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第1章机械设计概论机械设计的基本要求及一般程序1.1机械零件的主要失效形式及计算准则1.2机械零件的设计方法及步骤1.3机械零件材料的选用原则1.4

现代机械设计方法1.5机械的概念1.6

【学习目标】?了解机械设计的基本要求和一般程序?理解机械零件的主要失效形式及计算准则?理解机器、机构、构件的概念

1.1机械设计的基本要求及一般程序1．设计机器的基本要求（1）使用功能要求（2）经济性要求（3）劳动保护要求（4）可靠性要求（5）其他专用要求

2．设计机械零件的基本要求（1）工作能力要求（2）结构工艺性要求（3）经济性要求（4）质量小的要求（5）可靠性要求

3．设计机器的一般程序一部新机器的设计过程大致有以下几个阶段。（1）计划阶段（2）方案设计阶段（3）技术设计阶段（4）技术文件编制阶段

1.2机械零件的主要失效形式及计算准则1．机械零件的主要失效形式机械零件由于某种原因不能正常工作，称为失效。（1）整体断裂（2）过大的残余变形（3）表面破坏（4）破坏正常工作条件引起的失效

2．机械零件的计算准则在设计时，应根据其主要的失效形式而采用相应的计算准则。（1）强度准则（最主要的准则）：应力（2）刚度准则：变形（3）寿命准则：工作时间（4）振动稳定性准则：共振频率

1.3机械零件的设计方法及步骤1．设计方法（1）理论设计（2）经验设计（3）模型实验设计（4）参照“三化”设计

2．设计步骤（1）选择零件的类型和结构（2）分析和计算载荷（3）选择合适的材料（4）确定零件的主要尺寸和参数（5）零件的结构设计（6）校核计算（7）绘制零件的工作图（8）编写设计计算说明书

1.4机械零件材料的选用原则（1）使用性能要求：是指零件的受载情况、工作条件、零件的尺寸和质量的限制等。（2）工艺性要求：是指零件所用材料应使其在毛坯制造、热处理和冷加工时都行。（3）经济性要求：尽可能选择价格低廉利用率高、加工费用低的材料。

1.5现代机械设计方法（1）常规设计：以经验总结为基础进行设计。（2）现代设计：动态分析、精确计算为基础，优化设计和CAD为特征的设计。（3）创新设计：利用人类已有的相关科学技术知识进行创新构思设计。

1.6机械的概念 机械是机器和机构的总称。1．机器（1）机器的组成 ①动力装置部分。 ②执行装置部分。 ③传动装置部分。 ④操纵、控制及辅助装置部分。

简单的机器往往由前三部分组成，有时甚至只有动力部分和执行部分，如水泵、排风扇等。

（2）机器的特征内燃机1—活塞2—连杆3—曲轴4—曲轴齿轮5—凸轮轴齿轮6—凸轮轴7、8—气门推杆9—缸体

①机器是若干人为实体的组合。 ②各实体间具有确定的相对运动。 ③能够代替或减轻人类劳动，有效完成机械功，变换或传递能量、物料和信息等。

2．机构 从机器的运动原理角度分析，机器的主体通常由一个或几个机构组成。 机器的种类很多，但组成机器的机构并不太多，常用的机构有连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、螺旋机构等。 随着机械技术的发展，一些新型传动机构也正在得到开发和应用。

3．构件、零件和部件内燃机连杆1—连杆体2—螺栓3—螺母4—开口销

5—连杆盖6—轴瓦7—轴套