机械设计基础第1章概述PPT课件.pptx

机械设计基础第1章概述PPT课件

CATALOGUE目录机械设计概述机械设计基础知识机械设计流程与方法典型机械零件设计举例现代机械设计新理念与新技术应用总结与展望

01机械设计概述

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。目的创造出满足用户需求、性能优良、安全可靠、经济高效且造型美观的机械产品。机械设计定义与目的

机械设计发展历程及趋势发展历程从简单的手工设计到复杂的计算机辅助设计，经历了多次技术革命和产业升级。发展趋势数字化、智能化、绿色化、个性化等成为未来机械设计的主要发展方向。

机械设计是现代工业的基础，是制造业的核心竞争力所在。重要性广泛应用于航空航天、汽车制造、能源化工、机械制造等各个领域。应用领域机械设计在现代工业中地位

基本要求功能性、可靠性、经济性、美观性。基本原则创新设计、优化设计、可靠性设计、绿色设计等。机械设计基本要求和原则

02机械设计基础知识

03动力学研究物体机械运动与作用力之间的关系，包括动量定理、动量矩定理和动能定理等。01静力学研究物体在力系作用下的平衡条件，以及如何建立各种力系的平衡方程。02运动学研究物体运动的几何性质，包括点的运动学、刚体的简单运动以及点的合成运动。力学基础

包括物理性能、化学性能、力学性能以及工艺性能等。材料的性能研究材料的晶体结构、组织结构和缺陷结构等。材料的结构分析材料在各种条件下的失效形式，如断裂、磨损和腐蚀等。材料的失效材料科学基础

将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能的铸件。铸造工艺压力加工工艺焊接工艺利用外力使金属材料产生塑性变形，以获得所需形状和尺寸的工件。通过加热或加压，或两者并用，使两个分离的物体产生原子间结合力而连接成一体的工艺过程。030201制造工艺基础

123介绍CAD软件的发展历程、基本功能和应用领域等。CAD软件概述阐述CAD软件在机械设计过程中的作用，包括零件设计、装配设计和工程图绘制等。CAD软件在机械设计中的应用简要介绍几种常用的CAD软件，如AutoCAD、SolidWorks和UG等，以及它们的特点和适用范围。常用CAD软件简介计算机辅助设计软件简介

03机械设计流程与方法

确定设计目标明确产品的功能、性能、成本等要求。用户需求收集通过问卷、访谈等方式收集用户对产品的期望和需求。市场调研了解同类产品优缺点、市场需求、竞争态势等。需求分析阶段

概念设计提出多种设计方案，进行初步分析和筛选。方案评审组织专家或团队对设计方案进行评审，提出改进意见。初步设计对选定的方案进行详细设计，包括结构、材料、工艺等方面的考虑。方案设计阶段

在初步设计的基础上，进行更详细的设计，包括零件设计、装配设计、公差配合等。详细设计运用有限元分析、动力学分析等方法对产品性能进行预测和优化。工程分析编制详细的设计文档，包括图纸、计算书、说明书等。设计文档编制详细设计阶段

试验验证收集用户反馈和试验数据，对产品进行持续改进和优化。问题反馈与改进设计变更管理设计总结与归设计过程进行总结和归档，为后续设计提供参考和借鉴。通过试验验证产品的性能和质量是否符合设计要求。对设计变更进行管理和控制，确保变更的合理性和可行性。优化改进阶段

04典型机械零件设计举例

轴类零件设计要点及实例分析确定轴的类型根据承载方式和使用条件，选择合适的轴类型，如转轴、心轴或传动轴。材料选择根据强度、刚度、耐磨性和耐腐蚀性要求，选择合适的材料，如碳钢、合金钢或不锈钢。结构设计根据功能需求和制造工艺，设计合理的轴结构，包括轴径、轴肩、键槽、退刀槽等。实例分析以某型号汽车发动机曲轴为例，分析其设计要点，包括承载方式、材料选择、热处理工艺、结构设计等。

确定传动类型参数选择材料与热处理实例分析齿轮传动装置设计要点及实例分析根据传动功率、转速和传动比等要求，选择合适的齿轮参数，如模数、齿数、压力角等。根据强度、耐磨性和耐腐蚀性要求，选择合适的材料和热处理工艺。以某型号机床主轴箱内的齿轮传动装置为例，分析其设计要点，包括传动类型选择、参数计算、材料选择、热处理工艺等。根据使用条件和设计要求，选择合适的齿轮传动类型，如圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动或蜗杆传动。

轴承类型选择及计算方法介绍01轴承类型选择02根据承载方式和使用条件，选择合适的轴承类型，如滚动轴承或滑动轴承。根据载荷大小、方向和转速等要求，进一步选择合适的轴承结构和尺寸。03

寿命计算根据轴承的载荷谱和转速等条件，计算轴承的寿命。刚度计算根据轴承的结构和尺寸等条件，计算轴承的刚度。配合与游隙选择根据轴承的使用条件和制造工艺等要求，选择合适的配合和游隙。轴承类型选择及计算方法介绍