機械設計基礎專業(yè)知識認知匯報人：<XXX>2024-01-27可編輯文檔REPORTINGREPORTING可編輯文檔目錄CATALOGUE機械設計概述機械設計基礎知識機械零件設計機械傳動設計液壓與氣壓傳動設計機械設計實踐與應用01機械設計概述REPORTING可編輯文檔定義機械設計是根據(jù)使用要求對機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構(gòu)思、分析和計算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。重要性機械設計是機械工程的重要組成部分，是機械生產(chǎn)的第一步，是決定機械性能的最主要因素。機械設計的定義與重要性機械設計的歷史可以追溯到古代，如中國的指南車、記里鼓車等，都是古代機械設計的杰作。隨著工業(yè)革命的興起，機械設計得到了飛速的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新的設計理論和設計方法。歷史現(xiàn)代機械設計已經(jīng)發(fā)展成為一個綜合性的學科，涉及到力學、材料學、熱力學、控制學等多個領域。同時，隨著計算機技術的發(fā)展，機械設計也實現(xiàn)了數(shù)字化、智能化的發(fā)展。發(fā)展機械設計的歷史與發(fā)展機械設計必須滿足預定的功能要求，這是設計的根本目的。功能原則機械設計必須追求創(chuàng)新，采用新的技術、新的材料和新的工藝，以提高產(chǎn)品的性能和降低成本。創(chuàng)新性原則機械設計必須保證產(chǎn)品的可靠性，即在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力?？煽啃栽瓌t機械設計必須在滿足功能要求的前提下，追求最低的成本和最高的經(jīng)濟效益。經(jīng)濟性原則機械設計必須保證產(chǎn)品的安全性，即在使用過程中不會對人員和環(huán)境造成傷害或危害。安全性原則0201030405機械設計的基本原則02機械設計基礎知識REPORTING可編輯文檔研究物體在力系作用下的平衡條件，以及如何建立各種力系的平衡方程。靜力學運動學動力學研究物體的運動規(guī)律，包括點的運動學、剛體的簡單運動、點的合成運動、剛體的平面運動等。研究物體機械運動與作用力之間的關系，包括動量定理、動量矩定理、動能定理等。030201工程力學基礎

材料力學基礎材料的力學性能研究材料在不同環(huán)境、溫度、加載速度下的力學行為，包括彈性、塑性、蠕變、疲勞等。材料的破壞與斷裂研究材料在復雜應力狀態(tài)下的破壞與斷裂行為，以及裂紋的擴展和止裂。復合材料的力學性能研究由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成的復合材料的力學性能。機械制造工藝概述了解機械制造工藝的基本概念、分類和內(nèi)容。熟悉毛坯的制造方法、選擇原則及毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性。掌握零件切削加工的基礎知識，如切削運動與切削要素、刀具材料與刀具角度、切削力與切削熱等。了解機床的類型、結(jié)構(gòu)、傳動及調(diào)整，熟悉夾具的組成、定位原理及夾緊機構(gòu)。理解加工精度的概念及影響因素，掌握提高加工精度的工藝措施；了解表面質(zhì)量的概念及其對零件使用性能的影響，熟悉改善表面質(zhì)量的工藝措施。毛坯制造與選擇機床與夾具加工精度與表面質(zhì)量零件切削加工機械制造工藝基礎03機械零件設計REPORTING可編輯文檔零件的類型與功能用于傳遞扭矩和承受載荷，如主軸、傳動軸等。用于傳遞動力和改變轉(zhuǎn)速，如直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪等。用于支撐旋轉(zhuǎn)軸和減少摩擦，如滾動軸承、滑動軸承等。用于連接兩軸并傳遞扭矩，如剛性聯(lián)軸器、彈性聯(lián)軸器等。軸類零件齒輪類零件軸承類零件聯(lián)軸器類零件滿足功能要求、保證強度與剛度、考慮制造工藝性、經(jīng)濟合理性等。設計原則理論設計、經(jīng)驗設計、模型試驗設計、優(yōu)化設計等。設計方法明確設計任務、進行方案構(gòu)思、繪制草圖、建立數(shù)學模型、進行優(yōu)化設計等。設計步驟零件的設計原則與方法根據(jù)軸的受力情況，選擇合適的材料和截面形狀，進行強度計算和剛度校核。軸的設計根據(jù)齒輪傳動的參數(shù)和要求，選擇合適的齒輪類型和材料，進行齒面接觸強度和齒根彎曲強度計算。齒輪的設計根據(jù)軸承的工作條件和要求，選擇合適的軸承類型和材料，進行壽命計算和校核。軸承的設計根據(jù)聯(lián)軸器的類型和連接要求，選擇合適的聯(lián)軸器類型和材料，進行扭矩傳遞能力和軸向位移補償能力的計算和校核。聯(lián)軸器的設計典型零件設計案例04機械傳動設計REPORTING可編輯文檔嚙合傳動利用齒輪、鏈輪等嚙合元件傳遞動力。具有傳動效率高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，但需要較高的制造精度和安裝精度。摩擦傳動利用摩擦力傳遞動力，如帶傳動、摩擦輪傳動等。具有結(jié)構(gòu)簡單、過載保護等優(yōu)點，但傳動效率相對較低。液壓傳動利用液體的壓力能傳遞動力，如液壓泵、液壓馬達等。具有傳動平穩(wěn)、無級調(diào)速等優(yōu)點，但需要配備相應的液壓系統(tǒng)和控制元件。傳動類型與特點設計原則在滿足使用要求的前提下，力求結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、重量輕、成本低；保證傳動效率高、噪音低、壽命長；考慮過載保護、安全可靠性等因素。設計方法根據(jù)傳動類型和工作條件，選擇合適的傳動元件和材料；進行受力分析和強度計算，確定元件的主要參數(shù)和尺寸；進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和細節(jié)設計，提高傳動的性能和可靠性。傳動設計原則與方法齒輪傳動設計根據(jù)工作條件和設計要求，選擇合適的齒輪類型、材料和精度等級；進行齒輪參數(shù)計算和強度校核，確定齒輪的主要尺寸和參數(shù)；進行齒輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化和細節(jié)設計，如齒形修形、齒面處理等。帶傳動設計根據(jù)工作條件和設計要求，選擇合適的帶型、材料和結(jié)構(gòu)；進行帶傳動的受力分析和強度計算，確定帶的張緊力、包角等參數(shù)；進行帶輪的結(jié)構(gòu)設計和細節(jié)優(yōu)化，如輪槽形狀、倒角等。鏈傳動設計根據(jù)工作條件和設計要求，選擇合適的鏈型、材料和精度等級；進行鏈傳動的受力分析和強度計算，確定鏈的主要參數(shù)和尺寸；進行鏈輪的結(jié)構(gòu)設計和細節(jié)優(yōu)化，如鏈輪齒形、鏈輪材料等。典型傳動設計案例05液壓與氣壓傳動設計REPORTING可編輯文檔液壓傳動原理：液壓傳動是利用液體作為工作介質(zhì)來傳遞動力和運動的傳動方式。它依靠液體的壓力能來實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換、傳遞和控制。液壓傳動特點傳遞動力大，運動平穩(wěn)；可實現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍寬；易于實現(xiàn)自動化和遠程控制；對工作介質(zhì)的要求較高，需要定期維護和更換。液壓傳動原理與特點氣壓傳動原理：氣壓傳動是以壓縮空氣為工作介質(zhì)來傳遞動力和運動的傳動方式。它依靠氣體的壓力能來實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換、傳遞和控制。氣壓傳動特點空氣來源方便，無污染；動作迅速，反應快；維護簡單，成本低；但空氣具有可壓縮性，因此傳動精度和穩(wěn)定性相對較低。氣壓傳動原理與特點液壓系統(tǒng)設計案例某機床的液壓系統(tǒng)，采用定量泵供油，通過換向閥實現(xiàn)工作機構(gòu)的正反轉(zhuǎn)，利用溢流閥調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，采用節(jié)流閥進行速度調(diào)節(jié)。該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、性能穩(wěn)定等特點。氣壓系統(tǒng)設計案例某自動化生產(chǎn)線的氣壓系統(tǒng)，采用空氣壓縮機供氣，通過方向控制閥實現(xiàn)氣缸的往復運動，利用壓力控制閥調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，采用流量控制閥進行速度調(diào)節(jié)。該系統(tǒng)具有動作靈活、節(jié)能環(huán)保、安全可靠等特點。液壓與氣壓傳動設計案例06機械設計實踐與應用REPORTING可編輯文檔需求分析、概念設計、詳細設計、制造與裝配、測試與驗證。設計流程創(chuàng)新設計、優(yōu)化設計、可靠性設計、有限元分析等。設計方法機械設計流程與方法某型號發(fā)動機設計，涉及結(jié)構(gòu)強度、熱力學、流體力學等多學科知識，通過創(chuàng)新設計和優(yōu)化分析，提高發(fā)動機性能和可靠性。案例一某型號機器人設計，采用先進的控制算法和機械設計理念，實現(xiàn)高精度、高效率的作業(yè)要求。案例二某型號汽車底盤設計，針對行駛穩(wěn)定性、舒適性和安全性進行優(yōu)化設計，提高