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机械设计常用结构汇报人：XXX2024-01-23

目录CONTENTS机械设计基础连接结构传动结构轴系结构箱体与机架结构常用机构设计

01机械设计基础CHAPTER

机械设计的定义根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。机械设计的重要性是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要因素。机械设计的目的在限定的成本内制造出满足用户需求的产品，同时追求最佳的性能、最低的制造成本和最高的可靠性。机械设计概述

设计原则包括技术性能原则、经济性原则、可靠性原则、安全性原则、环保性原则等。设计方法包括系统化设计、模块化设计、优化设计、有限元分析等现代设计方法，以及传统的设计方法如经验设计、类比设计、试错设计等。设计流程包括明确设计任务、进行方案构思和设计、进行详细设计、进行样机试制与试验等步骤。机械设计原则与方法

材料特性包括物理特性（如密度、硬度等）、化学特性（如耐腐蚀性、抗氧化性等）、机械特性（如强度、韧性等）等。材料选择原则根据设计要求和使用条件，综合考虑材料的性能、成本、制造工艺等因素进行选择。常用材料包括钢铁材料（如碳钢、合金钢等）、有色金属（如铝、铜等）、非金属材料（如塑料、橡胶等）等。机械设计常用材料及其特性

02连接结构CHAPTER

螺纹连接通过螺栓和螺母的配合实现连接，常用于可拆卸的连接。螺钉连接螺钉直接旋入被连接件的螺纹孔中，用于较薄零件的连接。双头螺柱连接两端均带螺纹的螺柱，一端旋入被连接件，另一端配以螺母，适用于被连接件之一较厚或不便穿通螺孔的情况。螺栓连接

010203平键连接依靠键的两侧面与键槽的侧面相互挤压传递转矩，分为普通平键、导向平键和滑键三种。半圆键连接键呈半圆形，可在轴上作轴向移动，以适应轮毂与轴的不同相对位置。楔键连接键的上下面是工作面，键的上表面有1:100的斜度，轮毂键槽的底面有1:100的斜度。把楔键打入轴和轮毂时，表面产生很大的预紧压力，工作时主要靠摩擦力传递扭矩，并能承受单方向的轴向力。键连接

矩形花键其齿形为矩形，特点是对中性好、导向性好、齿根强度高。渐开线花键其齿形为渐开线，特点是齿数较多、承载能力较高、制造方便。三角形花键其齿形为三角形，特点是齿根强度高、对中性好、适用于轻载和静载的连接。花键连接

过盈连接圆柱面过盈连接依靠包容件（孔）和被包容件（轴）配合后的过盈值达到紧固连接的连接方式。圆锥面过盈连接利用包容件和被包容件之间的圆锥面配合实现过盈连接，常用于需要传递大扭矩或承受冲击载荷的场合。

03传动结构CHAPTER

平带传动能传递较大的功率，适用于多种速度与功率的传动。V带传动多楔带传动同步带传有准确的传动比，适用于高精度传动。结构简单，适用于中心距较大的情况。适用于结构紧凑、传动功率大、要求高的场合。带传动

结构简单，可靠性高，适用于中等速度和中等功率的传动。滚子链传动噪音小，适用于高速和重载的场合。齿形链传动适用于低速重载的传动，如起重机、矿山机械等。套筒链传动链传动

圆柱齿轮传动适用于平行轴之间的传动。蜗杆蜗轮传动适用于交错轴之间的传动，通常用于减速装置。圆锥齿轮传动适用于相交轴之间的传动。齿轮传动

蜗杆传动普通圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动啮合性能好，传动效率高。结构紧凑，适用于要求径向尺寸小的场合。具有较大的传动比，但效率较低。

04轴系结构CHAPTER

心轴只承受弯矩而不承受扭矩，或者弯矩很小，如自行车的前轴，后轴等。传动轴主要承受扭矩，不承受或承受很小的弯矩，如汽车的传动轴等。转轴既承受弯矩又承受扭矩，是机械中最常见的轴，如各种减速器中的轴等。轴的类型与特点

轴上零件的定位与固定轴的结构设计为了保证轴上零件在轴上有确定的轴向和周向位置，轴上各零件必须合理而牢固地定位和固定。轴的结构工艺性轴的结构应便于加工和装配，并有利于节约材料和减轻重量。采取降低应力集中、提高表面质量和合理安排热处理等措施，可以提高轴的疲劳强度。提高轴的疲劳强度

01具有摩擦系数小、极限转速高、价格便宜等优点，适合于批量生产。滚动轴承02具有承载能力强、抗振性好、寿命长等优点，但价格较高且需要良好的维护。滑动轴承03根据轴的转速、载荷大小、方向及性质、允许的空间、刚度要求、经济性等因素综合考虑选择轴承类型。轴承的选择轴承的类型与选择

为了保证轴在机器中的正确位置及轴上零件的正常运转，必须采用适当的固定方式将轴系固定在机器中。常见的固定方式有端盖固定、轴承座固定等。轴系的固定在轴系安装过程中或使用过程中，由于各种原因（如制造误差、磨损等）可能导致轴系的位置或状态发生变化，需要进行调整。常见的调整方式有轴承间隙调整