机械设计的构思与方法精要.doc

机械设计的构思与方法 主编：段正勇 2009年1月18日 目 录 第1章 机械与设计 1 1.1 机械与机械工程 1 1.2 机械的组成 9 1.3 关于设计 11 1.4 机械产品的全生命周期设计 12 1.5 设计与信息 13 1.6 现代机械的要求及创新设计方法 14 1.7 机械设计相关软件介绍 14 第2章 基本机构与机械要素 15 2.1 平面连杆机构 15 2.2 凸轮机构 20 2.3 齿轮机构与轮系 25 2.4 间歇机构 32 2.5 带传动与链传动机构 32 2.6 螺纹 32 2.7 轴、轴承、键及联轴器 33 2.8 弹簧 33 2.9 制动器 33 2.10 气压与液压装置 33 2.11 电动机 33 第3章 机械的功能与形状、机构和结构 34 3.1 机械的基本功能 34 3.2 功能与形状 34 3.3 功能与机构、结构 40 第4章 材 料（包括原书第10章） 41 3.1 机械材料的选择方法 41 3.2 金属材料 41 3.3 非金属材料 41 3.4 新型材料 41 第5章 机械设计中的基本计算（包括原书6章） 42 5.1 平面机构自由度计算 42 5.2 ？？？ 42 第6章 机械中的尺寸与制图（包括原书7、14章） 43 6.1 尺寸与制图的意义 43 6.2 尺寸确定与制图过程 43 6.3 常用制图方法 44 6.4 尺寸公差与配合 44 6.5 图纸标注与图面处理 44 6.6 尺寸确定与制图实例 45 第7章 机械加工与制造（包括原书8、9和12章） 46 7.1 设计与加工工艺的关系 46 7.2 形状与刀具的关系 46 7.3 常用刀具 46 7.4 毛坯的形成 47 7.5 外形加工 47 7.6 现代加工方法介绍 47 7.7 委托加工与工程监督 48 7.8 检测、装配与运行 48 第8章 机械设计的后期工作（包括原书13章部分内容、附录1） 49 8.1 ？？？ 49 9.2 ？？？ 49 参考文献 50 附录： 51 第1章 机械与设计 在漫长的历史发展过程中，人类运用其聪明的才智和勤劳的双手创造了灿烂的精神文明和物质文明。为了创造美好的生活，减轻劳动强度、改善劳动条件、提高劳动生产率以及实现各种美好的梦想，人们在长期的生产实践中，创造和发展了丰富多彩的各种机械，包括天上飞的飞机、火箭、卫星，地上跑的各种车辆，水面游的各种船只，水中的潜艇，以及日常生活中的各式各样的机械产品。所以，机械成了人类物质文明的重要组成部分，甚至，机械的发展程度成为社会进步重要标志！ 1.1 机械与机械工程 1.1.1 什么是机械 中文机械的现代概念多源自日语之“机械”一词，日本的机械工程学对机械概念做如下定义（即符合下面三个特征称为机械machine）：机械是物体的组合，假定力加到其各个部分也难以变形。这些物体必须实现相互的、单一的、规定的运动。把施加的能量转变为最有用的形式，或转变为有效的机械功。 新华词典的解释一切具有确定的运动系统的机器和机构的总称如机床拖拉机等。通常的解释：机械是简单的装置，它能够将能量、力从一个地方传递到另一个地方。它能改变物体的形状结构创造出新的物件在生活中，我们周围有数不清的不同种类的机械在为我们工作。机械的日常的理解是机械装置，也就是各种机器与器械。从机械专业的角度来说：机械具有相当重要的基础地位。机械是现代社会进行生产和服务的五大要素(即人、资金、能量、材料和机械)之一。在马克思工业社会时候，工业社会，尤其是大工业社会，即用机器生产机器的时代。无论从生活中接触的各种物理的装置，如电灯电话电视机冰箱电梯等等都包含有机器的成分，或者包含在广义的机械之中，而从生产中来看各种机床自动化装备飞机，轮船神五神六等等，都缺不了机械更不用说化工厂，电厂等。 所以，毫不夸张的说，机械是现代社会的一个基础可以毫不夸张的认为也是社会一根大柱子。任何现代产业和工程领域都需要应用机械，就是人们的日常生活，也越来越多地应用各种机械了，如汽车、自行车、钟表、照相机、洗衣机、冰箱、空调机、吸尘器，等等。将零件按规定的技术要求组装起来，并经过调试、检验使之成为合格产品的过程两个或两个以上的构件通过活动联接以实现规定运动的构件组合部分。两个构件称为运动副凡面接触的运动副称为低副凡点或线接触的运动副称为高副1-活塞环；2-活塞；3-活塞销；4-连杆； 5-连杆盖；6-定位套筒；7-连杆轴瓦； 8-连杆螺栓；9-连杆衬套；10-活塞销卡环。 1-活塞；2-连杆。 （a）爆炸图