机械设计教程－1机械设计概述

　　 一、教学目标

　　 (一）能力目标 了解机械零件设计和机械设计的基本要求和一般过程 (二)知识目标 熟悉机械零件的失效形式及设计准则 二、教学内容 1.机械设计的基本要求 2.机械设计的内容与步骤 3.机械零件的失效形式及设计计算准则 4.机械零件设计的标准化、系列化及通用化 三、教学的重点与难点 机械设计的步骤、机械零件的失效形式及设计准则 四、教学方法与手段 采用多媒体,注重启发引导式教学。 1.1 机械设计的基本要求 1.1.1机械零件设计的基本要求 1、工作可靠 2、成本低廉 1.1.2机械设计的基本要求 1、保证产品的功能； 2、保证产品的工艺性； 3、保证产品具有使用和维护要求； 4、保证产品的社会效益和经济效益； 5、保证产品具有创新性。 1.2机械设计的内容与步骤 机械设计是一项复杂、细致和科学性很强的工作。随着科学技术的发展，设计方法也在不断地发展。近年来发展起来的优化设计、可靠性设计、有限元设计、模块设计、计算机辅助设计等现代设计方法已在机械设计中得到了推广与应用。即使如此，常规设计方法仍然是工程技术人员进行机械设计的重要基础。 1.2.1机械设计的过程的分段 1、产品规划 2、方案设计 3、技术设计 4、制造及试验 与设计机器时一样，设计机械零件也常需拟定出几种不同的方案，经过认真比较选用最好的一种。 1.2.2设计机械零件的一般步骤 1、根据机器的具体运转情况和简化的计算方案确定零件的载荷 2、根据零件工作情况的分析，确定零件的失效形式，从而确定其计算准则 3、进行主要参数选择，选择材料，根据计算准则定出零件的主要尺寸，考虑热处理及结构工艺性要求等 4、进行结构设计 5、绘制零件工作图，制定技术要求，编写计算说明书及有关技术文件。 1.3机械零件的失效形式及设计计算准则 失效：丧失预订功能或预订功能指标降低到许用值以下的现象。 1.3.1失效形式 1、断裂 过载断裂、疲劳断裂 2、过量变形 3、表面失效 4、破坏正常工作条件引起的失效 1.3.2设计计算准则 设计计算准则：根据不同失效原因建立起来的工作能力判定条件。 1、强度准则（整体强度、表面强度） 2、刚度准则 3、耐热性准则 4、散热性准则 5、可靠性准则 1.4 机械零件设计的标准化、系列化及通用化 标准件：按规定标准生产的零件。 标准化的好处：（1）由专门化工厂大量生产标准件，能保证质量、节约材料、降低成本；（2）选用标准件可以简化设计工作，缩短产品的生产周期；（3）选用参数标准化的零件，在机械制造过程中可以减少刀具和量具的规格；（4）具有互换性，从而简化机器的安装和维修。 设计中选用标准件时，由于受到标准的限制而使选用不够灵活，若选用系列化产品则从一定程度上解决了这一问题。 通用化是指在不同规格的同类产品中或不同类产品中采用同一结构和尺寸的零部件，以减少零部件的种类，简化生产管理过程，降低成本和缩短生产周期。 三化：标准化、系列化、通用化。 小结： 1. 机械设计的基本要求 2. 机械设计的内容与步骤 3. 机械零件的失效形式及设计计算准则 4.机械零件设计的标准化、系列化及通用化 作业与思考： 1、机械设的过程通常分为那几个阶段？各阶段的主要内容是什么？ 2、常见的失效形式有哪几种？ 3、标准化的重要意义是什么？