第一篇總論第二章機械設(shè)計總論§2-1機器的組成§2-2設(shè)計機器的一般程序§2-3對機器的主要要求§2-4機械零件的主要失效形式§2-5設(shè)計機械零件時應(yīng)滿足的基本要求§2-6機械零件的設(shè)計原則§2-7機械零件的設(shè)計方法§2-8機械零件設(shè)計的一般步驟§2-9機械零件的材料及其選用§2-10機械零件設(shè)計中的標準化

輔助系統(tǒng)，例如：潤滑、顯示、照明等原動機部分傳動部分控制系統(tǒng)執(zhí)行部分動力部分（人力、畜力、風力、水力、電機、內(nèi)燃機等）功能：提供動力、實施能量轉(zhuǎn)換傳動部分（機械傳動、電力傳動、流體傳動等）

功能：減速、變速、傳遞動力、改變運動規(guī)律、多驅(qū)動工作部分（具體實施做工的部分）

功能：直接完成預(yù)定任務(wù)的裝置控制部分（啟動、停止、保護等）。功能：使各部分協(xié)調(diào)動作第二章機械設(shè)計總論§2-1

機器的組成基本部分2以汽車為例－機械系統(tǒng)的組成動力系統(tǒng)傳動系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)操縱及控制系統(tǒng)輔助裝置冷卻、潤滑、記數(shù)、照明MAZDA新車型設(shè)計3§2-2設(shè)計機器的一般程序試制、批量生產(chǎn)、銷售計劃階段方案設(shè)計階段技術(shù)設(shè)計階段技術(shù)文件編制階段可行性報告設(shè)計任務(wù)書原理方案圖

總裝圖、部裝圖、零件圖技術(shù)說明書、使用說明書、標準件明細表4機器開發(fā)一般過程§2-2設(shè)計機器的一般程序ConcepturalDesignGeneralDesignDetailDesignUpdateDesign5機械設(shè)計的一般過程概念設(shè)計總體設(shè)計詳細設(shè)計改進設(shè)計6§2-3對機器的主要要求一、使用功能的要求：要滿足預(yù)期的使用要求二、經(jīng)濟性要求：1）設(shè)計制造經(jīng)濟性——成本低

2）使用經(jīng)濟性——高生產(chǎn)率、高效率、低消耗、低維護和管理費用三、勞動保護要求：1）機器的操作要方便、安全

2）操作者及機器的環(huán)境要得到改善四、可靠性要求：五、其它專用要求：7§2-2設(shè)計機器的一般程序8機械零件的設(shè)計工作情況分析失效形式設(shè)計準則強度計算失效——

零件失去其工作能力。機械零件的主要失效形式4.破壞正常工作條件引起的失效：

打滑，共振，膠合1.整體斷裂：拉，壓，彎，扭2.過大的殘余應(yīng)力3.零件表面的破壞：接觸疲勞、磨損、膠合、壓潰、腐蝕§2-4

機械零件的主要失效形式9引起零件變形殘余應(yīng)力有時有好處，如預(yù)應(yīng)力混凝土，增加其強度一、避免在預(yù)定壽命期限內(nèi)失效的要求：§2-5機械零件設(shè)計的基本要求1.強度：體積強度：塑性變形、脆斷、疲勞斷裂

表面強度：面接觸——

壓潰、磨損

點、線接觸

——

疲勞點蝕、磨損2.剛度：彈性變形過大3.穩(wěn)定性：靜態(tài)穩(wěn)定→壓桿；動態(tài)穩(wěn)定→轉(zhuǎn)軸

4.其他：局部膠合；摩擦傳動打滑；聯(lián)接松動等五、結(jié)構(gòu)工藝性的要求：良好的工藝性

——便于加工，便于裝拆，便于使用、維護。三、質(zhì)量小的要求四、可靠性要求二、經(jīng)濟性要求101.機加工零件的工藝性1）要能加工

加工不出來一切免談。2）便于加工

減小輔助時間（減少裝夾和換刀），減少機動時間。3）保證精度

越程槽，減少變形(車工怕長杠、刨工怕大板)，減少裝夾。4）提高刀具壽命

退刀槽，避免鉆斜孔、深孔和盲孔。111）能裝能卸

軸承定位臺階、螺栓、定位銷例。2）提高效率

避免過定位和輔助加工。3）保證裝配質(zhì)量

合理的定位結(jié)構(gòu)，要能調(diào)整間隙。

盡可能使受熱變型一致：要求避免尖角、壁厚均勻、形狀對稱，少用細長桿、大薄板。3.熱處理件的工藝性2.裝配零件的工藝性12磨損是零件的主要失效形式之一，但由于計算困難一般不計算，對軸瓦等重要零件用其它方法作替代計算。§2-6

機械零件的設(shè)計準則13一、常規(guī)設(shè)計：1.理論設(shè)計：2.經(jīng)驗設(shè)計：1）校核計算：3.模型實驗設(shè)計：§2-7機械零件的設(shè)計方法2）設(shè)計計算：FF二、現(xiàn)代設(shè)計方法：1.優(yōu)化設(shè)計2.計算機輔助設(shè)計(CAD)3.可靠性設(shè)計4.虛擬設(shè)計——虛擬樣機——分析、實驗、修改、定型——產(chǎn)品制造5.網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計6.綠色設(shè)計14§2-2設(shè)計機器的一般程序15強度的校核計算結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)定應(yīng)力分析材料選擇強度校核強度的設(shè)計計算材料選擇應(yīng)力分析公式強度設(shè)計公式結(jié)構(gòu)尺寸計算一般需要求解方程組一般需要反復(fù)計算才能得到滿意結(jié)果機械零件的設(shè)計步驟：1.根據(jù)零件的使用要求，選擇零件的類型和結(jié)構(gòu)；2.計算其作用載荷；3.根據(jù)零件類型、結(jié)構(gòu)和所受載荷，分析失效形式，確定設(shè)計準則；4.選材；5.根據(jù)設(shè)計準則，確定出零件的基本尺寸；6.根據(jù)工藝性及標準化等原則，進行結(jié)構(gòu)設(shè)計；7.必要的校核計算；8.畫零件圖，寫說明書?！?-8機械零件的設(shè)計步驟16類型選擇受力分析選擇材料確定失效分析、建立計算準則合理確定基本尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計（工藝性、標準化）校核計算畫零件圖、寫說明書NY17§2-9常用材料及其選擇一、常用材料1.鑄鐵

性脆、不能碾壓或鍛造；易熔、液態(tài)流動性好；減震性、耐磨性好；有的易切削，有的強度高，廣泛用作機架等復(fù)雜零件。分為灰鐵、球鐵、蠕鐵、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。2.鋼

有較好的機械、熱處理和切削性能；分為碳鋼和合金鋼，含碳量有高、中、低之分；一般含碳量↑強度、硬度↑塑性、韌性↓，可通過熱處理改善性能；常用中碳鋼、中碳合金鋼。3.鑄鋼

強度、切削性優(yōu)于鑄鐵，易熔性、流動性較鑄鐵差，適合作大尺寸零件。4.有色金屬

鋁合金強密比高，宜作高速、輕質(zhì)零件，多用鑄鋁；銅合金導熱、導電性好，減摩、耐磨、抗膠合性能好，宜作電器接插件、軸瓦、蝸輪等；軸承合金專門用來做軸承。5.非金屬

橡膠宜做密封件、緩沖減震件、傳動帶等；塑料一般用作減摩材料或復(fù)雜輕載件。18二、常用熱處理方法1.淬火

加熱至臨界溫度，保溫，急冷。提高硬度、耐磨性。以表面淬火常用。2.滲碳淬火

滲碳然后淬火。使零件外硬內(nèi)韌，耐磨、耐沖擊。3.碳氮共滲

亦稱氰化，目的同上?，F(xiàn)在應(yīng)用不多。4.滲氮

熱處理溫度低，表面硬度大于滲碳淬火，適于硬化后不磨削的零件，不耐沖擊。5.調(diào)質(zhì)

淬火后高溫回火；綜合機械性能較好，也便于切削。最常用的熱處理方法之一。6.正火（常化）

調(diào)整硬度、細化晶粒、便于切削。不重要的零件可作為最終熱處理。7.退火降低硬度、均勻組織、消除內(nèi)應(yīng)力。對鑄、鍛、焊零件是常用的消除內(nèi)應(yīng)力的方法。191.使用要求2.工藝要求3.經(jīng)濟性

有強度和重量要求，選強密比高的；有剛度要求，選彈性模量大的（對碳鋼，這種情況下寧肯用較低強度的材料）；有接觸強度和耐磨要求，選表面可強化處理的。

毛坯要與生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，大批量宜用鑄造、模鍛，小批量宜用焊接、自由鍛。相應(yīng)的：鑄件要求液態(tài)流動性好、縮孔和偏析傾向小；焊件要求可焊性好、不易開裂；鍛件要求延展性好、熱脆性??；切削加工件要便于切削、表面要光整；熱處理件要求可淬性、淬透性好，變形傾向小。

相對價格要低、材料利用率要高、加工費用要少，最終要與生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)。三、材料選用原則20END212223二.