精密机械设计的基础知识
精密机械设计介绍课件
导航系统：精密机械设计在导航系统中应用广泛，如卫星 导航、惯性导航、无线电导航等系统的设计和制造。
航空发动机：精密机械设计在航空发动机制造中应用广泛， 如涡轮叶片、燃烧室、传动系统等部件的设计和制造。
医疗设备领域
变速箱：精密机械 设计在变速箱制造 中应用广泛，如齿 轮、轴、轴承等部 件的设计和制造。
底盘：精密机械设 计在底盘制造中应 用广泛，如悬挂系 统、转向系统、制 动系统等部件的设
计和制造。
车身：精密机械设 计在车身制造中应 用广泛，如车门、 车窗、座椅等部件
的设计和制造。
精密机械设计的发 展趋势
智能化设计趋势
技术创新：精密机械设计可以实现技 0 3 术创新，提高企业的竞争力。
节能环保：精密机械设计可以降低能 0 4 耗，减少污染，实现可持续发展。
精密机械设计的特点
01
高精度：精密机 械设计要求产品 的尺寸、形状、 位置等参数具有 很高的精度。
02
高效率：精密机 械设计要求产品 在生产过程中具 有较高的生产效 率，以满足市场 需求。
精密机械设计介绍课件
演讲人
目录
01
02
03
04
精密机械设计概述
精密机械设计的基 本原理
精密机械设计的应 用领域
精密机械设计的发 展趋势
精密机械设计概述
精密机械设计的定义
01 精密机械设计是指对机械系 统的设计、制造和装配过程 进行优化，以提高其性能、 可靠性和效率。
02 精密机械设计包括对机械系 统的结构、材料、制造工艺 和装配工艺等方面的优化。
01
手术机器人： 用于微创手 术，提高手 术精度和成 功率
机械精度设计重要知识点
机械精度设计重要知识点机械精度设计是现代机械制造中不可或缺的一个环节，它涉及到机械产品的准确性、精度和稳定性。
在机械设计过程中，合理选择和应用精度设计的知识点，能够提高产品的性能和质量。
本文将介绍机械精度设计中的几个重要知识点。
一、公差设计公差是机械设计中的一个重要参数，它决定了零件尺寸的可接受偏差范围。
公差设计的合理性直接关系到机械产品的配合、装配和运动性能。
在进行公差设计时，需要考虑到材料特性、制造工艺和工作环境等因素，合理确定公差等级和公差带宽，以满足产品的使用要求。
二、配合设计配合是指相互连接的零件间的几何要求和相对位置要求。
合理的配合设计能够保证零件的装配精度和运动精度。
常见的配合有过盈配合、间隙配合和配套配合等，在设计过程中应根据实际情况选择合适的配合类型，并进行尺寸计算和优化设计。
三、机构设计机构是机械产品中用于传递和转换运动的部件组成的系统。
在机械精度设计中，需要考虑机构的准确性、精度和稳定性。
合理的机构设计能够减小零件间的干涉和摩擦，提高机构的工作效率和运动性能。
机构设计时需要注意摩擦、动力学、静力学和强度等方面的问题，并进行仿真和优化。
四、传动设计传动是机械产品中常见的功能之一，它指的是能量在机械系统中的传递和变换。
传动设计的目标是使能量传递的损失最小化，并保证传动的准确性和可靠性。
在进行传动设计时，需要考虑传动比、传动方式、传动效率和传动误差等因素，选择合适的传动装置和传动副类型，并进行计算和优化。
五、材料选择材料选择是机械精度设计中的重要环节，合理选择材料能够满足产品的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性等要求。
在材料选择时，需要考虑材料的物理和化学性质，结合产品的使用环境和要求，选择具有合适特性的材料。
同时，还需要考虑材料的可获得性和成本等因素。
六、表面处理表面处理是提高机械产品精度和质量的重要手段。
通过表面处理，能够改善零件的表面光洁度、硬度和润滑性，并提高零件的防腐蚀和耐磨性能。
精密机械设计pdf
精密机械设计pdf
对于精密机械设计，可以说是一个非常广泛和复杂的领域。
精
密机械设计涉及到许多方面，包括材料选择、结构设计、热力学、
动力学、控制系统等多个方面。
在进行精密机械设计时，需要考虑
到各种因素，如机械零件的尺寸精度、表面质量、材料特性、装配
工艺等。
此外，精密机械设计还需要考虑到机械系统的稳定性、可
靠性、耐久性和性能优化等问题。
在进行精密机械设计时，需要进行详细的工程分析和计算，以
确保设计的合理性和可行性。
同时，还需要考虑到实际制造过程中
可能出现的各种问题，如加工精度、装配精度、工艺参数等。
因此，精密机械设计需要工程师具备丰富的经验和深厚的理论基础。
此外，现代精密机械设计还需要考虑到与其他系统的集成，如
传感器、控制系统、数据处理等。
这就需要工程师具备跨学科的知
识和技能，能够进行多领域的协调和整合。
总的来说，精密机械设计需要工程师在理论和实践方面都具备
扎实的基础，同时还需要具备创新精神和解决问题的能力。
希望这
些信息能够对你有所帮助。
精密机械设计基础(绪论)
机器人激光切割系统
精密机械设计的基本任务和要求
• 研究精密机械中常用机构和常用的零、 部件。
• 从机构分析、工作能力、精度和结果等 方面来研究这些机构和零、部件的工作 原理、特点、应用范围、选型、材料、 精度以及一般设计计算的原则和方法。
精密机械设计基础（绪论）
• 机、光、电、算一体化的精密机械应用广泛， 如各种科学仪器，自动化仪器仪表，精密加 工机床，医疗仪器设备，计算机及其外围设 备；仿生技术中的机械臂、机器人；宇航技 术中的火箭、卫星以及测控伺服系统中的动 力传递和精密传动等。
• 精密机械系统是现代仪器仪表的基础和重 要的组成部分。
• 精密机械设计的基本要求：
① 满足精密机械系统要求的运动规律和运动范围。 ② 满足仪器仪表功能和技术指标所要求的精度指标。 ③ 提高机构的效率，满足机构的灵敏性要求。 ④ 保证精密机械系统运转速度的平稳性。 ⑤ 保证任一机械构件具有足够的强度和刚度。 ⑥ 保证仪器在可能遇到的各种环境条件下都能稳定
工作。 ⑦ 实现安全、舒适、简便、无误的操作。 ⑧ 在满足技术性能要求的前提下，尽可能取得良好
的经济性能指标。
主要内容
• 工程力学：工程静力学、材料力学 • 材料及热处理 • 机械原理 • 机械设计 • 精度设计与互换性
机械设计精细知识点总结
机械设计精细知识点总结机械设计是一门综合性学科，要求设计人员具备广泛的知识和技能。
在机械设计的过程中，有许多精细的知识点需要掌握。
本文将对一些常见的机械设计精细知识点进行总结，希望能对读者在实际设计中有所帮助。
一、材料选择与应用1. 材料的力学性能：设计中需考虑材料的强度、韧性、硬度等特性，以及材料的耐磨、耐蚀、耐高温等性能。
从而在不同工况下选用合适的材料。
2. 材料的热处理：热处理可以改变材料的组织结构和性能，常见的热处理方法有淬火、回火、正火等。
合理选择和控制热处理工艺可以提高零部件的机械性能。
3. 材料的可焊接性：在设计中需要考虑材料的可焊接性，合理选择可焊材料，并确定适当的焊接方法和焊接工艺参数。
二、几何尺寸和公差设计1. 几何尺寸链：在设计中需要合理处理几何尺寸之间的链接关系，确保零部件和装配体的尺寸精度满足要求。
常见的尺寸链有平行链、垂直链、等值链等。
2. 公差设计：合理进行公差设计可以控制零部件之间的配合关系，确保装配质量和性能。
常用的公差配合制度有基本公差制、等级公差制等。
3. 公差传递：在设计中需要合理传递公差，通过适当的公差分配和公差链计算，确保装配体的质量和尺寸精度。
三、机械传动设计1. 常见传动副：设计中常见的传动副有齿轮传动、带传动、链传动等。
在选择传动副时需要考虑传动效率、传动比、传动精度等因素。
2. 齿轮的设计：在设计齿轮传动时，需要确定齿轮的模数、齿数、齿型等参数，以及齿轮的材料、热处理等工艺。
3. 带传动的设计：带传动设计中需要考虑带轮的槽型、带的材料和尺寸选择等因素，以及带传动的张紧装置设计。
四、机械零件设计1. 轴的设计：轴是机械零件中常见的一种，设计时需要考虑轴的强度、刚度、公差要求等。
同时还需要根据轴的功能选择合适的轴承方式。
2. 连接件的设计：连接件包括螺栓、销钉、键等，设计时需要考虑连接件的强度、刚度、可靠性等。
还需要合理选择连接件的形状和尺寸。
3. 弹簧的设计：弹簧是机械装置中常用的零件，设计时需要考虑弹簧的刚度、弹性系数、工作状态等。
精密机械设计应掌握的重要知识点(新)
精密机械设计应掌握的重要知识点金属材料的力学性能有强度、刚度、硬度、塑性、疲劳强度等。
黑色金属包括（碳）钢、铸铁、合金钢，含碳量＜1.35%的铁碳合金称为钢，含碳量在2.5%~4.0%的铁碳合金称为铸铁。
含碳量≤0.25%的钢称为低碳钢、0.25%~0.60%的钢称为中碳钢、＞0.60%的钢称为高碳钢Q235为屈服强度约为235MPa的碳素结构钢，45钢为含碳量0.45%的优质碳素结构钢，T12A为含碳量1.2%的高级优质碳素工具钢。
低碳钢棒（塑性材料）受拉至断裂经历的阶段包括弹性阶段，屈服阶段，强化阶段，颈缩阶段。
普通热处理方法有退火、正火、淬火、回火，热处理能显著提高钢的性能。
调质处理=淬火＋高温回火。
常用的表面热处理方法有表面淬火、渗碳淬火等。
碳在铸铁中主要以石墨形式存在，碳在钢中以溶于铁的晶格、碳铁化合物Fe3C两种形式存在。
钢淬火后Fe3C呈细针状分布，零件强度、硬度大大提高。
公差带的两个要素：公差带大小与公差带位置。
大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定。
孔、轴公差配合可分为三种类型：间隙配合、过盈配合和过渡配合。
形位公差中直线度、平面度、圆柱度属于形状公差，平行度、垂直度、同轴度属于位置公差。
平面运动副中两构件之间以面接触的运动副为低副，如转动副、移动副，具有2个约束；两构件之间以点或线接触的运动副为高副，如凸轮副、齿轮副，具有1个约束。
机构自由度为F=3n-2P L-P H ，机构运动简图机构具有确定运动的条件是自由度＞0且原动件数等于自由度。
计算机构自由度时应注意复合铰链、局部自由度、虚约束的处理。
复合铰链处有m个构件则有(m-1)个转动副。
平面连杆机构可分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构、曲柄滑块机构与导杆机构等5种类型。
平面四杆机构曲柄存在的杆长条件是最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和。
曲柄摇杆机构的极位夹角是指曲柄在两极限位置时所夹的锐角。
行程速度变化系数凸轮机构按从动件的形状分为尖底从动件凸轮机构、滚子从动件凸轮机构、平底从动件凸轮机构。
做机械设计要学的知识点
做机械设计要学的知识点在进行机械设计工作时，了解和掌握一些基础的知识点是非常重要的。
这些知识点涵盖了机械设计的各个方面，从材料的选择到设计流程的规划，都需要我们有所了解。
下面将介绍一些做机械设计时需要学习的知识点。
一、材料学知识材料在机械设计中起着至关重要的作用。
我们需要学习各种材料的特性和应用范围，了解它们的强度、刚度、耐磨性、耐腐蚀性等性能参数，以便在设计过程中选择合适的材料。
此外，还需要对各种材料的加工工艺和成本进行了解，以便在设计时能够合理选择和使用材料。
二、工程力学知识工程力学是机械设计的基础理论。
我们需要学习静力学、动力学、强度学等内容，了解物体受力分析、结构静力平衡、疲劳寿命等重要概念和计算方法。
通过掌握工程力学知识，可以更好地分析和解决机械设计中的力学问题，确保设计的合理性和可靠性。
三、机械设计原理机械设计原理包括传动原理、机械结构设计原理等。
传动原理涉及到各种传动装置（如齿轮传动、链传动、带传动等）的工作原理和选择方法。
机械结构设计原理则包括机械零部件的设计规范、连接方式、装配原理等内容。
学习这些原理可以帮助我们更好地设计和选择机械传动系统和机械结构，满足设计需求。
四、CAD软件应用计算机辅助设计（CAD）软件是机械设计师的重要工具。
我们需要学习和熟练掌握一些常用的CAD软件，如AutoCAD、SolidWorks等，以便进行三维建模、仿真分析、装配设计等工作。
通过CAD软件的应用，可以提高工作效率，提供更直观和可靠的设计结果。
五、机械制造工艺机械设计必须考虑到产品的制造过程。
我们需要学习机械制造工艺，了解常用的加工方式、工艺流程和机械设备，以便在设计过程中考虑到制造可行性和成本效益。
同时，还需要了解一些常用的加工精度和表面处理技术，以提高产品的质量和外观。
六、产品可靠性与安全性设计产品可靠性与安全性设计是机械设计中的重要内容。
我们需要学习可靠性工程的基本概念和方法，了解如何进行可靠性预测、可靠性试验和可靠性增进。
机械设计必备知识点
机械设计必备知识点在机械设计领域，掌握一些基本的知识点至关重要。
下面将介绍机械设计的一些必备知识，包括材料力学、工程制图、机械零件设计等。
一、材料力学1. 弹性力学：了解材料在受力作用下的弹性行为，如受力引起的应力、应变、变形等。
2. 塑性力学：了解材料在受力过程中的塑性变形行为，如屈服点、应力-应变曲线等。
3. 断裂力学：了解材料在受到超过其强度极限的应力作用下导致断裂的行为，如断裂模式、破坏韧性等。
二、工程制图1. 三视图投影法：了解机械零件的三视图投影法，包括主视图、俯视图和侧视图。
2. 剖视图：了解通过剖切零件以揭示内部结构的剖视图绘制方法，如半剖、全剖等。
3. 细节图：了解细节图的绘制方法，用于表达零件的特定区域或细节。
4. 工艺装配图：了解工艺装配图的绘制方法，用于表达零件的装配顺序和方式。
5. 工程标准符号：了解机械工程中常用的标准符号，如尺寸标注、公差、表面粗糙度等。
三、机械零件设计1. 轴类零件设计：了解轴类零件设计中的要求，如轴的选择、轴的定位和固定、轴的材料选择等。
2. 连接类零件设计：了解连接类零件设计中的要求，如螺栓的选择、螺栓的强度计算、紧固件的安装等。
3. 传动类零件设计：了解传动类零件设计中的要求，如齿轮的选择、齿轮传动系统的设计、齿轮的强度计算等。
4. 制动、离合类零件设计：了解制动、离合类零件设计中的要求，如制动器和离合器的选择、制动离合器的传动计算等。
5. 密封类零件设计：了解密封类零件的设计要求，如密封材料的选择、密封件的安装和密封性能计算等。
四、机械设计软件1. 三维建模软件：了解常用的机械设计软件，如SolidWorks、AutoCAD等，掌握三维建模和装配的基本操作。
2. 有限元分析软件：了解有限元分析软件的基本原理和使用方法，能够进行零件的结构和强度分析。
3. CFD软件：了解流体力学仿真软件的基本原理和使用方法，能够进行流体传热与流动分析。
以上是机械设计必备的一些知识点，掌握这些基本知识将对机械设计工作起到重要的指导作用。
精密机械设计基础
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第13页
精密机械设计
第三章 零件的几何精度
精密机械与精密仪器系 李永新 liyx@ University of Science and Technology of China
– 采用包容要求的单一要素应在其尺寸极限偏差 或公差带代号后加注符号“E ”，见图3-21a
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第28页
• 包容要求 轴的实际表面必须在最大实体边界内，该边界
尺寸为 dM＝φ150mm，其局部实际尺寸不得小于dL＝ φ149.96mm（图c、d）；当轴径均为dM＝φ150mm时， 其允许的形状误差为零（图b）；当轴径均为dL＝ φ149.96mm时，其允许的形状误差可达到最大值0.04mm，
即等于尺寸公差（图d）。
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（2）最大实体要求
• 最大实体要求是指被测实际要素的实际轮廓应遵守其最大 实体实效边界，当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允许 其形位误差值超出在最大实体状态下给出的公差值的一种 要求。
• 最大实体要求仅适用于中心要素，且保证装配互换的场所。 • 最大实体要求的符号为“M ”。当应用于被测要素时，应
公差是产品设计时给定的
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第17页
第二节 极限与配合的基本术语和定义
一、轴与孔
孔与轴的基本特征表现为包容和被包容的关系， 即孔为包容面，轴为被包容面。
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三、尺寸偏差和尺寸公差