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　　1 注意理论联系实际，将机械零件的设计放到整个机 注意理论联系实际， 械系统中加以考虑。 械系统中加以考虑。 2 注意掌握零部件的共性 3 掌握机械零部件设计的一般思路

　　1.2 设计机器的基本原则和设计程序 一、机械设计的基本要求 1、对机械设计的要求 a) 对机器使用功能方面的要求 b) 对机器经济性的要求 2、对机械零件设计的基本要求 a) 在预定工作期限内正常 、 可靠地工作 ， 在预定工作期限内正常、可靠地工作， 保证机器的各种功能 b) 要尽量降低零件的生产、制造成本 要尽量降低零件的生产、

　　例： 一对齿轮作单向传动时， 一对齿轮作单向传动时，轮齿的弯曲应力 脉功循环变应力。 是脉功循环变应力。

　　2.2 机械零件的强度 强度判定条件 σ ≤ [σ] = σlim/S [σ S: 安全系数 τ ≤ [τ] = τlim/S 注： [σ]和[τ]为许用正应力和许用剪应力，取决于 [τ]为许用正应力和许用剪应力 为许用正应力和许用剪应力， 应力的种类、 应力的种类、零件材料的极限应力和安全系数 等。 σlim和τlim为极限正应力和极限剪应力。在简 为极限正应力和极限剪应力。 单应力状态下用实验测得； 单应力状态下用实验测得；复杂应力下的情况 在后面讨论。 在后面讨论。

　　学时数： 64（讲课： 实验： 学时数： 64（讲课：58 实验：6） 教材：邱宣怀主编《机械设计》 第四版）， 教材：邱宣怀主编《机械设计》（第四版）， 1997年 月第4 1997年7月第4版，高等教育出版社。 高等教育出版社。 讲课内容： 18章 讲课内容：第1～18章 实验内容： 实验内容： 带传动/齿轮传动/ 带传动/齿轮传动/滑动轴承等 成绩：考试（70%）： ）：试题库 成绩：考试（70%）：试题库 平时（30%）：作业、考勤、实验。 ）：作业 平时（30%）：作业、考勤、实验。

　　名义载荷/(名义应力 名义载荷/(名义应力)：在理想的平稳工作条件下 名义应力) 作用在零件上的载荷/(当载荷为名义载荷时计算 作用在零件上的载荷/(当载荷为名义载荷时计算 出的应力) 出的应力)。 计算载荷/(计算应力 实际载荷/(按计算载荷求 计算载荷/(计算应力)：实际载荷/(按计算载荷求 计算应力) 得的应力) 得的应力)。 载荷系数/(应力系数 载荷系数/(应力系数) ：实际计算载荷/(应力)与名 应力系数) 实际计算载荷/(应力 应力) 义载荷/(应力 的比值。它考虑的是机械工作时， 应力) 义载荷/(应力)的比值。它考虑的是机械工作时， 零件受到的各种附加载荷/(应力 应力) 零件受到的各种附加载荷/(应力) 。 计算载荷＝名义载荷× 计算载荷＝名义载荷×载荷系数 计算应力＝名义应力× 计算应力＝名义应力×应力系数

　　二、设计方法 内插式（如类比设计、相似设计） 内插式（如类比设计、相似设计） 外推式（技改型） 外推式（技改型） 开发式（创新设计） 开发式（创新设计） 三、设计程序 调/研 试制 投产 四、技术经济评价 技术/经济(分数法/模糊评价/技术经济法等) 技术/经济(分数法/模糊评价/技术经济法等)

　　失效: 失效: 机械零件由于某种原因不能正常工作的状 态。 零件的失效形式 失效形式有 断裂或塑性变形； 零件的失效形式有：断裂或塑性变形；过大的 弹性变形；工作表面的过度磨损或损伤; 共振; 弹性变形；工作表面的过度磨损或损伤; 共振; 联接松弛; 摩擦传动的打滑等。 联接松弛; 摩擦传动的打滑等。失效形式可归纳 为：强度、刚度、耐磨性、稳定性和温度的影 强度、刚度、耐磨性、稳定性和温度的影 响等问题。 响等问题。

　　结构设计：工艺 造型 特色/风俗 造型/特色 结构设计：工艺/造型 特色 风俗 设计的检查：在线 动态 动态/事前的 设计的检查：在线/动态 事前的 设计人员素质：责任心 法律道德观念 法律道德观念/创新进取 设计人员素质：责任心/法律道德观念 创新进取 机械设计的新发展 1、设计理论的不断完善与发展 、 2、设计手段和方法的不断更新 、 3、机械设计的综合程度越来越高 ， 与其它学科 、 机械设计的综合程度越来越高， 交叉越来越广泛和深入——机电一体化 交叉越来越广泛和深入 机电一体化 4、机械设计的实验研究技术有了很大的发展和 、 提高， 提高，实验与理论相互促进

　　《机械设计》各章节主要是从工作原理、承 机械设计》各章节主要是从工作原理、 载能力、 载能力、构造和维护等方面论述通用机械零件 的设计问题。 的设计问题。其中包括如何合理确定零件的形 状和尺寸，如何适当选择零件的材料， 状和尺寸，如何适当选择零件的材料，以及如 何使零件具有良好的工艺性等。本篇扼要阐明 何使零件具有良好的工艺性等。本篇扼要阐明 机械零件设计计算的共同性问题。包括： 共同性问题 机械零件设计计算的共同性问题。包括：

　　市场调 研 可行性 研究 设 计 任 务 书 原理 方案 设计 定 出 最 佳 方 案 小批生 产试销 考核 工艺 性收 集用 户意 见

　　对称循环变应力 r= -1 变应力 脉动循环变应力 r= 0 非对称循环变应力  r≤ 1 ≤ 静载荷 变载荷

　　静应力： 静应力：不随时间变化的应力 应力 变应力：随时间变化的应力。 变应力：随时间变化的应力。当应力是周期性 变化时，称为循环变应力 循环变应力。 变化时，称为循环变应力。

　　拟定零件的计算简图 确定作用在零件上的载荷 选择合适的材料 选用相应判定条件 确定零件形状和主要尺寸 绘制工作图， 绘制工作图，标注技术条件 验算零件结构和尺寸 验算，修改零件 验算， 参照实物(图纸) 参照实物(图纸) 和经验数据 拟定零件的结构和尺寸 选用相应判定条件

　　1、单向应力时的塑性材料零件 σ ≤ [σ s ] 、 弯扭复合应力(第四 第四/三 2、复合应力时的塑性材料零件 弯扭复合应力 第四 三) 、 3、允许少量塑性变形的零件 、 4、脆性材料和低塑性材料的零件 σ ≤ [σ B ] 、

　　零件的失效形式、设计准则、设计方法和步骤 零件的失效形式、设计准则、 零件的各种强度计算/ 零件的各种强度计算/零件的常用材料和工艺性 摩擦、摩损和润滑/ 摩擦、摩损和润滑/公差与配合等

　　机械零件的疲劳强度 机械摩擦/磨损/ 机械摩擦/磨损/润滑 机械常用材料和制造工艺性

　　并行设计 有限元法 可靠性设计 系统设计 优化设计 安全设计 功能设计 快速原型 动态分析与设计 模块化设计 防断裂设计 计算机辅助设计 价值工程 (CAD/CAE/CAM/CAPP) 疲劳设计 质量功能配置 系统建模与仿真 减摩耐磨设计 绿色设计 虚拟设计 健壮设计 模糊设计 智能CAD和概念设计 耐环境设计 维修性设计和维修保障设计 创新设计 工程数据库 面向对象设计 异地设计 测试性设计 工业造型设计 快速响应设计 人机工程设计

　　变应力强度(IM电竞 APP IM ESPORTS失效形式:疲劳断裂/极限应力: 三、变应力强度 失效形式:疲劳断裂/极限应力:疲劳极限) σ rN σ ≤ [σ −1 ]

　　S1：考虑载荷及应力计算的准确性 考虑载荷及应力计算的准确性 S2 ：考虑材料的力学性能的均匀性 考虑材料的力学性能的均匀性 S3 ：考虑零件的重要性 考虑零件的重要性 P15表 列举了一些最小许用安全系数。 P15表2-2列举了一些最小许用安全系数。

　　机械零件的设计，同样要求工作可靠，成本低廉。 机械零件的设计，同样要求工作可靠，成本低廉。

　　二、机械零件设计类型和步骤 标准化、系列化、 三、标准化、系列化、通用化

　　标准化是指以制订标准和贯彻标准为主要内容的 全部活动过程。其原则是统一、简化、协调、优化。 全部活动过程。其原则是统一、简化、协调、优化。 标准化有利于实行专业化大生产，提高产品质量， 标准化有利于实行专业化大生产，提高产品质量， 降低成本；减少设计工作量； 降低成本IM电竞 APP IM ESPORTS；减少设计工作量；减少库存量和便于维护 国家标准、 维修。我国的标准分为国家标准 行业标准、 维修。我国的标准分为国家标准、行业标准、地方标 企业标准四级 四级。 准和企业标准四级。

　　工作能力: 在不发生失效的条件下, 工作能力: 在不发生失效的条件下, 零件所能 安全工作的限度。 安全工作的限度。 承载能力: 承载能力: 机械零件在不发生失效时能承受的 最大载荷。 最大载荷。 工作能力计算准则： 工作能力计算准则：防止失效而制定的判定条 件。

　　强度条件：应力≤许用应力 强度条件：应力≤ 刚度条件：变形量≤许用变形量 刚度条件：变形量≤

　　1.1 课程性质和任务 一、本课程的研究对象 机器（机械） 机器（机械）： 机械系统、 液压气动系统、 控制监测系统、 机械系统 、 液压气动系统 、 控制监测系统 、 电气系统 机械零件：标准零件/非标准件专用零件 专用零件/ 机械零件：标准零件/非标准件专用零件/标准 件/易损件 本课程的研究对象： 本课程的研究对象 ： 一般参数的通用零件的 设计理论与方法 本课程的设计性、综合性和实践性都较强。 本课程的设计性、综合性和实践性都较强。

　　1 树立正确的设计思想 2 掌握通用机械零部件的设计原理、方法和一般规律 掌握通用机械零部件的设计原理、 3 掌握一定的设计技能(查阅资料，运用标准、规范) 掌握一定的设计技能(查阅资料，运用标准、规范) 4 掌握典型机械零件的实验方法,获得基本的实验技能 掌握典型机械零件的实验方法, 5 了解机械设计的最新动态。 了解机械设计的最新动态。