《机械设计基础》全套PPT课件(完整版)

合集下载

机械设计基础全套ppt课件

• 新型设计：应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计过去没有过的新型机械。
• 继承设计：根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新，以提高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用。
• 变型设计：为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出不同于标准型的变型产品。
机械设计原则与方法
机械设计原则与方法
可靠性准则
可靠性是指产品在规定的使用条件下，在预期的使用寿命内，完成规定功能的能力。可靠性不仅与产品有关，还与产品的使用有关。
安全性准则
安全性指产品在流通和使用过程中，有关危害人身安全与健康的风险大小。
机械设计原则与方法
理论设计
依靠现有的科学理论和试验数据所进行的设计。它是一种定量设计，凡属重要和大型的结构均应
分析可靠性设计在实际应用中面临的困难，如数据获取、模型验证等，并探讨未来发展趋势，如基于大数据和人工智能的可靠性设计等。
THANKS.
机械设计基础全套ppt 课件
目录
• 机械设计概述 • 机械零件设计基础 • 传动系统设计 • 轴系零部件设计 • 连接与紧固件设计 • 液压与气压传动系统设计 • 现代设计方法在机械设计中的应用
机械设计概述
01
机械设计定义与分类
• 机械设计的定义：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。
热处理
提高材料力学性能和使用寿命，如淬火、回火、渗碳等。
零件结构设计及优化
结构设计原则
01
满足功能要求，力求简单、紧凑、合理。
优化设计方法

机械设计基础全套课件完整版ppt教程

任务分析
（1）掌握机器和机构的特征。（2）掌握构件和零件、通用零件和专用零件等概念。
任务目标
夯实理论
机器的特征
（1）它们都是人为实体（构件）的组合；（2）各个运动实体（构件）之间具有确定的相对运动；（3）能够代替或减轻人类劳动，完成有用功或实现能量转换，能进行信息处理、影像处理等功能。
任务实施
识别机器与机构机械钟表、打字机、发报机用于传递信息都属于机器。
培养技能
机械钟表打字机发报机
球磨机的铁球，摇奖机不强调构件间具有确定的相对运动，它们也属于机器。
平面运动副的分类
转动副
夯实理论
转动副
夯实理论
2)移动副只允许两构件作相对移动。
移动副
夯实理论
移动副
夯实理论
(2)高副两构件以点或线接触而构成的运动副。
凸轮副
齿轮副
夯实理论
机构中构件按运动性质分类
机架用来支承运动构件，相对于地面固定不动的构件。原动件按给定的运动规律独立运动的构件。从动件除原动件以外的所有活动构件。
B
4
3
2
A
D
C
计算实例
n = 3, PL = 4, PH = 0
F = 3n - 2PL- PH =3×3 – 2×4 – 0 = 1
n：机构中活动构件数； PL ：机构中低副数； PH ：机构中高副数； F ：机构的自由度数；
构件的图样长度
构件的实际长度
夯实理论
单缸四冲程内燃机
任务实施
任务实施
1.设计要求与数据
单缸四冲程内燃机主体机构。
2.设计内容
绘制单缸四冲程内燃机的运动简图。

机械设计基础PPT课件

THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
蜗杆传动
优点是具有自锁性、传动比大、结构紧凑等；缺点是效率较低、发热量大、需良好的润滑和冷却等。
链传动
优点包括适用于远距离传动、能在恶劣环境下工作等；缺点主要有瞬时传动比不准确、易磨损等。
齿轮传动设计计算与校核方法
设计计算
包括确定传动比、选择齿轮材料、计算齿轮主要参数和尺寸、进行强度校核等步骤。
根据实际需求选择合适的机构类型，并确定构件数目。
根据实际尺寸选择合适的比例尺进行绘制。
绘制构件及运动副
检查并修正简图
按照约束类型和相对位置关系绘制构件和运动副。
检查简图是否符合实际情况，并进行必要的修正。
常见机构运动简图实例分析
平面连杆机构
包括曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构
等。
凸轮机构
花键连接优点
承载能力高、定心精度高、导向性好；缺点：加工成本高、对设备要求高。
销连接和铆接应用场景分析
销连接应用场景
主要用于定位、传递扭矩或作为安全装置中的过载剪断元件，适用于轻载或无载的连接。
铆接应用场景
适用于金属构件的永久连接，如桥梁、建筑、船舶等重载或承受冲击振动的场合。
弹簧在连接中作用及设计要点
螺纹连接类型
包括螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接等，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点。
防松措施
采用摩擦防松、机械防松和永久防松等方法，防止螺纹连接在振动或冲击载荷下自行松脱。
键连接和花键连接优缺点比较
键连接优点
结构简单、装拆方便、对中性好；缺点：承载能力较低、易磨损、对轴和键槽的削弱较大。

机械设计基础PPT完整全套教学课件

的强度和刚度。
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

机械设计基础全套课件pptx

实践环节要求
学生需掌握机械设计的基本原理和方法，具备一定的创新能力和团队协作精神。
2024/1/27
27
典型机械产品设计案例解析
案例选择原则
具有代表性、启发性、实用性，能够体现机械设计的基本原理和方法。
案例解析内容
包括产品的功能分析、结构设计、制造工艺、性能测试等方面。
2024/1/27
案例解析方法
发展
现代机械设计已经发展成为一个综合性的学科，涵盖了力学、材料学、热力学、控制学等多个领域的知识。同时，随着计算机技术的发展，机械设计也逐渐实现了数字化和智能化。
5
机械设计的分类与内容
要点一
分类
根据设计对象的不同，机械设计可分为零件设计、部件设计和总体设计三个层次。根据设计任务的不同，机械设计可分为新型设计、继承设计和变型设计三种类型。
包括气源、执行元件、控制元件、辅助元件等。
气压传动的基本参数
包括压力、流量、功率等，以及它们之间的关系和计算。
2024/1/27
24
液压与气压元件的选用与计算
液压元件的选用
根据系统需求和性能要求，选择合适的液压泵、液压马达、液压
缸等元件。
气压元件的选用
根据系统需求和性能要求，选择合适的气动马达、气缸等元件。
2024/1/27
液压传动的基本原理
利用液体静压力传递动力和运动，实现各种机械功能。
液压系统的组成
包括动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。
液压传动的基本参数
包括压力、流量、功率等，以及它们之间的关系和计算。
23
气压传动设计基础
气压传动的基本原理
利用气体压力传递动力和运动，实现各种机械功能。

2024版机械设计基础PPT全套完整教学课件pptx

人机交互优化
通过改进人机交互方式，提高机械操作的便捷性和舒适性。
未来机械设计的创新点与突破
• 跨领域融合：将不同领域的技术和理念融入机械设计，创造出更具创新性和实用性的产品。
未来机械设计的创新点与突破
新材料应用
探索和应用新型材料，提高机械产品的性能和寿命。
先进制造技术
采用先进的制造技术，如精密加工、超精密加工等，提高机械制造的精度和效率。
绿色设计
注重环保和可持续发展，减少资源消耗和环境污染。
机械设计的发展历程与趋势
集成化设计
实现多学科、多领域的协同设计和优化。
个性化设计
满足用户个性化需求，提供定制化的设计方案。
02
机械零件设计基础
机械零件的分类与功能
传动零件
包括齿轮、带轮、链轮等，用于传递动力和扭
矩。
轴系零件
连接零件
密封零件
机械制造工艺的优化与改进
工艺优化
通过对现有工艺的改进和优化，提高产品质量和生产效率，降低
生产成本。
新技术应用
积极引进和应用新技术、新工艺、新材料等，推动机械制造工艺的创新和发展。
智能化制造
借助人工智能、大数据等先进技术，实现机械制造工艺的智能化和自动化，提高生产效率和果
完成齿轮减速器的三维模型设计、二维工程图绘制及装配图
等。
案例二：轴承座的设计
设计背景
轴承座是支撑轴承并传递载荷的重要部件，广泛应用于各种机械设备中。
设计步骤
确定轴承类型、选择轴承座结构形式、计算轴承座尺寸、校核轴承座强度等。
设计目标
实现支撑轴承、传递载荷、保证轴的旋转精度等功能。
机械设计的发展趋势与挑战

《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

2024版机械设计基础全套PPT电子课件教案完整版

机械设计基础全套PPT电子课件教案完整版目录•机械设计概述•机械零件设计基础•机构设计基础•连接与紧固设计•传动设计•轴系零部件设计•机械设计实践与应用01机械设计概述机械设计的定义与重要性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。

重要性机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要因素。

功能需求原则可靠性原则经济性原则安全性原则机械设计的基本原则设计应满足机器或设备的预定功能要求。

设计应追求最佳的经济效益，包括降低成本、提高生产率和产品质量等。

设计应确保机器或设备的可靠性，使其在规定的条件下和规定的时间内完成规定的功能。

设计应确保机器或设备在使用过程中的安全性，防止对人员和环境造成危害。

机械设计的发展历程与趋势发展历程从传统的经验设计、类比设计到现代的优化设计、创新设计，机械设计经历了从简单到复杂、从低级到高级的发展过程。

发展趋势未来机械设计将更加注重创新、智能化、绿色化和人性化等方面的发展，同时还将涉及到更多的新材料、新工艺和新技术等领域。

02机械零件设计基础包括齿轮、带轮、链轮等，用于传递动力和扭矩。

传动零件包括轴、轴承、联轴器等，用于支撑和定位旋转部件。

轴系零件包括螺栓、键、销等，用于连接和固定各部件。

连接零件包括密封垫、密封圈等，用于防止泄漏和保持压力。

密封零件机械零件的分类与功能满足功能要求，保证可靠性，降低成本，便于制造和装配。

设计准则理论设计、经验设计、模型试验和有限元分析等。

设计方法运用数学优化方法，寻求最佳设计方案。

优化设计机械零件的设计准则与方法机械零件的材料选择与强度计算材料选择根据零件的工作条件和性能要求，选择合适的材料，如钢、铸铁、有色金属等。

强度计算根据零件的受力情况和材料的力学性能，进行强度校核和寿命估算。

机械设计基础ppt课件完整版

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
明确设计任务和要求、选择执行元件、确定系统工作压力和流量、设计液压或气压回路、选择液压或气压元件、进行系统性能验算等。
液压与气压传动系统的维护与保养
日常维护保持系统清洁、定期更换液压油或空气滤清器滤芯等。
机械设计的定义与重要性
重要性
机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要因素。
好的设计能降低成本，提高生产效率，增加产品竞争力。
机械设计的基本原则
01
02
03
04
功能需求原则
设计应满足机器或性，即在规定条件下和规定时
表面处理技术
在保持材料心部性能不变的前提下，通过改变材料表面的化学成分或组织结构，提高其耐磨性、耐蚀性和疲劳强度等。常见的表面处理技术有表面淬火、化学热处理（渗碳、渗氮等）、电镀和喷涂等。
06
机械设计中的精度设计与公差配合
精度设计的概念与意义
精度设计的定义
在机械设计中，精度设计是指根据产品使用要求、制造工艺和经济性等因素，合理确定零部件的尺寸、形状和位置等精度要求的过程。
从手工设计到计算机辅助设计（CAD），再到现在的数字化、智能化设计。
智能化设计
利用人工智能、机器学习等技术进行自动化、智能化的设计。
人机融合设计
注重人机交互、人体工程学等方面的设计，提高产品的易用性和舒适性。
02
机械零件设计基础
机械零件的分类与功能
传动零件
齿轮、带轮、链轮等，用于传递动力和扭矩。
07
机械设计中的创新方法与实例

机械设计基础全套ppt课件

3
4
D
机架
连曲柄：可回转360°的连架杆架摇杆：摆角小于360°的连架杆杆滑块：作往复移动的连架杆
一.铰链四杆机构基本类型（按连架杆类型）
铰链四杆机构
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构
一曲一摇
二曲
二.(铰链四杆机构)演变类型
二摇
1.曲柄摇杆机构：连架杆 ┌曲柄→(一般)原动件→匀速转动
本章重点:平面四杆机构主要特性和设计本章难点:平面四杆机构的设计
第二章平面连杆机构
铰链四杆机构的基本型式铰链四杆机构有整转副的条件铰链四杆机构的演变平面四杆机构的设计
§2-1铰链四杆机构的基本型式 p.20
平面连杆机构－平面机构+低副联接 (转动、移动副) 最常用→平面四杆机构（四个构件→四根杆)
(3)过C1、C2、 B1 A
D
P 作圆
O
在圆上任选一点A (4)AC1=L2－L1,
AC2=L2+L1→
θ
→无数解
L1=1/2(AC2－AC1)
以L1为半径作圆,交B1,B2点
P
→曲柄两位置
NM
2.导杆机构: P.31
已知:机架长L4 , K
解:
180
K
1
n
m
K 1
(1)任选固定铰链中心C→
B A
C D
解: (1)连接B1B2,C1C2并作其垂直平分线b12,c12
(2)在b12线上任取一点A, 在C12...任取一点D
步骤：
B1
1、连接B1B2, C1C2
2、作B1B2, C1C2中垂线
3、在中垂线上取一点作A, D

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

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！。