～第一篇总论(第一二章）.pptVIP

绪 论 一.课程的研究对象及内容 二.课程的性质 三.课程的任务 四.学习本课程的注意事项 二、本课程的性质 本课程是一门以通用零件的设计为核心的设计性课程，论述它们的基本设计理论与方法，培养学生具有设计一般机械的能力的主干设计性技术基础课程。 综合运用已学知识：制图、力学、金属学（材料及工艺）、公差配合、机械原理等。 了解、应用机械设计的理论和方法。 三、本课程的任务 掌握通用零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律； 树立正确的设计思想； 具有使用标准、规范、手册、图册及查阅资料的能力； 掌握典型零件的实验方法，获得实验技能的基本训练； 了解机械设计的新发展，培养创新能力。 四、学习本课程的注意事项： 课程的特点： “六性”（内容的综合性、设计性、实践性、理论应用的多样性、章节的独立性、计算结果的非唯一性） “四多”：公式多而繁、概念多、图表多、系数多 注意理论联系实际，将机械零件的设计放到整个机械系统中加以考虑; 注意掌握零部件的共性（工作原理、失效形式、常用材料、承载能力计算、参数选择、结构设计）; 掌握机械零部件设计的一般思路。 CH2 机械设计中的约束分析 2.1 机械设计中的约束 2.2 机械设计中的强度问题 2.3 机械设计中的摩擦、磨损和润滑问题 4、稳定循环变应力时的强度约束条件 1)许用应力法 对称循环下的疲劳强度条件： 对某些不对称循环变应力下的疲劳强度条件： 2)安全系数法 5、复合应力状态下用安全系数表示的强度约束条件 机械零件在变应力作用下,其强度约束条件与静应力时相同。 专用零件：在特定类型的机器中才能用到的零件。 例如：飞机螺旋桨 内燃机曲轴 机械部件： 是机械制造过程中为完成同一目的而由若干协同工作的零件组合在一起的组合体。 例如：轴承，联轴器，发动机。 滚动轴承部件 1.2 机械设计的概念及其特点 一、机械设计的概念 “设计”具有广泛的含义。关于“设计”目前还没有统一的定义，一般认为“设计”是根据市场需求，对技术系统、零部件、工艺方法等进行计划和决策的过程。多数情况下，这个过程要反复进行。 “机械设计” 就是从市场需求出发，通过构思、计划和决策，确定机械产品功能、原理方案、技术参数和结构等，并把设想变为现实这样一种技术实践活动的过程。 二、机械设计的过程 机械设计一般可分为开发性设计、适应性设计、变参数性设计、测绘和仿制等。 机械产品设计过程的一般模式：产品规划阶段、原理方案设计阶段、结构方案设计阶段、总体设计阶段、施工设计阶段和试制、生产、销售等阶段。 原理方案设计 结构方案设计 总体设计 施工设计 试制、鉴定、批量生产、销售 信息反馈、修改 产品规划 机械设计的内容 分析工作原理 类型选择 受力分析 改进与发展 结果分析与设计 简化模型 失效分析 建立计算准则 三、机械设计的特点 1、机械设计中认知过程的渐变性 2、设计过程中设计管理的复杂性 3、设计过程中以市场需求为导向的必要性 4、设计过程中增强社会环境保护意识、建立可持续发展观念的必要性 1.3 机械设计中的创新和优化 一、创新 1、机械设计的核心是创新 2、产品设计创新的方向 1）能满足当前大范围需求的产品创新——只要产品在技术上有进步； 2）研究开发具有重要技术进步且为我所独有，技术含量高，在国内外具有竞争力的新产品。 3、产品技术创新的主要类型 1）虽无重要新技术，但在形式上有创新，因而能获得相应竞争能力； 2）含有重要的高新技术，使产品的竞争力提高； 3）具有完全创新的功能 4、创造性思维 独创性、连动性、多向性、综合性 二、优化 1、基于经验的优化设计（人工判断寻优）； 2、基于计算机的枚举寻优； 3、基于数学规划的优化方法； 4、工程优化和人工智能优化 1.4 机械设计中的两个问题 一、机械设计中的产品成本问题 1、正确区分所设计产品的必要功能和不必要功能，去掉不必要功能所占的费用； 不必要功能有两种主要的表现形式： 1）产品中有些功能是用户根本不需要的； 2）过剩功能即产品中的某些功能虽属必要，但超过了产品所需的适宜程度。 2、提高设计效率、缩短设计周期，尽可能减少产品的设计费用。 3、尽可能减少材料的费用。 4、尽量减少加工费用。 二、机械设计中的可持续发展问题 可持续发展定义：既满足当代人的需要，又不对子孙后代满足其需求的能力构成危害的发展。 可持续发展的核心问题是保护环境和合理利用资源 1、所设计的产品应符合国家科技政策和国家科技发展规划的目标； 2、所设计的产品应符合减少三废对环境污染的要求； 3、所设计的产品应符合人机系统安全、可