01 机械设计作业_绪论
01 机械设计作业参考答案绪论要点
绪论1、机械系统总是由一些机构组成，每个机构又是由许多零件组成。
所以，机器的基本组成要素就是机械零件。
2、在各种机器中经常能用到的零件称为通用零件。
如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。
在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件。
如汽轮机的叶片、内燃机的活塞、曲轴等。
3、本课程的主要任务是培养学生1）有正确的设计思想并勇于探索创新；2）掌握通用零件的设计原理、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机械的能力；3）具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力；4）掌握典型机械零件的试验方法，获得实验技能的基本训练；5）了解国家当前的有关技术经济政策，并对机械设计的新发展有所了解。
机械设计总论1机器的三个基本组成部分是：原动机部分、执行部分和传动部分。
传动装置的作用：介于机器的原动机和执行部分之间，改变原动机提供的运动和动力参数，以满足执行部分的要求。
2、机械零件由于某种原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能称为失效。
机械零件的主要失效形式有1）整体断裂；2）过大的残余变形（塑性变形）；3）零件的表面破坏，主要是腐蚀、磨损和接触疲劳；4）破坏正常工作条件引起的失效：有些零件只有在一定的工作条件下才能正常工作，如果破坏了这些必要的条件，则将发生不同类型的失效，如带传动的打滑，高速转子由于共振而引起断裂，滑动轴承由于过热而引起的胶合等。
3、机械零件的设计准则是指机械零件设计计算时应遵循的原则。
机械零件的主要设计准则有：强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则4、浴盆曲线是失效率曲线的形象化称呼，表示了零件或部件的失效率与时间的关系，一般用实验方法求得。
浴盆曲线分为三段：第Ⅰ段代表早期失效阶段，失效率由开始时很高的数值急剧地下降到某一稳定的数值；第Ⅱ段代表正常使用阶段，失效率数值缓慢增长；第Ⅲ段代表损坏阶段，失效率数值由稳定的数值逐渐急剧上升。
机械原理教案01绪论、机构组成要素
课程名称：《机械原理》第 1 讲次第一章绪论1-1 本课程研究的对象及内容1-2 本课程的性质、学习目的、任务及要求授课题目1-3 机械原理学科的发展趋势第二章机构的结构分析2-1 机构的结构分析的内容和目的2-2 机构的组成本课授课学时为 52 学时，此外作 2 个或者 3 个实验，最后有一周的课程设计。
参考书目不少本讲目的要求及重点难点：] 通过本讲课的学习，要弄清晰“学什么”、“为什么学”、“如何学”等问题，掌握组成机构的构件和运动副等概念] 机构、机器、机械、构件、零件等概念，运动副的定义、分类和约束特点构件、运动副内容[]第一章绪论1-1 本课程研究的对象及内容一、机械原理的研究对象顾名思义，本课程的研究对象就是“机械”，主要内容是关于机械的一些基本理论和设计方法。
那末，什么是“机械”呢？一)机构、机器和机械机械：是机构和机器的总称。
机器：根据某种使用要求而设计的一种用于执行机械运动的装置。
主要用于变换或者传递能量、物料、信息等。
讲几个实例，来研究机器、机构的组成和工作原理。
【例1-1】单缸四冲程内燃机，图1-1组成：活塞连杆曲轴气缸体凸轮进气阀排气阀小齿轮大齿轮这里，曲柄滑块机构将活塞的挪移曲柄的转动，齿轮机构改变转速和转向，凸轮机构将凸轮的转动推杆的往复挪移。
内燃机是由若干个机构组成的。
图1-1【例1-2】工件自动装卸装置，图1-2图1-2由带传动机构、蜗轮蜗杆机构、凸轮机构、连杆机构等。
当电动机转动通过上述机构使滑杆左移时，滑杆夹持器的动爪和定爪将工件夹住；而当滑杆带着工件向右挪移到夹持器的动爪碰到上面的挡块时，将工件松开，工件落到工件载送器中，以被送到下道工序。
从上面的例子可以知道，一部机器可能由一个或者多个机构组成。
如空气压缩机只含有一个曲柄滑块机构，而大多数机器都含有多个机构。
机构是由一系列的运动单元体(称为构件)组成的具有确定相对运动的系统，它起着运动的传递和运动形式转换的作用。
机械设计(吕宏_王慧主编)课后习题答案
第一章绪论习题答案思考题1）机器是由哪些基本部分构成？各部分作用是什么？2）什么是专用零件？什么是通用零件？试举例说明。
3）机械设计的研究对象是什么？学习时应注意哪些问题？4）机械零件的主要失效形式及设计准则是什么？5）设计机器应满足哪些基本要求？1）答：机器是由原动机、传动装置和工作机三大部分组成。
原动机是机械设备完成其工作任务的动力来源。
传动装置是按执行机构作业的特定要求，把原动机的运动和动力传递给执行机构。
执行机构也是工作部分，直接完成机器的功能。
2）答：所谓通用零件实际是指各种机器都经常使用的零件。
如轴、轴承和齿轮等。
专用零件是某些机器使用的零件，例如：发动机中的曲轴、汽轮机中的叶片。
3）答：本课程是研究普通条件下，一般参数的通用零件的设计理论与设计方法。
学习时应注意以下问题：1）理论联系实际。
2）抓住课程体系。
3）要综合运用先修课程的知识解决机械设计问题。
4）要理解系数引入的意义。
5）要努力培养解决工程实际问题的能力。
4）答：机械零件的主要失效形式有强度失效（因强度不足而断裂）、刚度失效（过大的变形）、磨损失效（摩擦表面的过度磨损），还有打滑和过热，联接松动，管道泄漏，精度达不到要求等等。
设计准则是1)强度准则2) 刚度准则3) 耐磨性准则4) 振动稳定性准则5) 热平衡准则6) 可靠性准则5）设计任何机器都必须满足如下要求1）使用要求2）经济性要求3）安全性要求4）其他要求（1）环保要求（2）外观要求（3）体积重量要求等第二章带传动习题1. 选择题1) 带传动中，在预紧力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带__3__.(1)强度高 (2)尺寸小 (3)有楔形增压作用 (4)没有接头2) 带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带__1__处(1)进入主动轮 (2)进入从动轮 (3)退出主动轮(4)退出从动轮3) 带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为__4__.(1)带的材料不符合虎克定律 (2)带容易变形和磨损 (3)带在带轮上打滑 (4)带的弹性滑动4)带传动打滑总是__1__.(1)在小轮上先开始 (2)在大轮上先开始 (3)在两轮上同时开始5) V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了_2___.(1)使结构紧凑 (2)限制弯曲应力(3)保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 (4)限制小带轮上的包角6) 带传动的主要失效形式之一是带的__3__。
机械设计基础绪论课件
5、其他特殊要求（汽车安全性要求）。
二、机械设计的一般程序
1、提出和制定产品设计任务书 需求--确定功能指标--分析可能性—制定设计任务书（产品用途， 技术经济指标，使用条件，设计承担着，设计周期）
2、总体方案设计 设计任务书—调查研究—工作原理—总体设计方案—论证可行性— 绘制机构简图
3、技术设计 总体方案—确定结构尺寸（结构设计，工作能力计算）--画图 零件设计步骤： 确定类型结构—受力分析—失效分析—选材—尺寸设计—结构设 计—绘图
4、样机的试制与鉴定
5、产品的正式投产
§0—4 机械设计基础课程的内容、性质和任务
一、课程的内容 常用机构和通用零部件的工作原理，运动特点、结构特点、基本 的设计理论和计算方法。 二、课程的性质 性质：技术基础课 作用：承上启下 特点：科学性，综合性，实践性 三、课程的任务 1.了解常用机构的结构，运动特性，初步具有分析和设计常用机 构的能力。 2.掌握通用零件的工作原理、结构特点、设计计算和维护等知识。 并初步具有设计简单机械传动装置的能力。 3. 具有运用标准，规范，手册，查阅相关技术资料能力。 4.获得本学科实验技能的初步训练。 5.通过本课程的学习为后续专业课程打好基础。
§0—2 机器的组成及其特征
一、举例说明
单缸内燃机
颚式破碎机
二、基本概念
1、机器特征：
（1）都是人为的实物组合； （2）组成机器的各实物之间具有确定的相对运动； （3）能实现能量转换或完成有用的机械功。
2、机构：
（1）都是人为的实物组合； （2）组成机器的各实物之间具有确定的相对运动； 注意：机构与机器联系与区别 3、机械：机器与机构的总称
1、预定功能的要求:设计的基本出发点 功能要求：设计机器的功用和性能指标（运动性能，动力性能，技 术指标，外形结构要求） 必需正确选择机器的工作原理、机构类型和机械传动方案
机械设计基础-绪论
机械设计的重要性
机械设计保证了设备的可靠运行、高效工作和安全操作，提高生产力和竞争 力，满足市场需求。
机械设计的基本原则
• 功能设计 • 可制造性 • 材料选择 • 结构设计 • 电气与控制集成
机械设计的基本流程
1
需求分析
明确用户的需求和功能要求，进行调研和需求分析。
2
方案设计
制定多个方案，进行评估和优化，选择最佳设计方案。
经济成本
机械设计需要在满足需求的前提下降低生产成本 和维护成本。
在工程领域的应用
汽车工业
机械设计应用于汽车的发动机、底盘、悬挂系统等 各个方面。
航空航天
机械设计用于飞机、导弹、卫星等航空航天领域的 设备与部件。
工业机械
机械设计涵盖了各类工厂和设备中的传动、输送、 加工等机械系统。
机器人技术
机械设计在机器人领域中负责关节、结构、传感器 以及执行器的设计。
3
详细设计
进行更细节的设计，包括零部件选型、绘图和计算等。
4
制造
根据设计图纸完成设备和部件的制实验和测试，验证设计的性能和可靠性。
机械设计的挑战和难点
1 复杂性
机械设计需要解决复杂问题，涉及多学科的知识和技能。
2 创新性
机械设计需要不断创新和改进，以适应不断变化的需求和技术。
机械设计基础-绪论
机械设计是将工程知识与经验应用到机械设备与零部件的创造、改进和完善 过程。
机械设计的定义
精确度与可靠性
机械设计的目标是通过精确的计算和测试来确保 设备的可靠性和精度。
安全与环保
机械设计要考虑工作环境和操作员的安全，并遵 守环境保护准则。
功能与效率
机械设计需要满足设备的功能需求，并最大化效 率，减少能源消耗。
机械设计整理绪论与第一章
绪论构件：独立影响机构功能并能独立运动的单元体 （实物、刚体、运动的整体） 零件：加工的制造单元体 通用零件、专用零件零件和构件的关系：构件，是基本运动元件；零件，是基本制造元件。
构件由零件组成。
构件可以由一个零件组成 也可以由几个零件组成构件和机构的关系：两个或两个以上的构件通过活动联接以实现规定运动的构件组合。
机构和机器的区别：1 机构只是一个构件系统，而机器除了构件系统之外，还包括电气、液压等其它装置。
2 机构只用于传递运动和力机器除用于传递运动和力，还具有变换或传递能量、物料、信息的功能。
机械设计基础—第1章平面机构的自由度和速度分析与动力源组合机器的组成(从运动观点看)由构件组成(从制造观点看)由零件组成机械机器机构构件零件通用零件专用零件{{原动构件从动构件机架}零件构件机构机器静联接动联接(运动副)机构的特征：机构是一种人为的实物构件的组合。
机构各部分之间具有确定的相对运动。
机器的特征：机器具备机构的特征外，还必须具备第三个特征：实现能量转换或完成有效的机械功机械原理多媒体教学——绪论◆机器的组成动力系统传动系统控制系统执行系统辅助系统，例如：润滑、显示、照明等第一章自由度：把构件相对于参考系具有的独立运动参数的数目称为自由度。
结论：一个作平面运动的自由构件有三个自由度。
运动副: 两构件直接接触而形成的可动联接两种分类：机械设计基础—第1章平面机构的自由度和速度分析按接触形式分类：接触形式:点、线、面 低副：面接触高副：点、线接触平面低副空间低副xyo高副高副空间低副平面低副平面低副按相对运动分类：转动副：相对转动 ——回转副(铰链) 移动副：相对移动 螺旋副：螺旋运动 球面副：球面运动运动副特性:运动副一经形成, 组成它的两个构件间的可能的相对运动就确定。
而且这种可能的相对运动, 只与运动副类型有关, 而与运动副的具体结构无关。
工程上常用一些规定的符号代表运动副机械设计基础—第1章平面机构的自由度和速度分析平面副低副：转动副、移动副(面接触)高副：齿轮副、凸轮副(点、线接触)xyoxyott nnnt更多的机构运动简图中的运动副的表示见 课本第8页。
机械设计最新课件绪论第1章
传动系统：完成从原动机到执行部分的运动形式、运动及动力 参数转变的任务。
控制部分：用来处理机器各组成部分之间，以及与外部其它机 器之间的工作协调关系，它通常由各种计算机和控制器组成。
第一节 机械设计的基本要求、一般程序和方法
机械零件通常可分为两大类： 通用零件——在各种机器中普遍使用的零件。如螺母、齿轮、
转轴等）。 专用零件——只在特定类型的机器中才会用到的零件。如曲轴、
螺旋桨、起重机的吊钩等。 部件——由一组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的
组合体（如减速机、离合器等）。
机械零件常用来泛指零件和部件。
第二节 本课程的研究对象、内容、性质和任务
作条件引起的失效等。 二、机械零件的设计计算准则 工作能力——在不发生失效的条件下，零件能安全工作的限度。
设计准则——机械零件工作能力的判定条件。
机械零件的设计计算准则主要有：
1、强度准则
强度：零件抵抗断裂、塑变、疲劳破坏的能力。
σca≤[σ]=σlim/[S]
Sca
lim
[S]
2、刚度准则
6．根据零件的主要尺寸和结构、工艺要求等绘制零件工作图和编写计 算说明书。
三、设计计算方法
设计计算：直接求出危险截面尺寸A。 校核计算：其他方法初步设计 → 验算。
第四节 机械零件的主要失效形式及设计计算准则
一、机械零件的主要失效形式
失效——机械零件由于某种原因不能正常工作。
机械零件常见的失效形式有： 断裂或塑性变形、过大的弹性变形、零件的表面破坏以及破坏正常工
第三节 本课程的特点和学习方法
一、本课程的特点 （1）与各门先修课程关系多
机械设计课件—绪论
根据中国央行数据，截至2012年末，中国广义货币供应 量(M2)余额达到人民币97.42万亿元，居世界第一，接近全 球货币供应总量的四分之一，是美国的1.5倍，比整个欧元 区的货币供应量（约75.25万亿元人民币）多出不只一个英 国全年的供应量（2012年为19.97万亿元人民币）。国家外 汇储备余额3.31万亿美元
1、美 国: 16.57亿美元,实际增长率为2.5% 2、中 国: 9.40万亿美元, 实际增长率为7.7% 3、日 本: 4.70万亿美元, 实际增长率为2.7% 4、德 国: 3.45万亿美元, 实际增长率为0.4% 5、法 国: 2.7万亿美元, 实际增长率为0.5% 6、英 国: 2.65万亿美元, 实际增长率为1.9% 7、巴 西: 2.5万亿美元, 实际增长率为2.35% 8、俄罗斯:2.2万亿美元, 实际增长率为3.5% 9、意大利:2.05万亿美元, 实际增长率为-1.0% 10、印 度:1.9万亿美元, 实际增长率为5.0%
农业机械方面：除少数高端产品尚需进口外，国产农机已基本能满 足国内农业的需求。
工作母机方面：大型、精密、高速数控机床以及为之配套的数控系 统和功能部件进步很快，数控机床自给率达到60%，开发出了五轴联动 龙门加工机床、五轴联动叶片加工中心、五轴落地式数控镗铣床、七轴 联动重型立式车铣复合加工机床、超精密加工机床、柔性制造系统及大 型冲压自动生产线;自主研发的数控系统可靠性明显提高，平均无故障 时间达到2万小时。
2011年中国机械工业总产值增长二成五 2011年中国机械工业累计实现工业总产值16.89万亿元. 目前，我国工程机械销售量和销售额已经双双超越美国、 日本、德国位居世界第一位;我国工程机械自给率从“十五”期间 的70%左右，提高到目前的80%以上，逐步实现从制造到创造 的跨越。包括装载机、挖掘机、汽车起重机、压路机、叉车、 推土机、混凝土机械等一大批工程机械产品产量跃居世界首位， 我国成为了真正的世界工程机械制造大国。机械工业的快速发 展以及庞大的市场规模，为紧固件行业提供了广阔的发展空间。
机械设计绪论作业
机械设计绪论作业绪论作业姓名___ _______学号__________一、选择题2-1．下列四种叙述中，________是正确的。
A ．变应力只能由变载荷产生 C ．静载荷不能产生变应力B ．变应力只能由静载荷产生 D ．变应力也可能由静载荷产生2-2．发动机连杆横截面上的应力变化规律如题2-2图所示，则该变应力的循环特性系数r 为________。
A ．0.24B ．–0.24C ．4.17D ．–4.17A ．σa = 80.6 MPa，σm = 49.4 MPa C ．σa = 49.4 MPa，σm = -80.6 MPaA ．一个 C ．三个题 2-2 图2-3. 应力的变化规律如题2-2图所示，则应力副σa 和平均应力σm 分别为_______。
B ．σa = 80.6 MPa，σm = -49.4 MPa D ．σa = -49.4 MPa，σm = -80.6 MPa B ．两个 D ．四个2-4. 变应力特性可用σmax 、σmin 、σm 、σa 和r 五个参数中的任意________来描述。
2-5．零件的工作安全系数为________。
A ．零件的极限应力比许用应力B ．零件的工作应力比许用应力 D ．零件的工作应力比零件的极限应力C ．零件的极限应力比零件的工作应力2-6．机械零件的强度条件可以写成________。
A ．σ≤[σ]，τ≤[τ] 或 Sσ≤[S ]σ，S τ≤[S ]τ B ．σ≥[σ]，τ≥[τ] 或S σ≥[S ]σ, S τ≥[S ]τ C ．σ≤[σ]，τ≤[τ]或S σ≥[S ]σ, S τ≥[S ]τ D ．σ≥[σ]，τ≥[τ] 或S σ≤[S ]σ, S τ≤[S ]τ2-7．在进行材料的疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的________。
A ．屈服点C ．强度极限B ．疲劳极限 D ．弹性极限2-8． 45钢的对称疲劳极限σ-1=270MPa，疲劳曲线方程的幂指数m = 9，应力循环基数N 0 =5×106次，当实际应力循环次数N =104次时，有限寿命疲劳极限为________MPa。
《机械设计绪论》课件
06
机械设计的挑战与未 来发展
新材料的应用
轻质材料
如碳纤维复合材料，具有高强度和轻 量化的特点，在航空航天、汽车等领 域有广泛应用。
高性能材料
智能材料
如形状记忆合金、压电陶瓷等，能够 根据外界刺激发生主动变形或产生电 信号，为机械系统的自适应控制提供 可能。
如钛合金、高温合金等，具有优良的 耐高温、耐腐蚀性能，适用于极端环 境下的机械部件。
《机械设计绪论》ppt课件
目录
• 机械设计概述 • 机械设计的发展历程 • 机械设计的基本要素 • 机械设计的方法论 • 机械设计的实践应用 • 机械设计的挑战与未来发展
01
机械设计概述
机械设计的定义
机械设计是运用工程技术和理论，根据使用要求和制造条件 ，对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方 式等进行构思、分析、计算和描述，并将其转化为具体的描 述形式，以作为制造依据的工作过程。
材料与制造
材料分类
根据用途可分为金属材料、非金属材料和复合材料等。
材料性能
包括力学性能（如强度、刚度、韧性等）、物理性能（如导热性、导 电性、磁性等）和化学性能（如耐腐蚀性、抗氧化性等）。
制造工艺
包括铸造、锻造、焊接、切削加工、特种加工等，选择合适的制造工 艺对实现设计意图至关重要。
加工精度
加工精度直接影响机器的质量和性能，因此需要合理选择加工方法和 控制精度。
模型与试验设计是一种通过制作模型和进 行试验来验证设计的方法。设计师在完成 初步设计后，制作机械的模型或样机，并 进行各种试验来验证设计的可行性和性能 。这种方法需要设计师具备试验设计和数 据分析的能力。
05
机械设计的实践应用
汽车设计
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班级：姓名：学号：机械设计习题
绪论
1、机器的基本组成要素是什么？
【答】
机械系统总是由一些机构组成，每个机构又是由许多零件组成。
所以，机器的基本组成要素就是机械零件。
2、什么是通用零件？什么是专用零件？试各举三个实例。
【答】
在各种机器中经常能用到的零件称为通用零件。
如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。
在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件。
如汽轮机的叶片、内燃机的活塞、曲轴等。
3、在机械零件设计过程中，如何把握零件与机器的关系？
【答】
在相互连接方面，机器与零件有着相互制约的关系；
在相对运动方面，机器中各个零件的运动需要满足整个机器运动规律的要求；
在机器的性能方面，机器的整体性能依赖于各个零件的性能，而每个零件的设计或选择又和机器整机的性能要求分不开。
评语：任课教师：日期：（1 ）。