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机械设计基础第一章汇报人：AA2024-01-14

机械设计概述机械设计基础知识机械设计中的常用机构机械设计中的传动系统机械设计中的轴系零部件机械设计中的连接与紧固

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。重要性机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要因素。机械设计的定义与重要性

机械设计的历史可以追溯到古代，如中国的指南车、记里鼓车等都是机械设计的杰作。随着工业革命的兴起，机械设计得到了飞速的发展，出现了许多新的设计理论和方法。历史现代机械设计已经发展成为一个综合性的学科，涉及力学、材料学、制造工艺学、控制理论等多个领域。随着计算机技术的发展，机械设计也逐渐实现了数字化和智能化。发展机械设计的历史与发展

创新性原则机械设计必须敢于创新，勇于探索，不断推动机械设计技术的进步和发展。美观性原则机械设计必须符合美学原理，使所设计的机械在视觉上具有美感。经济性原则机械设计必须考虑制造成本和使用成本，力求以最低的成本实现预定的功能。功能原则机械设计必须满足预定的功能要求，这是设计的出发点和归宿。可靠性原则机械设计必须保证所设计的机械在规定的条件下和规定的时间内完成预定功能的能力。机械设计的基本原则

02机械设计基础知识

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。静力学运动学动力学研究物体的运动规律，包括点的运动学、刚体的基本运动、点的合成运动、刚体的平面运动等。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、动能定理等。030201工程力学基础

材料力学基础材料的力学性能研究材料在不同温度、不同介质下的力学性能，包括强度、刚度、稳定性等。材料的疲劳与断裂研究材料在交变应力作用下的疲劳破坏和断裂行为，以及如何提高材料的疲劳强度和断裂韧性。复合材料的力学性能研究复合材料的力学性能，包括复合材料的强度、刚度、韧性等。

毛坯制造与选择介绍毛坯的制造方法、选择原则及毛坯的结构工艺性。机械制造工艺概述介绍机械制造工艺的基本概念、分类和内容，以及机械制造工艺的发展趋势。零件切削加工介绍零件切削加工的基本概念、切削运动与切削要素、刀具与刀具切削过程、切削加工方法与装备等。零件检验与质量控制介绍零件检验的基本概念、检验方法及应用，以及质量控制的基本概念和方法。零件热处理介绍零件热处理的基本概念、热处理工艺方法及应用等。机械制造工艺基础

03机械设计中的常用机构

由四个铰链连接的杆件组成的机构，包括曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。铰链四杆机构由四个杆件和一个滑块组成的机构，滑块可以在某一杆件上滑动，实现不同的运动规律。滑块四杆机构由两个导杆和两个滑块组成的机构，导杆可以绕固定点转动或沿固定轨迹移动。导杆机构平面连杆机构

由盘形凸轮和从动件组成的机构，通过凸轮的旋转或移动来驱动从动件实现预定的运动规律。盘形凸轮机构由移动凸轮和从动件组成的机构，通过凸轮的移动来驱动从动件实现预定的运动规律。移动凸轮机构由圆柱凸轮和从动件组成的机构，通过凸轮的旋转来驱动从动件实现预定的运动规律。圆柱凸轮机构凸轮机构

相交轴齿轮机构两个或多个轴线相交的齿轮组成的机构，包括直齿圆锥齿轮、斜齿圆锥齿轮和曲线齿圆锥齿轮等。平行轴齿轮机构两个或多个轴线平行的齿轮组成的机构，包括直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和人字齿圆柱齿轮等。错轴齿轮机构两个或多个轴线既不平行也不相交的齿轮组成的机构，包括蜗轮蜗杆机构和交错轴斜齿轮机构等。齿轮机构

04机械设计中的传动系统

传动原理类型特点应用带传动通过带与带轮之间的摩擦力传递运动和动力。结构简单、传动平稳、噪音小、能缓冲吸振、过载时带会在带轮上打滑，可起到保护其他零件的作用。平带传动、V带传动、多楔带传动和同步带传动等。适用于两轴中心距较大的场合，通常与电动机、减速器等联接。

通过链条与链轮之间的啮合传递运动和动力。传动原理类型特点应用滚子链传动、齿形链传动等。与带传动相比，链传动的平均传动比更准确，传递功率更大，且作用在轴上的径向力较小。适用于高温、低速、重载和灰尘较大的场合，如自行车、摩托车和汽车等交通工具中。链传动

齿轮传动通过两个或多个齿轮之间的啮合传递运动和动力。直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、锥齿轮传动等。传动效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长。适用于各种机械装置中，如汽车变速箱、工业减速器等。传动原理类型特点应用

传动原理类型特点应用蜗杆传过蜗杆与蜗轮之间的啮合传递运动和动力，通常蜗杆为主动件，蜗轮为从动件。圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动和锥蜗杆传动等。具有较大的传动比，通常为