第二章 机械设计总论
机械设计总论
§2-1 机器的组成
控制部分（启动、停止、保护等）。功能： 控制部分（启动、停止、保护等）。功能：使各部分协调动作 ）。功能 辅助系统，例如：润滑、显示、 辅助系统，例如：润滑、显示、照明等
基本部分
原动机部分
传动部分
控制系统
执行部分
动力部分（人力、 传动部分（机械传动、 动力部分（人力、畜 传动部分（机械传动、电 工作部分（具体实 工作部分（ 风力、水力、 力传动、流体传动等） 力、风力、水力、电 力传动、流体传动等） 施做工的部分） 施做工的部分） 内燃机等） 机、内燃机等） 功能： 功能：直接完 功能：减速、变速、 功能：减速、变速、 功能：提供动力、 传递动力、改变运动规律、 功能：提供动力、 传递动力、改变运动规律、 成预定任务的装置 实施能量转换 多驱动
§2-5 机械零件设计的基本要求
一、避免在预定寿命期限内失效的要求： 避免在预定寿命期限内失效的要求：
1.强度： 1.强度： 强度 体积强度：塑性变形、脆断、 体积强度：塑性变形、脆断、疲劳断裂 表面强度： 压溃、 表面强度：面 接 触 —— 压溃、磨损 点、线接触 —— 疲劳点蚀 、磨损 2.刚度： 2.刚度：弹性变形过大 刚度 3.稳定性： 压杆； 3.稳定性：静态稳定 → 压杆；动态稳定 → 转轴 稳定性 4.其他：局部胶合；摩擦传动打滑； 4.其他：局部胶合；摩擦传动打滑；联接松动等 其他
F
A≥
[σ ]
F
F
二、现代设计方法： 现代设计方法：
1.优化设计 优化设计 2.计算机辅助设计 计算机辅助设计(CAD) 计算机辅助设计 3.可靠性设计 可靠性设计 4.虚拟设计 虚拟设计——虚拟样机 虚拟样机——分析、实验、修改、定型 分析、 虚拟设计 虚拟样机 分析 实验、修改、定型——产品制造 产品制造 5.网络协同设计 网络协同设计 6.绿色设计 绿色设计
铝合金强密比高，宜作高速、轻质零件，多用铸铝； 4. 有色金属 铝合金强密比高，宜作高速、轻质零件，多用铸铝； 铜合金导热、导电性好，减摩、耐磨、抗胶合性能好， 铜合金导热、导电性好，减摩、耐磨、抗胶合性能好，宜作电器接插 轴瓦、蜗轮等；轴承合金专门用来做轴承。 件、轴瓦、蜗轮等；轴承合金专门用来做轴承。 5. 非金属 橡胶宜做密封件、缓冲减震件、传动带等； 橡胶宜做密封件、缓冲减震件、传动带等；塑料一 般用作减摩材料或复杂轻载件。 般用作减摩材料或复杂轻载件。
§2-6 机械零件的设计准则
§2-7 机械零件的设计方法
一、常规设计： 常规设计：
1.理论设计： 1.理论设计： 理论设计 校核计算： 1）校核计算： 2）设计计算： 设计计算： 2.经验设计 经验设计： 2.经验设计： 3.模型实验设计 模型实验设计： 3.模型实验设计：
σ=
F ≤ [σ ] A
2.装配零件的工艺性 2.装配零件的工艺性 1）能装能卸 轴承定位台阶、 轴承定位台阶、 螺栓、定位销例。 螺栓、定位销例。 2）提高效率 避免过定位和 辅助加工。 辅助加工。 3）保证装配质量 合理的定位结构， 合理的定位结构， 要能调整间隙。 要能调整间隙。 3.热处理件的工艺性 3.热处理件的工艺性 尽可能使受热变型一致： 尽可能使受热变型一致： 要求避免尖角、壁厚均匀、 要求避免尖角、壁厚均匀、 形状对称，少用细长杆、 形状对称，少用细长杆、大 薄板。 薄板。
2）操作者及机器的环境要得到改善 ）
四、可靠性要求： 可靠性要求： 五、其它专用要求： 其它专用要求：
机械零件的设计 工作情况 失效形式 强度计算 设计准则
§2-4 机械零件的主要失效形式
失效
机 械 零 件 的 主 要 失 效 形 式 工作 件 失效 零件 力 —— 零件失去其工作能力。 零件失去其工作能力。
§2-3
对机器的主要要求
一、使用功能的要求：要满足预期的使用要求 使用功能的要求： 经济性要求： ）设计制造经济性——成本低 二、 经济性要求：1）设计制造经济性 成本低
2）使用经济性——高生产率、高效率、 ）使用经济性 高生产率、 高生产率 高效率、 低消耗、 低消耗、低维护和管理费用
三、劳动保护要求： 1）机器的操作要方便、安全 劳动保护.淬火 1.淬火 加热至临界温度，保温，急冷。提高硬度、耐磨性。 加热至临界温度，保温，急冷。提高硬度、耐磨性。 以表面淬火常用。 以表面淬火常用。 渗碳然后淬火。使零件外硬内韧，耐磨、 渗碳然后淬火。使零件外硬内韧，耐磨、耐冲 击。 亦称氰化，目的同上。现在应用不多。 亦称氰化，目的同上。现在应用不多。
6.正火（常化） 调整硬度、细化晶粒、便于切削。 6.正火（常化） 调整硬度、细化晶粒、便于切削。不重要 正火 的零件可作为最终热处理。 的零件可作为最终热处理。 7.退火 7.退火 降低硬度、均匀组织、消除内应力。对铸、 降低硬度、均匀组织、消除内应力。对铸、锻、焊 零件是常用的消除内应力的方法。 零件是常用的消除内应力的方法。
2.渗碳淬火 2.渗碳淬火 3.碳氮共渗 3.碳氮共渗 4.渗氮 4.渗氮 5.调质 5.调质
热处理温度低，表面硬度大于渗碳淬火， 热处理温度低，表面硬度大于渗碳淬火，适于硬化 后不磨削的零件，不耐冲击。 后不磨削的零件，不耐冲击。 淬火后高温回火；综合机械性能较好，也便于切削。 淬火后高温回火；综合机械性能较好，也便于切削。 最常用的热处理方法之一。 最常用的热处理方法之一。
类型选择 受力分析 选择材料 确定失效分析、 确定失效分析、建立计算准则 确定基本尺寸 结构设计（工艺性、标准化） 结构设计（工艺性、标准化） 校核计算
N
合理? 合理?
Y
画零件图、 画零件图、写说明书
§2-9 常用材料及其选择
一、常用材料
性脆、不能碾压或锻造；易熔、液态流动性好；减震性、 1. 铸铁 性脆、不能碾压或锻造；易熔、液态流动性好；减震性、耐 磨性好；有的易切削，有的强度高，广泛用作机架等复杂零件。 磨性好；有的易切削，有的强度高，广泛用作机架等复杂零件。分为 灰铁、球铁、蠕铁、可锻铸铁、合金铸铁等。 灰铁、球铁、蠕铁、可锻铸铁、合金铸铁等。 有较好的机械、热处理和切削性能；分为碳钢和合金钢， 2. 钢 有较好的机械、热处理和切削性能；分为碳钢和合金钢，含碳 量有高、 低之分；一般含碳量↑强度、硬度↑塑性、韧性↓ 量有高、中、低之分；一般含碳量↑强度、硬度↑塑性、韧性↓，可 通过热处理改善性能；常用中碳钢、 中碳合金钢。 通过热处理改善性能；常用中碳钢、 中碳合金钢。 3. 铸钢 强度、切削性优于铸铁，易熔性、流动性较铸铁差， 强度、切削性优于铸铁，易熔性、流动性较铸铁差， 适合作大尺寸零件。 适合作大尺寸零件。
传动系统 动力系统 执行系统
操纵及控制系统
以汽车为例 － 机械系统的组成
辅助装置 冷却、润滑、记数、 冷却、润滑、记数、照明 MAZDA 新车型设计
§2-2 设计机器的一般程序
计划阶段 可行性报告设计任务书 方案设计阶段 技术设计阶段 总装图、部装图、 总装图、部装图、零件图 技术文件编制阶段 试制、批量生产、 试制、批量生产、销售 技术说明书、使用说明书、 技术说明书、使用说明书、 标准件明细表 原理方案图
三、材料选用原则
1.使用要求 有强度和重量要求，选强密比高的；有刚度要求， 有强度和重量要求，选强密比高的；有刚度要求，选弹性模量 大的,有接触强度和耐磨要求，选表面可强化处理的。 大的,有接触强度和耐磨要求，选表面可强化处理的。 2.工艺要求 2.工艺要求 毛坯要与生产规模相适应，大批量宜用铸造、模锻， 毛坯要与生产规模相适应，大批量宜用铸造、模锻，小批量 宜用焊接、自由锻。相应的：铸件要求液态流动性好、 宜用焊接、自由锻。相应的：铸件要求液态流动性好、缩孔和偏 析倾向小；焊件要求可焊性好、不易开裂；锻件要求延展性好、 析倾向小；焊件要求可焊性好、不易开裂；锻件要求延展性好、 热脆性小；切削加工件要便于切削、表面要光整； 热脆性小；切削加工件要便于切削、表面要光整；热处理件要求 可淬性、淬透性好，变形倾向小。 可淬性、淬透性好，变形倾向小。 3.经济性 3.经济性 相对价格要低、材料利用率要高、加工费用要少， 相对价格要低、材料利用率要高、加工费用要少，最终要与生 产规模相适应。 产规模相适应。
§2-8 机械零件的设计步骤
机械零件的设计步骤： 机械零件的设计步骤：
1.根据零件的使用要求，选择零件的类型和结构； 1.根据零件的使用要求，选择零件的类型和结构； 根据零件的使用要求 2.计算其作用载荷 计算其作用载荷； 2.计算其作用载荷； 3.根据零件类型 结构和所受载荷，分析失效形式， 根据零件类型、 3.根据零件类型、结构和所受载荷，分析失效形式，确定 设计准则； 设计准则； 4.选材 选材； 4.选材； 5.根据设计准则 确定出零件的基本尺寸； 根据设计准则， 5.根据设计准则，确定出零件的基本尺寸； 6.根据工艺性及标准化等原则 进行结构设计； 根据工艺性及标准化等原则， 6.根据工艺性及标准化等原则，进行结构设计； 7.必要的校核计算 必要的校核计算； 7.必要的校核计算； 8.画零件图 写说明书。 画零件图， 8.画零件图，写说明书。
二、经济性要求 三、质量小的要求 四、可靠性要求 五、结构工艺性的要求： 结构工艺性的要求：
良好的工艺性 —— 便于加工，便于装拆，便于使用、维护。 便于加工，便于装拆，便于使用、维护。
1.机加工零件的工艺性 1.机加工零件的工艺性 1）要能加工 加工不出来一切免谈。 加工不出来一切免谈。 2）便于加工 减小辅助时间 减少装夹和换刀）， （减少装夹和换刀）， 减少机动时间。 减少机动时间。 3）保证精度 越程槽， 越程槽，减少变 车工怕长杠、 形(车工怕长杠、刨工 怕大板) 减少装夹。 怕大板)，减少装夹。 4）提高刀具寿命 退刀槽， 退刀槽，避免钻斜 深孔和盲孔。 孔、深孔和盲孔。
机械设计第十版考点知识点总结
第一章绪论1.机器是用来代替人们体力和部分脑力劳动的工具。
2.机器的基本组成要素是机械零件。
第二章机械设计总论1.原动机部分是驱动整部机器完成预定功能的动力源。
2.执行部分是用来完成机器预定功能的组成部分。
3.传动部分是用来完成运动形式、运动及动力参数转变的。
4.机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。
5.设计机器的一般程序：计划阶段、方案设计阶段、技术设计阶段、技术文件编制阶段、计算机在机械设计中的应用。
6.机器的主要要求：使用功能要求、经济性要求、劳动保护和环境保护要求、寿命可靠性的要求。
7.机械零件的主要失效形式：整体断裂、过大的残余变形、零件的表面破坏、破坏正常工作条件引起的失效。
8.设计机械零件时应满足的基本要求：避免在预定寿命期内失效的要求、结构工艺性要求、经济性要求、质量小的要求、可靠性要求。
9.避免在预定寿命期内失效要求：强度、刚度、寿命。
10.机械零件的设计准则：强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则。
11.平均工作时间MTTF：对不可修复的零件，其失效前的平均工作时间。
12.平均故障间隔时间MTBF：对可修复的零件，其平均故障间隔时间。
第三章机械零件的强度1.机械中各零件之间力的传递，是通过两个零件的接触来实现的，接触分为外接触和内接触，也可分为点接触和线接触。
2.可以吧一切引起失效的外部作用的参数称为应力，把零件本身抵抗失效的能力称为强度。
第四章摩擦、磨损及润滑概述1.当在正压力作用下相互接触的两个物体受切向外力的影响而发生相对滑动，或有相对滑动的趋势时，在接触表面上就会产生抵抗滑动的阻力，这一自然现象称为摩擦，产生的阻力称为摩擦力。
2.摩擦分为两类：一类是发生在物质内部，阻碍分子间相对运动的内摩擦；另一类是当相互接触的两个物体发生相对滑动或有相对滑动的趋势时，在接触表面上产生的阻碍相对滑动的外摩擦。
3.仅有相对滑动趋势时的摩擦称为静摩擦。
4.相对滑动进行中的摩擦称为动摩擦。
机械设计第二章
破坏正常工作条件引起的失效 胶合
打滑、共振、
机械电子工程学院
机械零件失效的实例：
齿轮轴断裂 整体塑变
轮齿磨损
机械电子工程学院
机械零件失效的实例：
齿轮轮齿折断
轴承内圈破裂
轮齿塑性变形
机械电子工程学院
轴承外圈塑性变形
机械零件失效的实例：
被联件拉断
被联件相对滑移
机械电子工程学院
轴瓦磨损
齿面接触疲劳
机械电子工程学院
2. 经验设计
根据经验关系式，用类比的方法所进行的设计。如：箱
体的结构设计
2016/12/27
48
机械电子工程学院
3. 模型实验设计
把初步设计的零、部件或机器作成小模型或小尺
寸样机进行实验。如：飞机、桥梁的风洞实验。
机械电子工程学院
第八节 机械零件设计的一般步骤
机械电子工程学院
机械电子工程学院
四、质量小的要求
减小零件质量的好处： 节约材料。 减小惯性；改善机器的动力性能。 便于运输。
机械电子工程学院
五、可靠性要求
机械零件设计过程中存在不确定因素 参数不确定性：尺寸参数（制造精度） 设计参数（数据不足）
模型不确定性： （1）材料各向同性；
（2）小变形及线弹性；
（3）简化的简支梁； （4）圆柱体接触； （5）齿轮都是刚性体。
编制技术文件
第二节
机器的运动学设计
设计机器的一般程序
根据确定的结构方案 确定原动件参数（功率、转速、线速度） 确定各运动部件的运动参数（转速、速度、加速度）
机器的动力学计算
计算各主要零件所受的名义载荷
零件的工作能力设计
依据零件的设计准则和名义载荷，确定零部 件的基本尺寸
机械设计第2章 机械设计总论
lim
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（简称安全系数）S，即
lim
S
§2-6 机械零件的设计准则
2.刚度准则
机械零件的计算准则1
零件在载荷作用下产生的弹性变形y，小于或等于机器的工作性 能所允许的弹性变形极限值[y]（即许用变形量），就叫做满足了刚 度要求，或称为符合了刚度设计准则。
§2-1 机器的组成
一台完整的机器的组成大致可包括：
机器的组成1
§2-2计阶段是决定机器好坏的关键。 作为一部完整的机器，它是一个复杂的 系统。要提高设计质量，必须有一个科学的 设计程序。 设计机器的一般程序： 调研决策阶段 方案设计阶段 技术设计阶段 技术文件编制阶段
设计机械零件时应满足的基本 要求
零件在规定条件下完成规定功能的延续时间称为零件的寿命。零
§2-5设计机械零件时应满足的基本要求
设计机械零件时应满足的基本 要求
3. 经济性要求 零件的经济性首先表现在零件本身的生产成本上。设计零件时， 应力求设计出耗费最少的零件。耗费包括材料的耗费及加工制造时的人
工消耗。
了用于安全装置中预定适时破坏的零件外）。 零件具有适当的强度是设计零件时必须满足的最基本要求。 （2）刚度
零件在工作时应满足刚度要求，即不应发生超过规定要求的弹性 变形量。
§2-5 设计机械零件时应满足的基本要求
（3）寿命
件应在其预定的寿命期内不发生失效。 影响零件寿命的主要因素有：材料的疲劳，材料的腐蚀以及相对 运动零件接触表面的磨损等三个方面。 2. 结构工艺性要求 在设计机械零件时保证零件具有良好的结构工艺性。零件具有良 好的结构工艺性，是指在既定的生产条件下，能够方便而经济地生 产出来，并便于装配成机器这一特性。
机械设计总论
5）力求改善零件的结构工艺性，使其用料少、易加工、易
装配。
机
提高使用经济性指标的主要途径有：
械
1）合理地提高机器的机械化和自动化水平，以期提高机器 的生产率。 2）选用高效率的传动系统，尽可能减少传动的中间环节，
设 计 上
邓
以期降低能源消耗。
召
3）适当地采用防护及润滑，以延长机器的使用寿命。 义
第二章 机械设计总论
内容提要
本章主要分为两部分：关于机器总体设计的概述和关于机
械零件设计的概述。机器总体设计包括：机器的组成、设
计机器的一般程序、对机器的主要要求等；
机械零件设计包括：机械零件的主要失效形式、设计机械
零件时应满足的基本要求、机械零件的计算准则、机械零
件的设计方法、机械零件设计的一般步骤、机械零件材料
设计机械零件时应满足的基本要求、机械零件的 计 上
计算准则、机械零件的设计方法、机械零件设计 邓
的一般步骤、机械零件材料的选用原则、机械零
召 义
件设计中的标准化等。
21.06.2019
第二章 机械设计总论
2
§2-1机器的组成
机器的发展经历了一个从简单到复杂的过程
人类为了满足生产及生活的需要，设计和制
邓
通过方案评价，最后进行决策，即确定下一步技术设计的原理图或机
构运动简图。在方案设计阶段，要正确处理借鉴与创新的关系，既要
召 义
反对保守和照抄照搬，又要反对一味求新而弃用原有合理经验。
21.06.2019
第二章 机械设计总论
8
§2-2设计机器的一般程序-续3
（三）技术设计阶段
技术设计阶段的目标是总装配草图和部件装配草图。通过草图设
机械设计习题解答
机械设计习题解答第2章机械设计总论一、填空题1．当机械零件出现疲劳断裂时，应按 A 准则计算。
A．强度； B.刚度； C.寿命； D.振动稳定性2.零件的工作安全系数为 B 。
A．零件的极限应力比许用应力； B.零件的极限应力比工作应力C.零件的工作应力比许用应力；D.零件的工作应力比极限应力3.对大量生产、强度要求高、尺寸不大、形状不复杂的零件，应选择 D 。
A．铸造； B.冲压； C.自由锻造； D.模锻二、是非题1.当零件可能出现塑性变形时，应按刚性准则计算。
（×）2．调质钢的回火温度越高，其硬度和强度将越低，塑性越好。
（√）3.机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。
（√）4.疲劳破坏是引起大部分机械零件破坏的主要原因。
（√）5.随着工作时间的延长，零件的可靠度总是不变。
（×）第3章机械零件的强度一、简答题1.弯曲疲劳极限的综合影响系数的含义是什么？它与那些因素有关？它对零件疲劳强度与静强度各有何影响？答：① 综合影响系数()D k σ的含义：在对称循环时，()D k σ是试件与零件疲劳极限的比值；在非对称循环时，()D k σ是试件与零件极限应力幅的比值。
② ()D k σ与零件的有效应力集中系数、尺寸系数、表面状态系数有关。
③ ()D k σ对零件的疲劳强度有影响，对零件的静强度没有影响。
2.零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等寿命疲劳曲线有何区别？零件和材料试件的失效形式是否总是相同的？为什么？答：① 零件的等寿命疲劳曲线相对于材料试件的等寿命疲劳曲线下移了一段距离。
② 在相同变应力作用下，两者的失效规律并不总是相同的，因为零件疲劳曲线中疲劳破坏的范围增大了。
3.试说明承受循环变应力的机械零件，在什么情况下可按静条件强度计算？在什么情况下按疲劳强度条件计算？答：承受循环变应力的机械零件，当应力循环次数310N ≤时，按静强度条件计算；当极限应力点与疲劳极限应力曲线中的屈服曲线相交时，也按静强度计算。
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°。
第二章机械设计总论PPT课件
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热胶合：润滑不良引起的齿面破坏
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47
疲劳点蚀
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48
整体塑变
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49
螺栓联接滑移 被联接件断裂
被联件拉断
被联件相对滑移
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50
机床主轴等弹性变形过大将影响加工精度。
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§ 2.5 设计机械零件时应满足的基本要求
5
运动速度的转换
传动装置解决原动机速度和执行装置速度不匹配的问题。
鼠笼式
一般的普通交流电动机速度是固定的。
交流电动机的 同步转速
（r/min）
带、5链00 传动600
一般机器执行部分速度低于原动机的转速, 各种齿50轮1 1705传000 动
需要减速。
减速器502 1500 3000
（也有相反的情况，需要增速）。
§ 2.8 机械零件的设计的一般步骤 § 2.9 机械零件的材料及其选用 § 2.10 机械零件的设计中的标准化
第三部分:机械现代设计方法简介
§ 2.11 机械现代设计方法简介
3
§ 2.1 机器的组成 如牛头刨床、空气压缩机
传统机器都包含如下三个部分：
驱动装置
传动装置
执行装置
常称为原动机，是机器 的动力来源。 常用：电动机、内燃机 、液压缸和气动缸， 以各种电动机的应用最 为普遍。
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方案设计阶段
提出机械的工作原理 （通过调查研究和 必要的分析，还可能需要进行原理性试验）
提出几种机械系统运动方案 （进行必要 的运动学设计，一般是初步的、粗略的）
机械设计各章选择题及答案
第二章机械设计总论一．选择题2-1 机械设计课程研究的内容只限于____3___。
(1) 专用零件的部件(2) 在高速，高压，环境温度过高或过低等特殊条件下工作的以及尺寸特大或特小的通用零件和部件(3) 在普通工作条件下工作的一般参数的通用零件和部件(4) 标准化的零件和部件2-2 下列8 种机械零件：涡轮的叶片，飞机的螺旋桨，往复式内燃机的曲轴，拖拉机发动机的气门弹簧，起重机的起重吊钩，火车车轮，自行车的链条，纺织机的纱锭。
其中有__4___是专用零件。
(1) 3 种(2) 4 种(3) 5 种(4) 6 种2-3 变应力特性可用σmax,σmin,σm, σa, r 等五个参数中的任意__2___来描述。
(1) 一个(2) 两个(3) 三个(4) 四个2-4 零件的工作安全系数为__2__。
(1) 零件的极限应力比许用应力(2) 零件的极限应力比零件的工作应力(3) 零件的工作应力比许用应力(4) 零件的工作应力比零件的极限应力2-5 在进行疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的_2___。
(1) 屈服点(2) 疲劳极限(3) 强度极限(4) 弹性极限第三章机械零件的强度一．选择题3-1 零件的截面形状一定，如绝对尺寸(横截面尺寸)增大，疲劳强度将随之_3____。
(1) 增高(2) 不变(3) 降低3-2 零件的形状，尺寸，结构相同时，磨削加工的零件与精车加工相比，其疲劳强度___1___。
(1) 较高(2) 较低(3) 相同3-3 零件的表面经淬火，渗氮，喷丸，滚子碾压等处理后，其疲劳强度__1_____。
(1) 增高(2) 降低(3) 不变(4) 增高或降低视处理方法而定第四章摩擦，磨损及润滑概述一．选择题4-1 现在把研究有关摩擦，磨损与润滑的科学与技术统称为__4_____。
(1) 摩擦理论(2) 磨损理论(3) 润滑理论(4) 摩擦学4-2 两相对滑动的接触表面，依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为__4_____。
第二章机械设计总论课件
一、计划阶段 机械设计的任务是根据生产和市场需求提出的。 此时,
对所要设计的机械只是个模糊的概念。
包括：需求分析、明确功能、制定设计任务书。
设计任务书
机器的功能 经济性估计 制造要求的大致估计 基本使用要求 预计的设计周期
二、方案设计阶段
对机器的功能进行综合分析、确定功能参数、提出实现方案。
在制定功能参数时一定要注意恰当处理需要与可能、理想与现 实、长远目标与当前目标等之间的关系。 一般而言，实现同一个功能，有多种可能的方案。以螺纹制 造为例：有车削、滚压、板牙加工等方法。方法不同，其执 行部分的工作原理也不同。
第二章 机械设计总论
基本要求：
1、明确本课程的内容、性质、特点以及相应的学 习方法，对整个课程有一个大致的了解。
2、了解机械零件设计的基本步骤，弄清零件设计 在机械设计中的地位。
3、了解机械设计的基本原则和设计程序。
§2-1 机器的组成
人们为了满足生产和生活的需要，研制了类型繁多、功能各异 的机器。尤其是蒸汽机出现之后，使机器具有了完整的形态。
• catia 做的曲面设计不错， 一般都是用了设计飞机 。3D软件中是上流，但最近才有针对中小用户的 软件，现在设计公司用的不多。
• catia的参数关联性、曲面 、分析、知识专家都是比 UG强。同时Catia对硬件的要求也是比UG高的，特 别耗内存。
• ug的特征建模的方法比较简便，2维作图比较容易 。
工作能力----在不发生失效的条件下，零件所能安全工作的限 度。通常此限度是对载荷而言，所以习惯上又称为：承载能力
。
整体断裂；
零件的失效形式
过大的残余变形； 零件的表面破坏；
破坏正常的工作条件；
例如：发生强烈的振动、联接的松弛、 摩擦传动的打滑等。
第2章机械设计总论
第2章机械设计总论
二、方案设计阶段 对机器的功能进行综合分析、确定功能参数、提 出实现方案。 • 在制定功能参数时一定要注意恰当处理需要与可 能、理想与现实、长远目标与当前目标等之间的关系。
•一般而言，实现同一个功能，有多种可能的方案。以
•螺纹制造为例，有车削、滚压、板牙加工等方法。
•方法不同，其执行部分的工作原理也不同。
• 辅助部分——包括机器的润滑、显示、照明等。 也是保证机器正常工作不可缺少的部分
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第2章机械设计总论
•§2-2 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 计者特别注意经验的积累。
• 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。
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第2章机械设计总论
机器设计的一般流程 提出任务 计 划
分析对机器的要求
确定任务要求
机器•潘存功云能教授分研制析
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
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明确构形要求 结构化
统。机械传动系统是绝大多数机器不可缺少的重要组
成部分。
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第2章机械设计总论
•机器实例
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第2章机械设计总论
•机器实例
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第2章机械设计总论
• 控制部分——保证机器的启动、停止和正常协调 动作。
• 传感部分——将机器的工作参数，如位移、速 度、加速度、温度、压力等反馈给控制部分。
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