机械设计知识概述
机械设计基础背诵知识点
机械设计基础背诵知识点机械设计是一门关于机械制造的学科，它涉及到机械零部件的设计、选择、计算和分析等方面的知识。
在机械设计的学习过程中，很多基础的知识点需要我们进行背诵。
下面将介绍一些机械设计基础的知识点。
1. 材料力学材料力学是机械设计的基础。
需要掌握材料的力学性质，包括拉伸强度、屈服强度、硬度等。
还要了解不同材料的特点以及它们的应用范围。
2. 分析力学分析力学是机械设计中的另一个重要知识点。
它涉及到物体的平衡、受力分析以及运动学等内容。
我们需要了解力的合成与分解、力矩的概念、平衡条件等基本概念。
3. 等效应力与疲劳在机械设计中，常常需要进行结构的强度计算。
等效应力理论是常用的一种计算方法，它可以将多个不同方向的应力合成为一个等效应力。
此外，疲劳是机械设计中非常重要的一个问题，我们需要了解疲劳寿命、疲劳裕度等概念。
4. 轴线零件设计轴线零件设计是机械设计中的一个重要内容。
我们需要了解轴线零件的选择与计算，包括轴的强度与刚度计算、连接方式的选择等。
5. 机械传动机械传动是机械设计中常见的一种结构形式。
我们需要了解不同传动装置的特点与适用范围，包括齿轮传动、带传动等。
6. 节气部件设计节气部件设计是机械设计中与流体传动相关的一个内容。
我们需要了解不同节气部件的设计原理与计算方法，包括调节阀、安全阀等。
7. 设备安装与调试设备安装与调试是机械设计中的最后一个环节，我们需要了解设备的安装方式以及调试过程中的一些注意事项。
上述只是机械设计中的一部分基础知识点，希望能够对你在学习机械设计过程中有所帮助。
机械设计是一个广阔的领域，需要我们不断学习与积累，才能够设计出高质量的机械产品。
工程机械设计专业知识点
工程机械设计专业知识点工程机械设计是一门专业技术，需要掌握一系列的知识点。
本文将介绍几个重要的工程机械设计知识点，包括工作原理、设计要素、常用材料等。
一、工作原理1.1 液压传动原理：液压传动是工程机械设计中常用的一种传动方式。
它通过利用液体介质传递力和能量，实现机械部件的运动。
液压传动具有传动效率高、传动力矩大、传动平稳等优点，在工程机械中得到广泛应用。
1.2 机械传动原理：机械传动是指利用机械传动元件（如齿轮、皮带、链条等）传递力和能量，实现机械部件的运动。
工程机械设计中，齿轮传动和皮带传动是常用的机械传动方式。
二、设计要素2.1 结构设计：工程机械设计需要考虑结构的合理性和稳定性。
结构设计包括机身结构、传动结构、液压系统等。
合理的结构设计可以提高机械的性能和使用寿命。
2.2 材料选择：工程机械设计中，材料的选择直接影响到机械的强度和耐久性。
常用的工程机械材料包括钢材、铝合金等。
根据机械的使用环境和工作条件，选择合适的材料非常重要。
2.3 机械系统设计：工程机械通常由多个机械系统组成，如液压系统、传动系统、控制系统等。
在设计过程中，需要考虑各个系统的协调性和稳定性，确保机械的正常运行。
三、常用材料3.1 钢材：钢材是工程机械设计中最常用的材料之一。
它具有高强度、高韧性和耐磨性等优点，适用于制造机械的承载部件。
3.2 铝合金：铝合金具有较高的强度和轻量化的特点，适用于制造机械的外壳和结构件。
3.3 铸铁：铸铁是一种具有良好的耐磨性和耐腐蚀性的材料，常用于工程机械的零件制造。
四、工程机械设计案例4.1 挖掘机设计：挖掘机是一种常见的工程机械，它通过液压系统驱动臂、斗杆和斗进行工作。
在设计过程中，需要考虑挖掘机的结构稳定性和工作效率，确保其在各种工况下都能正常运行。
4.2 起重机设计：起重机是用于起吊重物的机械设备。
在设计过程中，需要考虑起重机的承载能力、稳定性和安全性，确保其能够安全可靠地使用。
50个机械设计基础知识点
50个机械设计基础知识点1.刚体力学：研究物体在作用力下的平衡和运动。
2.静力学：研究物体在静止状态下的力学性质。
3.动力学：研究物体在运动状态下的力学性质。
4.运动学：研究物体的运动特性，如速度、加速度和位移。
5.力学系统：由若干物体组成，并且相互作用，受到外界力的作用。
6.力的合成：通过矢量相加的方法计算多个力的合力。
7.力的分解：将一个力分解为多个力的合力。
8.平衡：物体受到的合力和合力矩均为零。
9.功：力在物体上产生的位移所做的功。
10.能量：物体的能力做功的量度。
11.弹性力：物体受到变形后，恢复原状的力。
12.摩擦力：物体在运动或静止时受到的阻力。
13.运动学链：由多个刚体连接而成的机构，用来进行运动传递和转换。
14.齿轮传动：利用齿轮的互相啮合实现运动传递和转换。
15.杠杆机构：利用杠杆的原理实现力的放大或缩小的机构。
16.曲柄连杆机构：利用曲柄和连杆的结构实现运动转换。
17.铰链机构：通过铰链连接物体的机构，实现固定、旋转或滑动。
18.滑块机构：由滑块和导轨构成的机构，实现直线运动。
19.传动比：用来衡量运动传递的效率。
20.齿轮比：齿轮传动中两个齿轮的旋转速度比值。
21.离合器：用来连接或分离两个旋转物体的装置。
22.制动器：用来减速、停止或固定运动物体的装置。
23.轴承：用来支撑和减小机械运动中的摩擦力的装置。
24.轴线：用来连接和支撑旋转物体的直线。
25.键连接：通过键连接来实现轴线和轴承的固定。
26.螺纹连接：通过螺纹连接实现两个物体的拧紧或松开。
27.轴承间隙：轴承内外圈之间的间隙，用来调整摩擦力和轴承的转动。
28.轴向力：作用于轴线方向上的力。
29.径向力：作用于轴线垂直方向上的力。
30.弹簧：用来储存和释放能量的装置。
31.拉伸强度：材料抵抗拉伸破坏的能力。
32.压缩强度：材料抵抗压缩破坏的能力。
33.硬度：材料抵抗划伤或穿透的能力。
34.拉伸试验：测试材料的拉伸性能和强度。
机械设计知识点大全
机械设计知识点大全在机械设计领域，有许多重要的知识点需要掌握。
这些知识点包括机械设计的基础原理、设计过程中需要考虑的因素、常见的机械元件和系统等。
本文将为您详细介绍机械设计的各个方面知识点，以帮助您更好地理解和运用机械设计技术。
一、机械设计基础原理1. 牛顿力学原理：涉及质点、刚体的平衡与运动问题，用于分析力学系统。
2. 静力学和动力学：用于分析物体受力平衡和运动的原理和方法。
3.材料力学：研究材料的强度、刚度、韧性等力学性能，为机械设计提供基础。
4.热力学：研究热与功、能量转换及热力学循环等问题，在机械设计中用于分析热机工作原理。
5.流体力学：研究流体在力的作用下的运动规律，常用于设计气体和液体传动系统。
二、机械设计的过程与方法1.产品规划与概念设计：明确产品的功能、性能需求及设计目标，并进行初步设计。
2.结构设计：根据产品功能、布局及成本要求设计出合理的结构。
3.零部件设计：设计各个零部件的形状、尺寸和参数，满足产品要求。
4.装配设计：设计零部件的相互位置、配合关系和装配工艺，以保证整体的质量和性能。
5.材料选择与加工工艺：选择适当的材料，确定加工工艺，确保产品的质量和可制造性。
6.试验验证与优化：通过试验和仿真验证设计方案，针对问题进行调整和优化。
三、常见机械元件1.轴：用于传递力和转动运动的零件。
2.齿轮与传动：用于传递动力和运动的装置，提供不同速度和扭矩的转动。
3.联轴器：用于连接轴与轴之间，传递转矩和运动。
4.连接件：如螺栓、螺母、销等，用于连接零部件。
5.轴承：用于支撑和定位转动轴的零件。
6.弹簧：用于存储和释放弹性势能，实现缓冲和减震的作用。
7.气动元件：如气缸、阀门等，用于控制气体流动和压力的元件。
四、机械系统1.机械传动系统：包括齿轮传动、带传动、链传动等，用于传递运动和动力。
2.液压传动系统：利用液体传递压力和能量，实现力的放大和控制。
3.气动传动系统：利用气体传递压力和能量，实现力的放大和控制。
机械设计总复习范文
机械设计总复习范文机械设计是机械工程学科中的重要分支，是指根据特定的要求，利用机械原理、理论和设计方法，进行零部件、机构和机械系统的设计。
机械设计的目标是实现机械产品的功能需求，并满足性能、可靠性、经济性及制造与维修的要求。
下面是机械设计的总复习内容。
一、机械设计基础知识：1.机械元件的基本概念和分类。
如紧固件、轴类零部件、轴承、联接件、弹簧、键和槽等。
2.材料力学基础。
包括杨氏模量、拉伸强度、屈服强度、冲击韧性等。
3.机械设计基本原理。
如受力分析、平衡条件、功率传递、传动比等。
4.流体力学原理。
包括液压、气压的基本原理与应用。
二、机械结构设计：1.固体力学分析与设计。
包括强度计算、载荷分配、应力分析、疲劳寿命等。
2.机械系统设计。
包括机构设计、减振设计、噪音与振动控制等。
3.轴系设计。
包括轴的强度计算、轴承的选型、轴的位置配合等。
4.机械传动设计。
包括齿轮传动、带传动、离合器、制动器的设计和计算。
三、机械零件设计：1.零件加工工艺与装配设计。
包括零件的材料选择、表面处理、热处理和加工工艺的设计。
2.零件的尺寸和公差设计。
包括尺寸链的设计、公差配合的选择和计算。
3.标准零件的选用。
如轴承、齿轮、弹簧等标准零件的选用和使用。
四、机械设计的先进技术：1.计算机辅助设计和三维建模技术。
如CAD、CAM和CAE等软件的运用。
2.数字化设计和快速原型制造技术的应用。
3.仿生学在机械设计中的应用。
如叶片和机构设计中的仿生优化等。
4.可靠性设计和维修性设计。
如故障模式与影响分析、可靠性评估和维修性设计等。
五、机械设计的数学基础：1.常用的数学方法与数学模型在机械设计中的应用。
2.微积分、线性代数、概率论和数理统计在机械设计中的应用。
六、机械设计的实践能力：1.利用软件进行机械设计和分析的能力。
2.进行机械实验和测试的能力。
3.解决机械设计问题的能力。
4.进行机械制造和加工的能力。
机械设计总复习的内容主要包括机械设计基础知识、机械结构设计、机械零件设计、机械设计的先进技术、机械设计的数学基础和机械设计的实践能力等方面的内容。
第一章精密机械设计的基础知识
变应力：疲劳点蚀——齿轮、滚动轴承的常见失效形式。
多数出现疲劳点蚀（局部应力大于许用强度）——在循环应力作用下接触表面产生疲劳裂纹，裂纹扩展导致表面小块 金属脱落。点蚀又分：扩张性点蚀（产生于硬度大的材料）；局限性点蚀（产生于软载荷小的材料），疲劳点蚀使零件表 面失去正确形状、降低工作精度、产生噪声和振动、降低零件使用寿命。
在表面接触应力作用下的零件强度称 为接触强度
计算依据：弹性力学的赫兹公式
1）表面接触强度（应力）
(1)两圆柱体接触
2021/9/23
Hmax Hmax
F
1 b
2a 2
F
20
H
F
1Eµ 112
1µ22 E2
δH ——最大接触应力； Fμ——接触线单位长度上的应力，=Ｆ／b； ρ——两圆柱体在接触处的综合曲率半径。
B）对变应力情况下的强度：零件失效形式主要为疲劳断裂 （先形成初始裂纹---扩展直到断裂），它不仅与应力的大 小有关，还与应力循环次数有关。因此提出疲劳极限用 δrN的概念 特别是 当r=一定时，应力循环N次后，材料不发生疲劳破坏时
2021/9/2的3 最大应力称为表示。N—δrN关系图为应力疲劳曲线15
应力-应变图
2021/9/23
14
2）将零件在载荷作用下的实际安全系数sδ、sτ与许用安全 系数 [sδ]、[sτ]比较，其强度条件为
sδ=δlim/δ< [sδ]、sτ=τlim/τ< [sτ]
1）
A）对静应力情况下的强度：可以使用以上两种判断方法。 对塑性材料制成的零件取材料的屈服极限δs、τs作为零 件的极限应力；对脆性材料制成的零件取材料的强度极 限sb、τb作为零件的极限应力。
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°。
机械设计基础知识点归纳图
机械设计基础知识点归纳图机械设计是一门涉及机械结构与零件设计的学科，它关注机械系统的运动、力学特性和工程应用等方面。
在进行机械设计时，掌握一些基础知识点是至关重要的。
下面，将通过归纳图的形式，对机械设计的基础知识点进行简要概述。
I. 机械结构1. 刚体与弹性体- 刚体：在外力作用下不发生形变的物体，可以看作是由无穷多个微小颗粒组成的。
- 弹性体：在外力作用下存在形变，但在去除外力后可以恢复原状的物体。
2. 运动副与约束- 运动副：两个物体之间的相对运动关系，如平面副、立体副、螺旋副等。
- 约束：将机械系统的自由度限制在一定范围内的控制手段，如固定约束、定位约束、导向约束等。
3. 机构与机件- 机构：由多个运动副组成的装置，通过这些副的相互配合实现特定的运动形式。
- 机件：为实现机械系统的某种功能而设计制造的装置，包括零件、元件以及它们的组合等。
II. 材料与力学1. 常用材料- 金属材料：具有良好的导热、导电性和可塑性的材料，如钢、铝、铜等。
- 非金属材料：通常具有较低的密度、较高的比强度和较好的绝缘性能，如塑料、橡胶、陶瓷等。
2. 力学基础- 平衡条件：物体处于静止或匀速直线运动时，力的合力和合力矩均为零。
- 应力与应变：在物体受力作用下，产生的应力和应变与受力的大小和形状有关。
III. 设计原则与方法1. 设计过程- 产品需求分析：明确设计目标、功能和性能要求。
- 初步设计：根据需求分析，进行初始设计，包括选择适合的机构和材料。
- 详细设计：进一步完善设计，确定具体的尺寸和结构。
2. 设计准则- 可靠性：设计要求满足机械系统在整个使用寿命内的稳定可靠运行。
- 经济性：在满足性能要求的前提下，尽量减少材料和能源的消耗。
- 可制造性：设计要考虑到制造工艺，方便生产和加工。
IV. CAD与CAE应用1. CAD（计算机辅助设计）- 用计算机软件辅助进行产品几何造型、尺寸标注和装配等设计工作。
- 示例软件：AutoCAD、SolidWorks、CATIA等。
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第二章机械设计概述机械是人类进行生产和生活的主要体力劳动工具。
随着生产技术的不断发展和人民生活水平的日益提高，机械产品品种和门类日益增多，例如，各种各样的金属切削机床、仪器仪表、工程机械、重型机械、轻工机械、纺织机械、食品包装机械、石油化工机械、产品加工机械、交通运输机械、海洋作业机械、钢铁成套设备、发电设备以及办公设备、家用电器、儿童玩具等等。
在现代社会，人们运用各种类型的机械，以改善劳动条件，提高劳动生产率和产品质量。
同时，随着经济的发展，人们也运用越来越多的机械，以提高自身的生活质量。
可以说，国民经济各部门及人类自身生活中使用机械的程度，是整个社会发展水平的重要标志之一。
机械工程是在西方工业革命后形成系统的技术科学，从明代我国逐步引进了此技术，但是至今我们在机械设计方面不属于世界先进行列。
主要问题是：1、缺乏技术价值观念。
2、缺乏大量技术实践。
3、教学与工厂实际脱离，把机械技术变成了读书，缺乏对机械技术的全面实践，培养的人不能动手，不会设计真实东西。
工业设计师应当是通才。
从专业要求看，必须了解机械工艺、材料、成本等方面的内容，理解工程师的思维方式，才能够较顺利设计产品。
此课程主要培养学生在机械技术和设计方面的职业思维方式和行为方式，对机械产品有实际经验，通过拆装实验，讨论，解决实际产品设计，从中了解设计过程。
照传统说法，一切机器都可分为三部分，动力源、传动和执行机构。
一切机器的作用不外两点，一是利用能量来代替微弱的人力、畜力，另一则用机器的运动来代替人手的动作。
虽然两者都是为了减轻劳动，可是它们发展的历史却很不一样。
能源开发是近代的成就，应该说由水车开始，而且从历史眼光看其发展并不能说很快，一般是量变。
用机器运动来代替手工动作则历史长得多，而且进步也比较大。
只要比较一下上古制作陶器的陶车和近代在人的大脑中进行外科手术的机器人便清楚了。
这可能是因为能源开发虽然艰巨，其目标却是单一的。
用机器运动代替人工劳动，目的是多种多样的，随着人类生活的发展而不断变化。
因此形成很多复杂的行业。
到底机器的哪部分是用来产生代替人手的动作呢?事实上这和传统的原则性的说法略有不同。
倘若机器要执行的动作非常简单，则动力源一传动一执行这划分还是对的。
但近代机器常常极其复杂，对它要求的动作也非常精细而且复杂。
这种精细复杂的运动，通常要从传动中获得。
这就使机器的传动部分和执行部分的界限模糊了，同时也使传动成为更复杂的技术。
表面上好像很简单的问题，做起来可能会很困难。
在这里提及一个历史上的例子：当瓦特设计他的蒸汽机时，他需要一个直线运动来带动阀门。
从表面看这是—个很简单的问题，在今天用一个导轨便成了。
但在那时的加工设备和润滑技术，还不能制出导轨，而须用连杆。
但瓦特想不出这样一种连杆，便要求格拉斯哥大学的数学家们帮忙，但数学家们也想不出。
后来事情传开了，竟发现全世界的数学家都解决不了这问题。
瓦特只得用了一个近似的直线机构。
这问题直到瓦特死后几十年，才由一位法国数学家解决了。
这一事实说明了在机器上对传动机构要求之高和问题解决之难。
只要机器还在使用，传动机构也必然要继续发展。
各种各样的机械是国民经济许多部门及其他领域的重要装备。
随着科学技术和工业生产的发展，对机械产品不时提出新要求，除了优质、高效、低能耗、低廉价格之外，突出的课题是性能优越的、适应高精尖发展的机械功能。
一般地说，机械设备均为实现某种工艺动作过程，或者实现生产过程与操作自动化。
在新形势下，必须致力搞好创新设计，不断推出新产品来抢占市场，满足客观需求。
机械的创新设计的着重点是机构设计，也就是机械运动方案设计。
机构系统设计的核心，是选择灵巧的工艺动作过程、满意地达到特定的机械功能要求。
机构系统的开发、设计，机构的选用和它们的巧妙组合，就是为了实现特定的机械功能。
机构系统设计的好坏，直接影响机械产品的性能、效率、成本，因此愈来愈为人们重视。
不言而喻，产品设计是决定产品性能、质量、水平和经济效益的重要环节。
随着市场经济的不断发展，商品竞争必然愈来愈剧烈。
一个产品是否具有市场竞争能力，在很大程度上取决于产品的设计。
产品设计如有闪失，则常常是属于根本性的问题，对产品生产、市场竞争的贻误，可能会造成灾难性后果。
因此，必须高度重视设计，尽心尽力搞好设计。
§2.1 机器、机构与机械的基本概念机械设计的研究对象是机器和机构。
那么什么是“机器”和“机构”呢?机器这个概念，在18世纪工业革命以后，得以逐步充实和完善。
随着科学技术的飞跃发展，特别是70年代末、80年代初兴起的世界范围的新技术革命，对于机器的设计与制造具有深刻和广泛的影响，“机器”的含义相应逐渐在更新与变化。
对于现代机器，由于广泛采用机电一体化，可以把机器定义为：机器是一种具有操纵控制系统的、作机械运动的装置，它用来变换能量、物料和信息，以代替或减轻人的体力劳动和脑力劳动。
在这个定义中，物料是指被加工的对象、被搬运的重物。
根据机器用途的不同，我们又可把机器分为动力机器、加工机器和信息机器。
动力机器是把任何一种能量变换成机械能，或者把机械能变换成其他形式的能量。
例如，内燃机、压气机、涡轮机、电动机、发电机等等都属于动力机器。
加工机器的用途是完成有用的机械功或搬运物品。
例如，金属切削加工机床、轧钢机、织布机、缝纫机、包装机、汽车、机车、飞机、起重机、输送机等等都是。
信息机器是用来获得和变换信息。
如果信息是以数字形式表示的，则该信息机器就称为计数机或计算机。
计数机有计算器、机械式积分仪、记账机等。
打字机、绘图仪等等也是属于信息机器。
对于实现数学运算的电子计算机（指CPU、控制器、运算器和内存等），由于它并没有机械运动的存在，从机构学的观点来看，电子计算机不能算是机器，但计算机整机中的软盘驱动器、硬盘（驱动器）、光盘驱动器、电源风扇、CPU风扇等仍包含有机械运动，需要相应的传动机构去完成各种运动要求。
在这里，必须指出的是机器与其他装置(或设备)的主要不同点：机器一定要作机械运动，并用机械运动来实现能量、物料和信息的变换。
凡是在没有人的直接参与下，能完成能量、物料和信息的整个变换过程的机器，称为自动机。
自动机中的各个机械动作，一般都采用各种各样的机构来完成的。
完成一定工艺过程的自动机群，通过自动运输装置联接起来，可组成自动线。
机器，特别是自动机，在正确使用的情况下，能减轻人的劳动、提高生产率和保证高质量地完成工作过程。
随着各种各样新机构的出现，“机构”的定义也应有所变化。
以前人们认为机构只能由刚体所组成（狭义机构），现在已经把液体和气体都认为直接参与机械运动的变换，同时把在特定条件下的可变形体和挠性体参与机械运动的变换（广义机构）。
因此，机构可以定义为：机构是用作把一个或几个刚体的运动变换成其他刚体所需的运动的机械装置。
如果液体或气体也参与运动的变换，这种机构就相应地称为液动机构或气动机构。
从对各种各样机器的分析可以看出，各个机器的主要组成部分都是各种机构。
一部比较复杂的、完整的机器，可能包含多种类型的机构。
例如，内燃机由曲柄滑块机构、凸轮机构和齿轮机构组成的。
但是，简单的机器，也可能只包含一种机构，例如，手工送料的冲床就是由曲柄滑块机构单一机构构成的。
一部机器，特别是自动机，由于要实现较为复杂的工艺动作过程，往往有较多的各种类型的机构来组成的。
近年来，随着机电一体化的广泛应用，一部机器中的机构数目和复杂程度都有下降的趋势，但是从机器必须实现某一工艺动作过程来看，机构还是大多数机器的最重要部分。
此外，在仪器、设备和日常用具中，也大量用到各种机构；因此，研究机构的结构和设计受到了机械设计人员的重视。
各种类型的机器，尽管它们的用途、结构和性能不相同，但都有如下三个共同的特征：（1）它们都是人为的实物组合；（2）它们各部分之间具有确定的相对运动；（3）在工作时能代替或减轻人类的劳动，或完成有用的机械功，或转换机械能。
作为机构，只具备机器的前两个特征，而不能完成有用的机械功或转换机械能。
为了简化叙述，人们常常用“机械”一词作为“机构”和“机器”的总称。
图0—1所示的内燃机即为常见通用机械之一，它由气缸体(连同机架)、活塞、连杆、曲轴、齿轮、凸轮、进气阀推杆和排气阀推杆等组成。
燃烧的气体膨胀时推动活塞，通过连杆推动曲轴转动。
转动的曲轴通过齿轮带动凸轮轴控制进气与排气，同时输出机械能。
内燃机工作时能将燃气的热能转变为曲轴旋转的机械能，因此，它是一台典型的机器。
能够将其它形式的能量转换为机械能的机器称为原动机，如电动机、内燃机、涡轮机等。
能够利用机械能来完成有用功，或者能将机械能转变为其它形式能量的机器统称为工作机，如金属切削机床、起重机，空气压缩机等。
在图0—1所示的内燃机中，为了将热能转换为机械能，必须依靠各个最基本的组合体的协调动作。
这些最基本的组合体就是机构。
图中凸轮4、进气阀2的推杆与气缸体1组成一凸轮机构；凸轮5、排气阀3的推杆与气缸体1也组成一凸轮机构；活塞11(称为滑块)、连杆10、曲轴8(称为曲柄)与气缸体1组成曲柄滑块机构；齿轮7、6和气缸体1组成齿轮机构。
机构是由各个具有确定相对运动的运动单元所组成的。
这些运动单元称为构件。
构件可以是单一的零件，也可以是几个零件组成的刚性整体。
例如齿轮、轴和键这三个零件可联接成一个构件。
构件和零件的区别是。
构件是运动的单元，而零件是制造的单元。
在各种机械设备中都会用到的零件，称为通用零件，如螺栓、键、轴承、齿轮等。
只是在某些机械设备中用到的零件，称为专用零件，如活塞、曲轴等。
§2.2 机械设计概述一、设计基本概念设计一词的英语为Design，它源于拉丁语Designar，由De（记下）与Signare（符号、记号、图形等）两词组成。
因此，“设计”的最初含义是将符号、记号、图形之类记下来的意思。
随着生产的发展和科学技术的进步，设计的内涵不断向深度和广度发展，设计的含义愈来愈深刻和愈来愈先进。
设计是人类改造自然的基本活动之一，设计是复杂的思维过程，设计过程蕴含着创新和发明的机会。
设计的目的是将预定的目标，经过一系列规划与分析决策，产生一定的信息（文字、数据、图形），形成设计，并通过制造，使设计成为产品，造福人类。
设计过程是指明确设计任务到编制技术文件所进行的整个设计工作的流程。
一般来说，整个设计过程可分为明确设计任务要求、原理方案设计、技术设计、施工设计四个主要阶段。
现代设计是过去设计活动的延伸和发展。
随着设计实践经验的积累，生产和科技的飞速发展，使设计思想、理论、方法和手段得到不断的丰富、充实和发展，促进了传统设计方法的变革，使现代设计方法随之产生。
现代设计方法使机械产品的设计工作发生了质的变化，促进了机械产品的改进、更新、升级、换代速度的加快。