机械精度设计基础
机械设计基础全套ppt课件
• 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
精密机械设计基础零件的精度设计与互换性
孔的公差带在轴的公差带相交 形成过渡配合
H/h的配合
公孔 差的 过带公 盈之差 配下带 合，在 形轴 成的
基准轴与各种基本偏差的孔相互配合——基轴制
上偏差es＝0
ei=IT(标准公差） 精密机械设计基础零件的精度设计与 互换性
-25
基本偏差代号为js, 所有公差等级和基本 尺寸，其基本偏差为
上偏差或下偏差， 数值均为
对于间隙
最 小 间 隙
Tf= Xmax- Xmin
Tf= Th+ Ts
最
孔
大
间 隙
轴
对于过盈
最 小 间 隙
Tf= Ymin- Ymax
轴
最
大
间 隙
孔
精密机械设计基础零件的精度设计与
互换性
对于过渡 Tf= Xmax- Ymax
Ymax
Xmax
Ymax
Xmax
Ymax
Xmax
精密机械设计基础零件的精度设计与 互换性
S7
U7
孔孔的的常优用先公公差差带带（（4143种种））
孔的一般公差带（精1密0机5械种设计）基础零件的精度设计与
互换性
间隙配合
过
过盈配合
渡
配
合
基孔制优先、常用配合
精密机械设计基础零件的精度设计与 互换性
间 隙 配 合
过渡配合
过盈配合
精密机械设计基础零件的精度设计与 互换性
例 Φ50H8/f7
4.根据轴的上、下偏差画 出轴的公差带
公差带组成：公差带大小＋公差带位置
（由标准公差确定）（由基本偏差确定）
精密机械设计基础零件的精度设计与 互换性
二、标准公差、基本偏差系列及其应用
精密机械设计基础答案
1、表征金属材料的力学性能时，主要有哪几项指标？解：表征金属材料的力学性能时，主要指标有：强度（弹性极限、屈服极限、强度极限），刚度、塑性、硬度。
2、金属材料在加工和使用过程中，影响其力学性能的主要因素是什么？解：钢材在加工和使用过程中，影响力学性能的主要因素有：含碳量、合金元素、温度、热处理工艺。
3、常用的硬度指标共有哪些？常用的硬度指标有三种：布氏硬度（HBS）、洛氏硬度（HRC －洛氏C标度硬度）、维氏硬度（HV）。
4、列出低碳钢、中碳钢、高碳钢的含碳量范围是多少？解：低碳钢（ C ≤ 0.25% ）；中碳钢（ 0.25% ＜ C ≤ 0.6% ）；高碳钢（ C ＞0.6% ）5、什么是合金钢？钢中含有合金元素 Mn、Cr、Ni，对钢的性能有何影响？解：冶炼时人为地在钢中加入一些合金元素所形成的钢就是合金钢。
其中加入Mn 可以提高钢的强度和淬透性；加入Cr 可以提高钢的硬度、耐磨性、冲击韧性和淬透性；加入Ni 可以提高钢的强度、耐热性和耐腐蚀性。
6、非铁金属共分几大类？具有哪些主要特性？解：有色金属主要分为以下几类：1 ）铜合金：良好的导电性、导热性、耐蚀性、延展性。
2 ）铝合金：比强度高，塑性好，导热、导电性良好，切削性能良好。
3 ）钛合金：密度小，机械强度高、高低温性能好，抗腐蚀性良好。
7、常用的热处理工艺有哪些类型？解：常用的热处理工艺有：退火、正火、淬火、回火、表面热处理和化学热处理。
8、钢的调质处理工艺过程是什么？其主要目的是什么？解：钢的调质处理工艺指的是淬火加高温回火。
目的是为了获得良好的综合机械性能，即良好的强度、韧性和塑性。
9、镀铬和镀镍的目的是什么？解：镀铬的目的是为了使材料表层获得高的化学稳定性，并具有较高的硬度和耐磨性。
镀镍是为了获得良好的化学稳定性，并具有良好的导电性。
10、选择材料时，应满足哪些基本要求？解：选择材料时主要满足使用要求、工艺要求和经济要求。
11.机构：由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统。
史上最全的机械设计基础
史上最全的机械设计基础引言机械设计是工程领域中的重要组成部分，涉及到机械系统的设计、分析、制造和维护。
机械设计基础包括机械原理、材料力学、机械零件设计、机械制图等方面的知识。
本文将详细介绍机械设计基础的相关内容，帮助读者全面了解这一领域。
第一部分：机械原理机械原理是机械设计的基础，包括力学、运动学、动力学等方面的知识。
力学主要研究物体的受力、运动和变形规律，为机械设计提供理论基础。
运动学研究物体运动的速度、加速度、位移等参数，为机械设计提供运动规律。
动力学研究物体受力后的运动状态，为机械设计提供动力和能量转换的原理。
第二部分：材料力学材料力学是机械设计中的重要内容，涉及到材料的力学性能、材料的变形和破坏等方面的知识。
材料的力学性能包括弹性、塑性和韧性等，对机械零件的强度和可靠性具有重要影响。
材料的变形和破坏规律是机械设计中必须考虑的因素，以保证机械零件的安全性和耐用性。
第三部分：机械零件设计机械零件设计是机械设计的核心部分，涉及到零件的形状、尺寸、材料和工艺等方面的知识。
机械零件设计的基本原则是满足使用要求、经济合理、安全可靠。
设计过程中需要考虑零件的受力情况、工作环境、使用寿命等因素，选择合适的材料和工艺，进行合理的形状和尺寸设计。
第四部分：机械制图机械制图是机械设计的重要工具，用于表达和交流设计思想。
机械制图包括制图规范、投影原理、视图表达、尺寸标注等方面的知识。
制图规范是制图的基本要求，包括图纸的大小、比例、线型、字体等。
投影原理是制图的基础，用于将三维物体转换为二维图形。
视图表达是制图的核心，用于展示物体的形状和尺寸。
尺寸标注是制图的重要环节，用于明确物体的尺寸和位置。
第五部分：机械设计软件随着计算机技术的发展，机械设计软件已经成为机械设计的重要工具。
常用的机械设计软件包括CAD（计算机辅助设计）、CAE （计算机辅助工程）、CAM（计算机辅助制造）等。
这些软件可以辅助设计人员进行零件设计、装配设计、工程分析等工作，提高设计效率和精度。
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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。
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• 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
精度设计知识点
精度设计知识点一、绪论1、机械精度设计的基础是误差理论和现行的有关标准。
2、标准的定义：标准是通过实践总结，经过科学验证和各方面协商，并经过主管部门批准，用以协调生产和消费、质量和成本的最佳方案。
3、标准的分类：（1）、基础标准。
（2）、产品标准。
（3）、方法标准。
（4）、安全标准和环境保护标准。
4、我国的标准分类：国家标准、行业标准、地方标准、企业标准四级5、基础标准包括：计量单位、术语、符号、优先系数、机械制图、公差与配合。
6、机械精度设计中的六个原则：（1）互换性原则（2）基准统一原则（3）传动链、测量链或尺寸链最短原则（4）变形最小原则（5）精度匹配原则（6）经济原则7、（1）互换性原则：指零部件在几何、功能等参数上能够彼此相互替换的性能，即统一规格的零部件，不需要任何挑选、调整或修配，就能装配（或更换）到机器上，并且符合使用性能要求。
（2）尺寸链越短，误差越小。
（3）经济性原则从以下几方面考虑：工艺性、合理的精度要求、合理选材、合理调整环节、提高整机使用寿命。
8、精度设计的方法：机械精度设计主要是机械零件的精度设计，包括轴系的精度设计、螺旋传动的精度设计、齿轮传动的精度设计、机械精度的动态特性分析及精度设计的可靠性评定等内容。
二、精度设计中的基础标准1、孔：工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（有两平形平面或切面形成的包容面）。
2、轴：工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（有两平形平面或切面形成的被包容面）。
3、极限制：经标准化的公差与偏差制度。
4、偏差：某一尺寸（实际尺寸、极限尺寸等）减去其基本尺寸所得的代数差。
5、极限偏差：上偏差和下偏差统称为极限偏差，可正、可负、可为0（1）上偏差：最大极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。
（孔ES、轴es）（2）下偏差：最小极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。
（孔EI、轴ei）6、实际偏差：实际尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。
7、尺寸公差（简称公差）：是允许尺寸的变动量。
机械精度设计基础第6组未注尺寸公差
第六组
45120206 李志铭 45120208 宋欣燚 45120210 程勇 45120214 刘永勉
线性尺寸的未注公差
在零件图上，对于在车间一般加工条件下能够 保证的非配合线性尺寸（含倒圆半径、倒角高度尺 寸）的公差和极限偏差可以不标出，而采用 GB|T1804—2000 《一般公差线性尺寸的未注公差》 所规定的线性尺寸一般公差，以简化图样标注。
未注尺寸公差的分类
四个 公差
f mc v
等级
精密级
中等级
粗糙级
最粗级
未注尺寸公差标注
线性尺寸的未注公差要求应写在零件图的技术条件 中，采用GB|T1804—2000的标准号和公差等级符号 表示、例如选用中等级时，在图样上标注为：
线性尺寸的未注公差按GB/T 1804—m
谢谢观赏！
机械精度设计与检测
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。
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机械精度设计基础
机械精度设计是机械工程中的一个重要领域，它涉及到各种机械部件的尺寸、形状和位置的精确控制。
机械精度设计的目标是确保机械系统的运动和功能的准确性和可靠性。
在本文中，我们将介绍机械精度设计的基本概念、要素和方法。
一、机械精度设计的概念
机械精度设计是指通过合理的设计和工艺控制，使机械零件和组件在装配和运行过程中能够满足一定的精度要求。
机械精度设计的关键是尺寸、形状和位置的控制，旨在提高机械系统的运动精度和工作可靠性。
二、机械精度设计的要素
机械精度设计的要素包括尺寸精度、形状精度和位置精度。
尺寸精度是指机械零件的尺寸与设计要求之间的偏差。
形状精度是指机械零件的形状与设计要求之间的偏差。
位置精度是指机械零件之间的相对位置与设计要求之间的偏差。
这三个要素相互关联，共同决定了机械系统的精确性。
三、机械精度设计的方法
机械精度设计的方法可以分为两个方面，一是设计阶段的精度控制，
二是制造过程中的精度控制。
在设计阶段，首先需要进行功能分析和设计要求的确定，明确机械系统的运动和功能要求。
然后，根据要求进行零件尺寸、形状和位置的设计，合理选择材料和加工工艺。
在设计过程中，可以采用公差配对和公差链传递的方法，通过逐级累加的方式控制零件尺寸和位置的偏差。
在制造过程中，需要选择适当的加工设备和工艺，保证零件的加工精度。
常用的加工方法包括数控加工、磨削和装配。
在加工过程中，需要注意刀具的磨损和机床的热变形等因素对精度的影响，采取相应的措施进行控制。
四、机械精度设计的应用
机械精度设计广泛应用于各个领域的机械系统中。
例如，在精密仪器制造领域，机械精度设计能够确保仪器的测量和控制的准确性。
在航空航天领域，机械精度设计能够保证飞机的飞行稳定性和安全性。
在汽车制造领域，机械精度设计能够提高汽车的驾驶舒适性和安全性。
机械精度设计是机械工程中不可或缺的一部分，它对机械系统的运动和功能的准确性和可靠性起着重要作用。
通过合理的设计和工艺控制，可以实现机械零件和组件的精确控制，提高机械系统的性能
和可靠性。
机械精度设计的方法和应用需要不断研究和实践，以满足不断变化的需求和挑战。