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机械设计基础考试重点归纳

汇报人：AA

2024-01-14

CATALOGUE

目录

机械设计概述

机械零件设计基础

机械传动设计基础

轴系零部件设计要点

连接与紧固件设计要点

液压与气压传动基础知识

考试技巧与备考建议

01

机械设计概述

机械设计定义

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。

机械设计分类

分为新型设计、继承设计和变型设计3类。

技术性能准则

技术性能包括产品功能、制造和运行状况在内的一切性能，既保证静态性能，又能保证动态性能。

强度准则

产品设计必须符合安全准则，保证零件实际工作应力不超过许用应力，具有足够的强度。

经济性准则

以最少的消耗得到最多收益，采用现代设计技术，降低制造成本，提高产品研究的经济性。

可靠性准则

避免产品设计参数（如载荷、应力等）的随机性，采用可靠性设计、优化设计和健壮设计等方法，保证产品的可靠性。

绿色化

智能化

集成化

轻量化

01

02

03

04

绿色设计是未来的主题，机械设计需要符合环保要求，减少资源消耗和废弃物产生。

引入人工智能、大数据等技术，实现机械设计的自动化和智能化，提高设计效率和质量。

实现机械设计与制造、检测等环节的集成，形成完整的机械产品生命周期管理系统。

在保证产品性能的前提下，尽可能减少材料消耗和重量，提高产品的竞争力。

02

机械零件设计基础

了解常用工程材料的性能特点，能够根据零件的工作条件和性能要求选择合适的材料。

材料选择

热处理原理

热处理工艺

熟悉热处理的基本原理和方法，了解不同材料在热处理过程中的组织转变和性能变化。

掌握常用热处理工艺的制定和实施，能够根据需要选择合适的热处理工艺。

03

02

01

结构设计原则

结构类型选择

尺寸精度设计

表面粗糙度设计

了解零件结构设计的基本原则，如功能要求、工艺性、经济性等。

掌握尺寸精度的基本概念和设计方法，能够合理确定零件的尺寸公差和配合关系。

熟悉常见的零件结构类型，能够根据零件的功能和工艺要求选择合适的结构类型。

了解表面粗糙度对零件性能的影响，能够根据需要选择合适的表面粗糙度参数。

03

机械传动设计基础

根据设备总体布局和传动需求，合理安排各传动元件的位置和连接方式，确保传动的顺利进行。

针对传动装置中存在的不足，采取相应的优化措施，如提高制造精度、选用高性能材料、改进润滑方式等，以提高传动的效率和可靠性。

优化措施

布局原则

04

轴系零部件设计要点

确定轴的合理外形和全部结构尺寸，需考虑轴上零件的装拆、定位、轴的加工和装配工艺性。

轴的结构设计

进行弯曲强度和扭转强度校核，对轴进行精确的强度计算。

轴的强度校核

轴承类型选择

根据载荷方向、大小和性质，以及转速高低、支承刚度、调心性能、安装和拆卸方便性、经济性等因素选择轴承类型。

轴承配置方法

包括轴承的轴向固定、轴承的游隙调整、轴承的配合选择等，需根据具体情况进行选择和调整。

根据传递载荷的大小、轴转速的高低、两轴相对位移的大小和方向、缓冲减振以及装拆、调整和维修的方便性等因素进行选择。

联轴器选用原则

根据工作条件（如接合状态、分离迅速、平稳无冲击、分离彻底等）及离合器的性能、尺寸、质量、价格等综合考虑进行选择。

离合器选用原则

05

连接与紧固件设计要点

可拆连接

被连接件间存在间隙，依靠紧固件实现连接，如螺纹连接、键连接等。其特点是装拆方便，适用于需要频繁装拆的场合。

不可拆连接

被连接件间无间隙，通过焊接、铆接等方式实现连接。其特点是连接强度高，适用于长期固定连接的场合。

根据螺纹连接的实际受力情况，分析其受拉、受压、受剪或受扭等不同受力形式。

受力分析

根据受力分析结果，确定螺纹连接的强度条件，包括抗拉强度、抗压强度、抗剪强度和抗扭强度等。

强度条件

根据强度条件和螺纹连接的几何参数、材料力学性能等，进行校核计算，判断螺纹连接是否满足强度要求。

校核计算

花键连接

通过花键轴与花键套的配合实现轴与轴上零件的连接。适用于传递大扭矩和定心精度要求高的场合，具有承载能力强、定心精度高等优点。

键连接

通过键与键槽的配合实现轴与轴上零件的连接。适用于传递扭矩不大的场合，具有结构简单、装拆方便等优点。

其他连接形式

如销连接、过盈连接等，根据具体使用场合和要求选择合适的连接形式。

06

液压与气压传动基础知识

液压传动工作原理

液压传动是利用液体作为工作介质来传递动力和运动的传动方式。其工作原理基于帕斯卡原理，即液体在密闭容器内传递压力时，压力在各个方向上均匀传递。

液压传动组成

一个完整的液压系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油组成。其中，动力元件将原动机的机械能转换为液体的压力能，