械设计步骤
16
3
源自文库
1-1 课程性质及内容
本课程是机械及相近专业的专业基础课，是以一 般通用零件的设计为核心的设计性课程
机械原理： 平面机构的结构分析 平面连杆机构 凸轮机构 其他机构 机械设计： 传动部分 联接部 轴系部分 其它部分
4
1-2 课程任务
本课程的主要任务是培养学生：
1、具有正确的设计思想、勇于创新、实事求 是、团结协作、艰苦奋斗的精神
气缸体1 活塞上行，进气阀关闭，压缩燃气
曲轴6 齿轮9
凸轮7
点火后燃气燃烧膨胀，推动活塞 下行，经连杆带动曲轴输出转动
活塞上行，排气阀打开，排出废气
8
1-3 基本概念
二、零件和构件 零件是组成机器的最小制造单元，机 器是由若干个不同的零件组装而成的。 分为专用零件、通用零件。
例如：齿轮、传动链、传动带、蜗杆、蜗轮、 轴、联轴器、离合器、制动器、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。
构件是机器的运动单元，一般由若干 个零件刚性联接而成，也可以是单一 的零件。若从运动的角度来讲，可以 认为机器是由若干个构件组装而成的 。
9
1-3 基本概念
三、机器的组成
根据功能的不同，一部完整的机器由以下四部分组成： 1.原动部分：机器的动力来源。 2.传动部分：把原动机的运动和动力传递给工作机。 3.工作部分：完成工作任务的部分。 4.控制部分：使机器的原动部分、传动部分、工作部分按一定的顺序和规律运
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1-4 机械设计准则
一、强度准则 强度准则就是指零件中的应力不得超过允许的限度。 例如：对一次断裂来讲，应力不超过材料的强度极限；对 疲劳破坏来讲，应力不超过零件的疲劳极限；对残余变形 来讲，应力不超过材料的屈服极限。这就叫做满足了强度 要求，符合了强度计算的准则。其代表性的表达式为：
σ≤σlim 考虑到各种偶然性或难以精确分析的影响，上式右边要除 以设计安全系数s，即：
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1-4 机械设计准则
二、刚度准则 零件在载荷作用下产生的弹性变 形量y，小于或等于机器工作性 能所允许的极限值『y』，就叫 做满足了刚度要求，或符合了刚 度设计准则。其表达式为： y ≤ 『y』
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1-4 机械设计准则
三、寿命准则 由于影响寿命的主要因素——腐蚀、磨损和疲劳是 三个不同范畴的问题，所以它们各自发展过程的规律 也就不同。迄今为止，还没有提出使用有效的腐蚀寿 命计算方法，因而也无法列出腐蚀的计算方法，关于 磨损的计算方法，由于其类型众多，产生的机理还未 完全搞清，影响因素也很复杂，所以尚无课供工程使 用的能够进行定量计算的方法。关于疲劳寿命通常是 求出使用寿命时的疲劳极限或额定载荷来作为计算的 依据
动，完成给定的工作循环。
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1-4 机械设计准则
为了保证所设计的机械零件能安全可靠的工作，在进行 设计工作之前，应确定相应的设计准则。不同的零件或 相同的零件在差异较大的环境中工作，都应有不同的设 计准则。设计准则的确定应该于零件的失效形式紧密地 联系起来。一般来讲，大体有一下设计准则：
一、强度准则 二、刚度准则 三、寿命准则 四、振动稳定性准则
2、掌握通用机械零件的设计原理、方法和机 械设计的一般规律，进而具有综合运用所学的 知识，研究改进或开发新的基础件及设计简单 的机械能力
3、具有运用标准、规范、手册、图册等有关 技术资料的能力
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1-3 基本概念
一、机器、机构、机械 机器
1. 人为的各种实物的组合。 2.组成机器的各种实物间具有确 定的相对运动。 3.可代替或减轻人的劳动，完成 有用的机械功或转换机械能 机构
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1-4 机械设计准则
四、振动稳定性准则 震动稳定性准则就是设计时避免使零件的固有频率和强迫振 动频率相等或成整数倍。当机器中某零件的固有频率f和周期 性强迫振动频率fp相等或成整数倍时，零件振幅就会急剧增 大而产生共振，从而使零件工作性能失常，甚至引起破坏。
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1-5 机械设计步骤
❖ 1）根据零件的使用要求（功率、转速等），选择零件的类型及结构 形式。
机构是实现传递机械运动 和动力或改变机械运动形式的 构件组合体。它只符合机器的 前两个特征。
机械 机器和机构的统称
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牛头刨床
机械手 破碎机 汽车差速器
1-3 基本概念
我院自行研制的 “美女机器人”
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1-3 基本概念
进气阀3
活塞2 顶杆8 连杆5
工作过程：
活塞下行，进气阀打开，燃气被 吸入汽缸 排气阀4
❖ 2）根据机器的工作条件，分析零件的工作情况，确定作用在零件上 的载荷。
❖ 3）根据零件的工作条件（包括对零件的特殊要求，如耐高温、耐腐 蚀等），综合考虑材料的性能、供应情况和经济性等因素，合理选 择零件的材料。
❖ 4）分析零件的主要失效形式，按照相应的设计准则，确定零件的基 本尺寸。
❖ 5）根据工艺性及标准化的要求，设计零件的结构及其尺寸。 ❖ 6）绘制零件工作图，拟定技术要求
LOGO
机械设计基础
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引言
当今社会，机械设计在工业发展中占有极其 重要的地位，在工业生产中的各个领域应用 非常广泛，《机械设计基础》课程将带我们 走进这些领域，了解掌握机械设计的相关专 业知识。
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第一章 绪 论
❖ §1-1 课程性质及内容 ❖ §1-2 课程任务 ❖ §1-3 基本概念 ❖ §1-4 机械设计准则 ❖ §1-5 机械设计步骤
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源自文库
1-1 课程性质及内容
本课程是机械及相近专业的专业基础课，是以一 般通用零件的设计为核心的设计性课程
机械原理： 平面机构的结构分析 平面连杆机构 凸轮机构 其他机构 机械设计： 传动部分 联接部 轴系部分 其它部分
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1-2 课程任务
本课程的主要任务是培养学生：
1、具有正确的设计思想、勇于创新、实事求 是、团结协作、艰苦奋斗的精神
气缸体1 活塞上行，进气阀关闭，压缩燃气
曲轴6 齿轮9
凸轮7
点火后燃气燃烧膨胀，推动活塞 下行，经连杆带动曲轴输出转动
活塞上行，排气阀打开，排出废气
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1-3 基本概念
二、零件和构件 零件是组成机器的最小制造单元，机 器是由若干个不同的零件组装而成的。 分为专用零件、通用零件。
例如：齿轮、传动链、传动带、蜗杆、蜗轮、 轴、联轴器、离合器、制动器、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。
构件是机器的运动单元，一般由若干 个零件刚性联接而成，也可以是单一 的零件。若从运动的角度来讲，可以 认为机器是由若干个构件组装而成的 。
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1-3 基本概念
三、机器的组成
根据功能的不同，一部完整的机器由以下四部分组成： 1.原动部分：机器的动力来源。 2.传动部分：把原动机的运动和动力传递给工作机。 3.工作部分：完成工作任务的部分。 4.控制部分：使机器的原动部分、传动部分、工作部分按一定的顺序和规律运
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1-4 机械设计准则
一、强度准则 强度准则就是指零件中的应力不得超过允许的限度。 例如：对一次断裂来讲，应力不超过材料的强度极限；对 疲劳破坏来讲，应力不超过零件的疲劳极限；对残余变形 来讲，应力不超过材料的屈服极限。这就叫做满足了强度 要求，符合了强度计算的准则。其代表性的表达式为：
σ≤σlim 考虑到各种偶然性或难以精确分析的影响，上式右边要除 以设计安全系数s，即：