機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課件12024/3/26CATALOGUE目錄機(jī)械設(shè)計(jì)概述機(jī)械零件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新方法機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐案例分析22024/3/2601機(jī)械設(shè)計(jì)概述32024/3/26定義機(jī)械設(shè)計(jì)是根據(jù)使用要求對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式、各個(gè)零件的材料和形狀尺寸、潤(rùn)滑方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)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(guò)程。分類(lèi)機(jī)械設(shè)計(jì)可分為新型設(shè)計(jì)、繼承設(shè)計(jì)和變型設(shè)計(jì)3類(lèi)。機(jī)械設(shè)計(jì)的定義與分類(lèi)42024/3/26

機(jī)械設(shè)計(jì)的基本原則技術(shù)性能準(zhǔn)則技術(shù)性能包括產(chǎn)品功能、制造和運(yùn)行狀況在內(nèi)的一切性能，既包含靜態(tài)性能，也包含動(dòng)態(tài)性能。經(jīng)濟(jì)性準(zhǔn)則產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)的成本往往給生產(chǎn)成本帶來(lái)很大的影響，最好的設(shè)計(jì)未必是最低成本的設(shè)計(jì)，但最低成本的設(shè)計(jì)往往也不能達(dá)到最好的效果。可靠性準(zhǔn)則可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的使用條件下，在預(yù)期的壽命內(nèi)能完成規(guī)定功能的能力。52024/3/26第二季度第一季度第四季度第三季度綠色化并行化智能化虛擬化機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)綠色設(shè)計(jì)是從產(chǎn)品的概念形成到生產(chǎn)制造、使用乃至廢棄后的回收、重用及處理處置的各個(gè)階段，涉及產(chǎn)品整個(gè)生命周期的設(shè)計(jì)。并行設(shè)計(jì)是一種對(duì)產(chǎn)品及其相關(guān)過(guò)程（包括制造過(guò)程和支持過(guò)程）進(jìn)行并行和集成設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方法。智能化設(shè)計(jì)是現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，它是建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)、優(yōu)化技術(shù)、CAD技術(shù)、仿真技術(shù)、人工智能技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。虛擬化設(shè)計(jì)技術(shù)是以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為基礎(chǔ)，以機(jī)械產(chǎn)品為對(duì)象的設(shè)計(jì)手段。62024/3/2602機(jī)械零件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)72024/3/26機(jī)械零件的分類(lèi)與功能包括齒輪、帶輪、鏈輪等，用于傳遞動(dòng)力和扭矩。包括軸承、軸、聯(lián)軸器等，用于支撐和定位旋轉(zhuǎn)部件。包括螺栓、鍵、銷(xiāo)等，用于連接和固定各部件。包括密封圈、密封墊等，用于防止泄漏和保持壓力。傳動(dòng)零件軸系零件連接零件密封零件82024/3/26功能性準(zhǔn)則可靠性準(zhǔn)則經(jīng)濟(jì)性準(zhǔn)則工藝性準(zhǔn)則機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則01020304確保零件能夠滿(mǎn)足特定的功能要求，如傳遞動(dòng)力、支撐負(fù)載等。確保零件在規(guī)定的條件下能夠正常工作，并具有足夠的強(qiáng)度和剛度。在滿(mǎn)足功能和可靠性的前提下，盡量降低零件的制造成本和維護(hù)費(fèi)用。確保零件的結(jié)構(gòu)和尺寸符合制造工藝的要求，便于加工和裝配。92024/3/26金屬材料非金屬材料復(fù)合材料材料選擇原則機(jī)械零件的材料與選擇包括鋼、鑄鐵、銅合金等，具有優(yōu)良的力學(xué)性能和加工性能。由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成，具有優(yōu)異的綜合性能。包括塑料、橡膠、陶瓷等，具有輕質(zhì)、耐腐蝕、絕緣等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)零件的工作條件、性能要求和成本等因素綜合考慮，選擇合適的材料。102024/3/2603機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)112024/3/26嚙合傳動(dòng)利用齒輪、鏈輪等嚙合元件傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)方式。具有傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠等特點(diǎn)。摩擦傳動(dòng)利用摩擦力傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)方式，如帶傳動(dòng)、摩擦輪傳動(dòng)等。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、過(guò)載打滑等特點(diǎn)。流體傳動(dòng)利用液體或氣體傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)方式，如液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)等。具有易于實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速、遠(yuǎn)距離傳動(dòng)、自動(dòng)化控制等特點(diǎn)。機(jī)械傳動(dòng)的類(lèi)型與特點(diǎn)122024/3/26根據(jù)工作條件和使用要求，選擇適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)類(lèi)型和布局方式。滿(mǎn)足使用要求保證傳動(dòng)性能提高傳動(dòng)效率簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低成本確保傳動(dòng)的準(zhǔn)確性、平穩(wěn)性和可靠性，降低噪音和振動(dòng)。盡量減小傳動(dòng)過(guò)程中的能量損失，提高傳動(dòng)效率。在滿(mǎn)足使用要求的前提下，盡量簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、減少零部件數(shù)量，降低制造成本和維護(hù)費(fèi)用。機(jī)械傳動(dòng)的設(shè)計(jì)原則132024/3/26采用齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)不同車(chē)速和扭矩的輸出，滿(mǎn)足汽車(chē)行駛過(guò)程中的不同需求。汽車(chē)變速器采用液壓或氣壓傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)的靈活運(yùn)動(dòng)和精確定位。工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)采用滾珠絲杠副或直線導(dǎo)軌副等摩擦傳動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)高精度、高速度的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)采用多級(jí)齒輪傳動(dòng)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱機(jī)械傳動(dòng)的應(yīng)用實(shí)例142024/3/2604機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)152024/3/26機(jī)械制造工藝流程包括原材料準(zhǔn)備、加工、裝配、檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)。機(jī)械制造工藝特點(diǎn)高精度、高效率、高自動(dòng)化等。機(jī)械制造工藝的流程與特點(diǎn)162024/3/26保證產(chǎn)品質(zhì)量，滿(mǎn)足使用要求。設(shè)計(jì)原則一設(shè)計(jì)原則二設(shè)計(jì)原則三提高生產(chǎn)效率，降低成本。簡(jiǎn)化工藝，便于操作和維護(hù)。030201機(jī)械制造工藝的設(shè)計(jì)原則172024/3/26采用先進(jìn)的加工技術(shù)和設(shè)備，提高加工精度和效率。優(yōu)化方法一優(yōu)化生產(chǎn)流程，減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)和浪費(fèi)。優(yōu)化方法二引入信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理和智能化生產(chǎn)。優(yōu)化方法三機(jī)械制造工藝的優(yōu)化方法182024/3/2605機(jī)械設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新方法192024/3/26鼓勵(lì)學(xué)生挑戰(zhàn)傳統(tǒng)觀念，提出新穎的設(shè)計(jì)思路。打破思維定勢(shì)引導(dǎo)學(xué)生廣泛涉獵相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)，為創(chuàng)新提供靈感。拓展知識(shí)面通過(guò)案例分析、頭腦風(fēng)暴等方法，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造欲望。激發(fā)創(chuàng)造欲望創(chuàng)新思維的培養(yǎng)與激發(fā)202024/3/26運(yùn)用多種學(xué)科知識(shí)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合優(yōu)化。綜合原理將復(fù)雜問(wèn)題分解為簡(jiǎn)單問(wèn)題，分別加以解決。分離原理從問(wèn)題的反面或?qū)α⒚孢M(jìn)行思考，尋求突破。逆向思維對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行重新組合，形成新的設(shè)計(jì)方案。重組原理創(chuàng)新原理在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用212024/3/26實(shí)例一某型號(hào)機(jī)器人設(shè)計(jì)，采用模塊化設(shè)計(jì)思路，便于維修和升級(jí)。實(shí)例二某型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)，運(yùn)用新材料和先進(jìn)制造工藝，提高性能和壽命。實(shí)例三某型號(hào)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)，結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)能、環(huán)保。實(shí)例四某型號(hào)醫(yī)療器械設(shè)計(jì)，注重人性化設(shè)計(jì)，提高患者使用舒適度。機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)例分析222024/3/2606機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐案例分析232024/3/26設(shè)計(jì)思路闡述設(shè)計(jì)過(guò)程中的主要思路和方法，包括傳動(dòng)方案的選擇、主要參數(shù)的確定、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化等。性能評(píng)估對(duì)該減速器的性能進(jìn)行評(píng)估，包括傳動(dòng)效率、噪音、振動(dòng)、壽命等方面的測(cè)試和分析。關(guān)鍵技術(shù)介紹設(shè)計(jì)中采用的關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)，如高強(qiáng)度材料的應(yīng)用、先進(jìn)的制造工藝、高效的潤(rùn)滑方式等。設(shè)計(jì)背景介紹該減速器的使用環(huán)境和性能要求。案例一：某型號(hào)減速器的設(shè)計(jì)分析242024/3/26設(shè)計(jì)背景闡述設(shè)計(jì)過(guò)程中的主要思路和方法，包括主軸箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軸承的選擇和配置、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。設(shè)計(jì)思路關(guān)鍵技術(shù)性能評(píng)估介紹該機(jī)床主軸箱的使用環(huán)境和性能要求。對(duì)該機(jī)床主軸箱的性能進(jìn)行評(píng)估，包括主軸的旋轉(zhuǎn)精度、剛度、熱穩(wěn)定性等方面的測(cè)試和分析。介紹設(shè)計(jì)中采用的關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)，如高精度加工技術(shù)、先進(jìn)的裝配工藝、主軸箱的密封技術(shù)等。案例二：某型號(hào)機(jī)床主軸箱的設(shè)計(jì)分析252024/3/26設(shè)計(jì)背景介紹該汽車(chē)變速器的使用環(huán)境和性能要求。關(guān)鍵技術(shù)介紹設(shè)計(jì)中采用的關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)，如先進(jìn)的同步器技術(shù)、高效的冷卻系統(tǒng)、智能化的控制技術(shù)等。設(shè)計(jì)思路闡述設(shè)計(jì)