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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。

2.CAE（计算机辅助工程）

-利用计算机模拟与分析各种物理现象，预测产品在不同工况下的

性能。

-示例软件：ANSYS、ABAQUS、Pro/ENGINEER等。

归纳图通过线条、图标和文字的组合，清晰地概括了机械设计的基

础知识点。掌握这些知识对于进行机械设计工作是非常重要的，它们

涵盖了机械结构、材料与力学、设计原则与方法，以及CAD与CAE

应用等方面。希望这份归纳图能够帮助你更好地理解机械设计的基础

知识，并在实践中应用。