浙大机械设计基础课件
机械设计基础PPT完整全套教学课件
介绍可靠性设计的方法和措施，如故障模式与影响分析、故障树分析、可靠性分配与预 计等。
可靠性设计在机械设计中的应用案例
通过具体案例介绍可靠性设计在机械设计中的应用，如航空发动机设计、汽车制动系统 设计等。
05
材料力学在机械设计中的应用
材料力学基本概念及原理回顾
02
01
03
材料力学的定义和研究对象
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机械设计基础PPT完整全套教 学课件
目
CONTENCT
录
• 机械设计概述 • 机械零件与传动系统 • 机械制造工艺与装备 • 机械设计方法学 • 材料力学在机械设计中的应用 • 现代机械设计技术发展趋势
01
机械设计概述
机械设计定义与目的
定义
机械设计是机械工程的重要组成部分，是根据使用要求对专用机械 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。
人工智能在机械设计领域应用前景
人工智能概述
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方 法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
人工智能在机械设计中的应用
通过机器学习、深度学习等技术，实现智能设计、智能优化等功能， 提高设计质量和效率。
人工智能与机械设计的未来发展
随着技术的不断进步，人工智能将在机械设计领域发挥越来越重要 的作用，实现更加智能化、自动化的设计过程。
包括原动机、传动装置和工作机三 部分。
100%
工作原理
通过传动装置将原动机的动力和运 动传递给工作机，使其完成预定的 工作。
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优化设计
在满足强度要求的前提下，通过改 进结构形状、减轻重量、降低应力 集中等措施，提高零件的承载能力 和使用寿命。
疲劳强度分析
针对承受交变载荷的零件，进行疲 劳强度分析和寿命预测，确保其在 长期使用过程中不发生疲劳破坏。
03
连接件与紧固件设计
螺纹连接件设计原理及选型
螺纹连接件基本概念
06
液压与气压传动系统设计基础
液压传动系统工作原理及组成
液压泵
将机械能转换为液压 能的装置，提供动力 源。
液压马达和液压缸
将液压能转换为机械 能的执行元件，实现 往复或旋转运动。
控制阀
控制液压系统中油液 的流动方向、压力和 流量，以满足执行元 件的动作要求。
辅助元件
包括油箱、滤油器、 冷却器、加热器等， 保证系统正常工作。
机械设计基础PPT完整全套教学 课件
• 机械设计概述 • 机械零件设计基础 • 连接件与紧固件设计 • 传动装置设计基础 • 轴系零部件设计基础 • 液压与气压传动系统设计基础 • 总结回顾与拓展延伸
01
机械设计概述
机械设计定义与分类
定义
机械设计是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。
实际案例分析与讨论
典型机械产品的设计 案例解析
机械设计中的创新思 维和实践
实际工程问题的分析 和解决方案
行业前沿动态分享
机械设计领域的最新研究成果和趋势 智能制造、数字化和绿色制造等新技术在机械设计中的应用
机械设计面临的挑战和机遇
THANK YOU
机械设计基础课件-jx06-16
I 2700 2700 2650 2600 2500 2400 2200 2000 1800 1700 1650 1600 1500 1500 1450 --II、IIa 2250 2250 2200 2150 2050 1950 1850 1800 1650 1650 1550 1500 1400 1400 1350 1250
弹簧
青铜丝 QSi3-1 270 360 QSn4-3 270 360
450 –40~120 90~100HBS 耐腐蚀，防磁好 450
浙江大学专用
表2 碳素弹簧钢丝的抗拉强度极限
组别
0.2 0.3 0.5 0.8
钢丝直径 d/ mm
1.0 1.2 1.6 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 6.0 8.0
浙江大学专用
扭转弹簧的设计
浙江大学专用
当力矩为M时，若α很小，则可认为扭簧只承受弯矩。
强度条件：
K1
M W
44CC14K1
32MM
dd33
[ ]
W----截面系数 [σ ] ≈ 1.25[τ]
扭转变形： Ml MDn
rad
EI EI
E----材料的弹性模量，I----弹簧丝截面的惯性矩，
稳定性验算：fb (15 ~ 20) fw
10、弹簧结构设计
11、绘制弹簧工作图
§16-4 圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算
特点：外形和拉压弹簧相似，但承受力矩载荷。
δ
端部结构:
作用：用于压紧和储能，如门的自动复位、电机中保 持电刷的接触压力等。
浙江大学专用
扭转弹簧的设计
浙江大学专用
扭转弹簧的设计
t
d
《机械设计基础》课件
疲劳强度设计
针对交变应力作用下的零 件，进行疲劳强度设计和 寿命估算。
零件结构设计及优化
结构设计原则
01
在满足功能要求的前提下，力求结构简单、紧凑、轻量化和易
于制造。
优化设计方法
02
运用优化设计理论和方法，对零件结构进行改进和优化，提高
性能并降低成本。
可靠性设计
03
考虑零件在复杂环境中的可靠性问题，进行可靠性设计和评估
液压与气压传动的特点
传动平稳、调速方便、易于实现自动化、可远距离传输动 力等。
液压与气压元件类型及功能
液压泵和空气压缩机
将原动机的机械能转换为液体 的压力能或压缩空气的压力能
。
控制阀
用于控制液压或气压系统中的 压力、流量和方向，如压力控 制阀、流量控制阀和方向控制 阀等。
执行元件
将液压或气压能转换为机械能 ，如液压缸、液压马达和气缸 等。
由蜗杆和蜗轮组成，具有传动比大、结构 紧凑、自锁性好等特点，但效率相对较低 。
传动比分配与计算
1 2
传动比分配原则
根据各级传动的特点和要求，合理分配各级传动 比，使整个传动系统达到最佳性能。
传动比计算方法
通过齿轮齿数、链轮齿数、带轮直径等参数计算 各级传动的传动比，进而得出总传动比。
3
传动效率考虑
紧固件选择与强度计算
紧固件类型
包括螺栓、螺钉、螺母、垫圈等，根据使用场合和要求选择适当的 类型。
材料选择
紧固件材料应具有足够的强度和耐腐蚀性，常用的有碳钢、合金钢 、不锈钢等。
强度计算
根据紧固件所受载荷和应力情况，进行强度校核和计算，确保紧固件 安全可靠。
连接结构设计及优化
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
浙大机械设计基础课件 第13章 滑动轴承
zF
x
b
v ax
速度梯度du/dy呈线性分布，其余
h0
位置呈非线性分布。
c b
y
a
浙江大学专用
§13-7 液体Байду номын сангаас压滑动轴承
承载量计算的基本思想：将一维雷诺方程写成极坐标形式，通过
二重积分，并考虑端泄影响之后，求出轴承几何参数与负载之间
的关系。
一、承载量公式
FR
FR
vB 2
F
或
F
2
vB
FR
e
FR 径向载荷（N）；
F
O2 ω O1
F
O2 O1
ω O3
ω
固定式
可倾式
2、三油楔轴承 特点：形成三个动压油膜，提高了旋转精度和稳定性。
摩擦损耗加大、承载能力降低，制造困难。
浙江大学专用
§13-8 静压轴承与空气轴承简介
一、静压轴承
工作原理：依靠供
油装置，将高压油
压入轴承间隙中，
强制形成油膜。 节
特点：静压轴承 载任何工况下都
§13-1 §13-2 §13-3 §13-4 §13-5 §13-6 §13-7 §13-8
第13章 滑动轴承
摩擦状态 滑动轴承的结构型式 轴瓦及轴承衬材料 润滑剂和润滑装置 非液体摩擦滑动轴承的计算 动压润滑的基本原理 液体动压滑动轴承的计算 静压轴承与空气轴承简介
浙江大学专用
轴承的功用：
1）支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度；
pv =
F πdn Bd ·60× 1000
≤[pv]
n----转速，[pv]----许用值。
二、 推力轴承
F
F
浙大机械设计基础课件 第01章 总论
能够完成一般传动装置与简单机械的分析、设 计、使用与维护工作。
§1-3 平面机构运动简图及自由度
§1-3 平面机构运动简图及自由度
§1-3 平面机构运动简图及自由度
§1-3 平面机构运动简图及自由度
平面机构运动简图的画法：
找出运动平面；识别所有运动单元即构件；辨明所有 直接接触的构件之间的相对运动，据此确定运动副； 测量同一构件上不同回转副之间的距离以及移动副的 导轨方向角；选择适当比例在运动平面上投影绘制完 成。有高副时要画出接触区域的曲线轮廓。
§1-1 研究对象
机械：机器与机构的总称。 构件：运动单元。 运动副：两构件直接接触形成的可动联接。 运动链：两个或多个构件以运动副联接而成的系统。 机架：相对静止的构件。 机构：有一个机架的运动链。
=机架+原动件+从动件。 零件：加工单元。 部件：装配单元。 机件：功能单元，零件与部件的总称。 机器：一个或一组有用的机构，由零部件组成。
局部自由度：算前去掉。
F ' 3n 2PL PH 33 231 2
F 3n 2PL PH 32 221 1
§1-3 平面机构运动简图及自由度
虚约束：算前去掉。 F 3n 2PL PH 用途:改善受力情况、 3 4 2 6 0 提高机构刚性、消除 0 运动不确定性。 F 3n 2PL PH
F=2
机构具有确定相对运动的条件： 主动件数目=自由度数目
§1-3 平面机构运动简图及自由度
y 2 θ1 x
y
y
1 S
2
x
1
x 2
R=2, F=1
R=2, F=1
R=1, F=2
平面副两构件间的相对自由度＝3－约束数 平面机构的自由度计算公式：
《机械设计基础》全套PPT课件(完整版)
机械设计基础全套PPT课件（完整版）简介《机械设计基础》是一门介绍机械设计基本理论和方法的课程。
本套PPT课件是全套课程的完整版，旨在帮助学生全面了解机械设计的基础知识和技术，培养学生的机械设计能力。
课件目录1.机械设计基础概述–机械设计概述–机械设计的重要性–机械设计的基本流程2.材料与力学基础–材料工程概述–材料的力学性能–弹性力学基础–塑性力学基础3.物体的几何参数–几何图形的表示方法–构建三维几何模型–几何参数的计算与分析4.连接零件的设计–轴的设计–轴承的选择与设计–轴承的寿命计算5.传动装置的设计–齿轮传动–带传动–传动装置的计算与优化6.结构件的设计–结构件的设计原则–加工工艺与工装设计–结构件的计算与优化7.机械设计的检查与验证–设计的检查原则–设计验证的方法–机械设计的可靠性分析8.机械设计的案例分析–常见机械设计案例分析–机械设计的创新与应用学习建议1.注重课堂笔记的整理，重点记录课程重要概念和公式。
2.完成课后习题和实践任务，巩固所学知识。
3.多查阅相关参考书籍和资料，拓宽机械设计的知识面。
4.参加实验室和工程实习，锻炼机械设计实际操作能力。
5.加强与同学的讨论和交流，共同学习、提高。
结语《机械设计基础》全套PPT课件是学习这门课程的重要辅助资料，帮助学生快速全面掌握机械设计的基础理论和方法。
通过学习本课程，学生能够了解机械设计的基本原理，掌握机械设计的基本流程和方法，并在实际应用中能够独立进行机械设计与分析。
希望本套课件对学生的机械设计学习有所帮助，祝愿大家学习顺利！。
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浙大机械设计基础课件
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浙大机械设计基础课件，一起来看看吧。
章节
§6-1齿轮传动的特点、应用与分类
§6-2渐开线的形成原理和基本性质
§6-3渐开线齿轮的参数及几何尺寸
教学目的
了解齿轮传动的特点和基本类型，渐开线齿轮齿廓的形成及特点。
掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算。
教学重点
渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算
教学难点
渐开线齿轮齿廓的形成及特点；渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算。
教学方法
讲授
教具
挂图
多媒体、模型
相关素材
1、胡家秀主编．机械设计基础．北京：机械工业出版社，2001．5
2、陈立德主编．机械设计基础．北京：高等教育出版社，2000．8
3、郑文维．吴克坚主编(第七版)．机械原理．高等教育出版社．1997
4、邱宣怀主编(第四版)．机械设计．高等教育出版社．1997
教学后记
附：浙大毕业典礼致辞
亲爱的同学们，各位领导，各位老师，各位远道而来的家长们：
下午好!
不知不觉间，又到了毕业的季节，飘雨的季节，还是留恋的.季节，收获的季节。
你们在座的每一位在紫金港、玉泉、西溪、华家池、之江这些依水的地方度过了几百几千个难忘的甚至苦逼的日日夜夜。
今天，我们相聚在这里，共同见证浙江
大学2016届硕士、博士研究生毕业典礼和学位授予仪式，我作为导师的代表，而不是代表导师，讲几句心里话。
首先，是感谢。
你们在浙江大学的这几年，是浙江大学历史上发展最快的几年。
我不是随便说说的，是用数据来说话：最近，QS 排名浙江大学从144位上升到了110位，US News排名从128位上升到了106位，ARWU排名上升了50位现在位列101-150位，ESI排名位列159位。
有些人认为排名不代表什么也不关心，但我认为，排名从一个方面说明了大学的进步和发展。
我仔细研究了这些排行榜，他们的排名也是有依据的，其中论文的数量和质量对这些排行榜的贡献多达65%，甚至100%。
浙江大学每年发表5000篇左右的SCI论文，我认为每一篇论文的发表都离不开你们研究生的贡献。
以我们材料学院为例，每年发表SCI论文500篇左右，90%的论文第一作者都是研究生，我们发表的第一篇Nature和第一篇Science论文的第一作者就是在校博士生。
因此，学校的发展和进步有你们的贡献，学院学科的发展和进步有你们的贡献，每一位导师的成长和发展，成为杰青，长江，甚至院士都有你们的贡献。
所以，我作为导师代表对你们表示衷心的感谢!
其次，是希望。
从今天开始，你们离开浙江大学，进入社会，社会是非常复杂的，比你们在大学中学小学幼儿园复杂得多，肯定会遇到各种各样的困难。
毕业后，你们肯定有欢笑，
也有哭泣，肯定有幸福，也有痛苦，肯定有成功，也有失败。
但，你们是信念坚定、师德高尚、业务精良的浙大老师培养出来的优秀毕业生，我认为你们是信念坚定、学德高尚、业务精良的浙大人。
希望你们坚持浙大校训、浙大精神、浙大价值观，克服一个又一个的困难，挫败一个又一个的挫折。
如果你们继续从事科学研究，希望攻克科学的难题，攀登科学的高峰，成为百人，千人，万人，把学校建设得更好。
如果你们从事创新创业，浙大的创业率全国最高，有师姐师兄提供帮助，还有“紫金小镇”等着你们回来。
希望你们实现“科学报国”、“实业报国”的伟大梦想，做一位别人尊重、自己更加尊重的人。
第三，是期盼。
我们期盼你们几年，十几年，五六十年以后，回来能为我们在校的学生做一个榜样，做一个标杆。
世界著名高校发展的历史表明，校友是一支非常重要的力量，是学校发展的重要支撑，期盼你们常回母校看看。
我们会一直牵挂着你们，不会认错你们，
肯定不会把你们当成“罗斯柴尔德家族”的后裔;当然，你若能成为他们的亲戚，如媳妇、女婿，也是可以的。
我们也期盼你们来捐赠，可以捐钱，也可以捐一件衣服，一件“上将”的军服。
最后，我祝你们毕业以后，快乐每一天，活过100岁!。