机械原理课件其讲义它常用机构

二、其它常见机构类型
万向联轴节 非圆齿轮机构 螺旋机构 摩擦传动机构 挠性传动机构
三、广义机构
随着科学技术的发展，在工程当中除了各类机械机构外， 利用液、气、电、磁、声、光、温度等的致动原理而发展起来 了液压、气动、电磁、光电、微位移等各种机构。由于利用了 一些新的工作介质或工作原理，广义机构比传统机构更简便地 实现运动或动力转换，因而获得了日益广泛的应用。这些机构 统称为广义机构。 液压机构 气动机构
（五）星轮机构
星轮机构是由针轮与摆线齿轮组成 的不完全齿轮机构。 主动轮1为不完全针轮，针轮设有 若干个柱销；从动轮2为若干摆线齿和 锁止弧间隔分布的摆线齿轮，称为星轮， 针轮1连续转动1周，星轮实现一个运动 周期的间歇运动。星轮机构的动停比可 方便地由增减主动针轮的柱销数来改变。 星轮机构具有槽轮机构的起动性能，又 兼有齿轮机构等速转位的优点，但星轮 的加工制造较困难。星轮机构多用于转 速不高和载荷较轻的场合。
由若干同类或不同类型的机构组合而成为组合机构，可以 充分发挥各类机构的优点并克服其局限，以实现更为复杂和精 确的运动规律。
电磁传动机构
光电机构 微型机构
第二节 组合机构
随着科学技术的进步和工业生产的发展，对生产过程的机械 化和自动化程度的要求愈来愈高，单一的基本机构越来越难以满 足自动机、自动生产线的复杂多样的运动要求，这时可将多个基 本机构按一定的方式组合起来，形成组合机构。
一、机构的组合方式
二、常见组合机构类型
电影放映机送片机构
六角车床刀架转位机构
磨床分度装置
自动传送链装置
（三）不完全齿轮机构
（1）不完全齿轮机构的组成及工作原理 不完全齿轮机构是由普通齿轮机构演变而来 主动轮1轮齿并没有布满整个圆周， 而只有1个或几个轮齿，其余部分为外凸 锁止弧。其从动轮2可以是普通齿轮，也 可由数个轮齿和内凹锁止弧相间布置。 主动轮1连续转动，当轮齿相啮合时，带 动从动轮2转动；当轮齿退出啮合时，锁 止弧锁止定位，从而实现从动轮的间歇 运动。

按形状分为盘形、圆柱形、平板型等；按从动件类型分为尖底、滚子、平底等
从动件的常用运动规律
等速运动规律
从动件匀速运动，产生刚性冲击
等加速等减速运动规律
从动件分段匀变速运动，产生柔性冲击
简谐运动规律（余弦加速度运动规律）
从动件按余弦规律加速运动，无冲击
正弦加速度运动规律
从动件按正弦规律加速运动，无冲击
平面四杆机构的设计
按照给定的连杆位置设计四杆机构
按照给定的运动轨迹设计四杆机构
作图法、解析法
作图法、解析法
按照给定的急回特性设计四杆机构
按照给定的传动角设计四杆机构
作图法、解析法
作图法、解析法
05 凸轮机构及其设 计
凸轮机构的应用和分类
凸轮机构的应用
自动机械、操纵控制、传动装置等
凸轮机构的分类
重要性
机械原理是机械工程学科的基础 ，对于理解和分析机械系统的运 动、力和能量传递过程具有重要 意义。
机械原理的研究对象和内容
研究对象
机械系统，包括机构、传动、控制等 方面。
研究内容
机构的结构分析、运动分析、力分析 、动力学分析、优化设计等。
机械原理的发展历程和趋势
发展历程
从简单机械到复杂机械系统，从经验设计到基于科学计算的设计。
机械原理(全套15PPT课件)
contents
目录
• 机械原理概述 • 机构的结构分析 • 平面机构的运动分析 • 平面连杆机构及其设计 • 凸轮机构及其设计 • 齿轮机构及其设计
01 机械原理概述
机械原理的定义与重要性
定义
机械原理是研究机械系统中力的 传递、转换和效应的基本规律和 原理的学科。
具有急回特性、死点位置、压力角和 传动角等特性，这些特性对机构的运 动性能和动力性能有重要影响。

齿轮传动的设计步骤
包括选择齿轮类型、确定齿轮模 数、齿数、压力角等参数，进行 齿轮强度校核等。
齿轮传动的应用
广泛应用于各种机械设备中，如 汽车、机床、工程机械等。
链传动的设计与分析
链传动的类型
包括滚子链传动、齿形链传动等。
链传动的设计步骤
包括选择链条类型、确定链条节距、链轮齿 数等参数，进行链条强度校核等。
定义与研究对象
机械系统动力学是研究机械系统在力作用下的运动规律及其与力的相互关系的学科。它主要 关注机械系统在外力作用下的运动状态，如速度、加速度、位移等的变化规律。
基本术语与概念
包括力、质量、加速度、动量、动能、势能等，这些术语和概念是描述机械系统运动状态的 基础。
动力学原理
牛顿运动定律、动量定理、动能定理等是机械系统动力学的基本原理，它们揭示了机械系统 运动的基本规律。
命和可靠性。
检测装备
包括测量仪器、检测设备等，用 于对加工过程中的产品精度和质 量进行检测和控制，确保产品符
合设计要求。
先进制造技术与装备简介
数控技术
机器人技术
通过计算机编程控制机床等加工装备，实现 自动化、高精度和高效率的加工过程。
应用机器人进行自动化生产，提高生产效率 和产品质量，降低劳动强度和生产成本。
2023
PART 03
机械传动与驱动
REPORTING
机械传动的类型和特点
摩擦传动
螺旋传动
利用摩擦力传递动力和运动的传动方 式，如带传动、摩擦轮传动等。其特 点是结构简单、成本低廉，但传动效 率较低且易磨损。
利用螺旋副传递动力和运动的传动方 式，如螺旋千斤顶、螺旋压力机等。 其特点是结构简单、自锁性好，但传 动效率较低。

随着计算机科学、控制论、信息论等 学科的交叉融合，机械原理的研究领 域不断扩展，研究方法不断更新。
随着数学、力学等学科的发展，机械 原理开始形成较为完整的理论体系。
02
机构的结构分析
机构组成要素及运动副
机构组成要素
包括构件、运动副和约束等，是 机构的基本组成部分。
运动副
两构件直接接触并能产生一定相对 运动的连接称为运动副。根据接触 形式的不同，运动副可分为低副和 高副两类。
提高机械效率的方法
通过优化机械设计、采用高性能材料、降低摩擦和磨损等方式可 以提高机械效率。
机械的自锁
自锁现象的定义
自锁现象是指机械在某些特定条 件下，无法依靠自身力量进摩 擦系数、负载等因素有关。当机 械处于自锁状态时，无论输入多 大的力，机械都无法产生运动。
挠性转子的平衡方法
挠性转子的特点
与刚性转子相比，挠性转子在旋转过程中会发生弹性变形，导致不平衡量的动态变化。
挠性转子的平衡方法
主要包括影响系数法和模态平衡法。影响系数法通过测量和计算得到各校正平面上的不 平衡量，然后进行加重或去重操作；模态平衡法则针对挠性转子的振动模态进行平衡处
理。
机械速度波动的调节
感谢观看
克服自锁的方法
克服自锁的方法包括改变机械的 几何形状、增加驱动力矩、减小 负载等。在实际应用中，需要根 据具体情况选择合适的克服自锁
的方法。
06
机械的平衡与调速
机械平衡的目的及分类
机械平衡的目的
消除或减小因机械运动而产生的振动、噪音和不必要的动载荷，提高机械运转的平 稳性和可靠性。
机械平衡的分类
解析法的特点
精度高、适用范围广，可以处理复杂 机构的运动分析问题。

机械原理ppt课件
汇报人：
xx年xx月xx日
• 机械原理概述 • 机械系统组成 • 机械运动学与动力学 • 常用机构分析 • 机械系统设计 • 机械系统优化与仿真
目录
01
机械原理概述
机械原理的定义与重要性
定义
机械原理是研究机械系统运动规 律、力的传递和能量转换的一门 学科。
重要性
机械原理是机械工程学科的基础 ，对于机械设计、制造、维修和 性能优化具有重要意义。
01
02
03
汽车工业
汽车中的发动机、变速器 和底盘等关键部件的设计 和制造都涉及到机械原理 的应用。
航空航天
飞机和火箭等航空航天器 的设计和制造进程中，需 要运用机械原理来确保其 稳定性和可靠性。
机器人技术
机器人技术中需要运用机 械原理来设计机器人的运 动机构和控制机构，实现 精确的运动控制。
02
总结词
具有较大的传递力矩的能力。
详细描写
由于连杆机构中的构件之间是接触传递运动和力的，因此 能够承受较大的力矩，适用于传递较大功率的场合。
总结词
可以实现多种复杂的运动轨迹。
详细描写
通过改变连杆机构的构件尺寸、运动副的配置以及输入构 件的运动规律，可以实现多种复杂的运动轨迹，如往复摆 动、连续曲线等。
总结词
适用于高速、中等到重载的传动场合。
详细描写
凸轮机构适用于高速、中等到重载的传动场合，因为凸 轮与从动件之间的接触面积较小，能够承受较大的单位 压力，同时也能实现高速运动。
齿轮机构
总结词
实现回转运动最常用的一种机构。
详细描写
齿轮机构是实现回转运动最常用的机构之一，由两个或多 个齿轮通过齿廓相互啮合来实现回转运动，具有较高的传 动效率和精度。

2.类型及应用 类型：圆柱凸轮间歇运动机构、蜗杆凸轮间歇运动机构
作者：潘存云教授
R2
圆柱凸轮间歇运动机构 蜗杆凸轮间歇运动机构
封口
灌浆
作者：潘存云教授
牙膏灌浆机
应用： 适用于高速、高精度的分
度转位机械制瓶机、纸烟、包装机、 拉链嵌齿、高速冲床、多色印刷机 等机械。
§12－5 不完全齿轮机构
1.工作原理及特点 工作原理：在主动齿轮只做出一个或几个齿，根据运 动时间和停歇时间的要求在从动轮上做出与主动轮相 啮合的轮齿。其余部分为锁止圆弧。当两轮齿进入啮 合时，与齿轮传动一样，无齿部分由锁止弧定位使从 动轮静止。
作者：潘存云教授
外缘
作者：潘存云教授
内缘
作者：潘存云教授
端面
二、棘轮机构的类型与应用 按轮齿分布： 外缘、 内缘、 端面棘轮机构。
按工作方式： 单动式、 双动式棘轮机构。 棘轮 类型
作者：潘存云教授
作者：潘存云教授
作者：潘存云教授
单动式
双动式棘轮机构1 双动式棘轮机构2
二、棘轮机构的类型与应用 按轮齿分布： 外缘、 内缘、 端面棘轮机构。
应用：适用于一些具有特殊运动要求的专用机械中。 如乒乓球拍周缘铣削加工机床、蜂窝煤饼压制机等。
铣刀 8
9
2
球拍 6
靠模凸轮
作者：潘存云教授
7
不完全齿轮1
不完全齿轮1 5
1
34
乒作者：潘存云教授
不完全齿轮 锁止弧
填料
填料
锁止弧
蜂窝煤饼压制机
使运动平稳
瞬心线附加杆
§12－6 非圆齿轮机构
轴线平行
类型 球面槽轮机构 轴线相交
放映机的反应用

15.10.2020
外啮合式
20
铣刀 8
9
2
球拍 6
靠模凸轮
作者：潘存云教授
7
不完全齿轮1
不完全齿轮1 5
1
34
乒乓球拍专用靠模铣床
15.10.2020
21
退煤饼
压制
作者：潘存云教授
不完全齿轮 锁止弧
填料
填料
15.10.2020
锁止弧
蜂窝煤饼压制机
使运动平稳
瞬心线附加杆
22
§12－7 非圆齿轮机构
s / rφ =l /r2π s=lφ/2π
3
12
K
作者：潘存云教授
K向
15.10.2020
s
l
rφ
r2π
27
图示螺旋机构中，螺母A固 定，螺母2可沿轴向移动，
且: lA≠lB
当A、B段螺纹旋向相同时， 螺杆1相对于机架3的位移为：
s1=lAφ/2π
lA
A
作者：潘作存者云：教潘授存云教授
3 2B
B
工作原理：外套筒逆时针转 动时，滚子楔紧→内套筒 随之转动,当外套筒顺时针 转动 时，滚子松开 →内套筒不动。
特点：传递运动较平稳、无噪声，
从动件的转角可作无级调整。
易出现打滑现象，运动准确性较差，
不15.1适0.2020合用于精确传递运动的场合
9
摩擦自锁式 棘轮机构
15.10.2020
滚子楔紧式
15.10.2020
2'
2
1
2
3
3
6
特点及应用
结构简单、转角 可调、转向可变。 但只能有级调节动 程, 且棘爪在齿背 滑行会引起噪音、 冲击和磨损→高速 时不宜采用。

机械传动系统
轴系零部件
熟悉带传动、链传动、齿轮传动等传动方 式的工作原理、特点及应用场合。
了解轴承、轴、联轴器、离合器等轴系零部 件的结构、功能及选用原则。
机械原理在实际工程应用中的价值
1 2
指导机械设计
机械原理为机械设计提供理论依据，指导设计师 进行科学合理的机构选型、传动方案制定和零部 件设计。
获得综合性能最优的连杆机构方案。
多目标优化
在给定设计空间和约束条件下，寻求连杆机构材料的 最优分布，以实现轻量化设计和提高机构的整体性能 。
04 凸轮机构设计与 分析
凸轮机构类型及特点
盘形凸轮
凸轮为绕固定轴线转动且有变化 直径的盘形构件，具有结构简单 、紧凑的特点，适用于较小行程
的场合。
移动凸轮
等因素。
07 轮系设计与分析
轮系类型及特点
定轴轮系
所有齿轮的几何轴线均固定不变，适 用于简单、低速的传动系统。
混合轮系
由定轴轮系和行星轮系组合而成，兼 具两者的特点，适用于复杂、高速的 传动系统。
行星轮系
至少有一个齿轮的几何轴线绕其他齿 轮的几何轴线转动，结构紧凑、承载 能力大、传动效率高。
轮系传动比计算方法
06 蜗杆传动设计与 分析
蜗杆传动类型及特点
蜗杆传动类型
包括圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动和锥蜗杆传动等。
蜗杆传动特点
具有传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小、自锁性好等特点。但同时也存在 效率低、发热量大、制造成本高等缺点。
蜗杆传动参数选择与强度计算
参数选择
包括蜗杆头数、蜗轮齿数、模数、压 力角、螺旋角等参数的选择，需根据 传动要求和工作条件进行确定。
机械原理课程目标与要求

齿轮与齿条传动 Intermittent pinion and rack
圆锥不完全齿轮传动 Intermittent bevel gearing
四、凸轮式间歇机构 1. 凸轮式间歇机构的工作原理及特点
凸轮式间歇运动机构的工作原理及特点
2. 凸轮式间歇机构的应用 常用于需要高速间歇转位的分度装置和要求步进 (Stepping)动作的机械中，例如多工位立式半自动机中工作 盘的转位，某些包装机、拉链嵌齿机的间歇供料传动系统。 3. 凸轮式间歇机构的类型 圆柱凸轮间歇运动机构 蜗杆凸轮间歇运动机构
mechanism
双万向联轴节 Double universal joint
mechanism
第五节 气动机构
气动机构(Pneumatic mechanism) 以压缩空气为工作介 质来传递动力和控制信号。
基本要求
● 了解槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇 机构、螺旋机构、摩擦传动机构、气动机构的工作原理、 运动特点和适用场合。
偏置内槽轮机构 Offset internal Geneva drive
曲线槽外槽轮机构 Curved groove external
Geneva drive
曲线槽内槽轮机构 Curved groove internal Geneva drive
槽轮机构应Hale Waihona Puke 举例蜂窝煤成型机模盘转位机构
六角车床刀架转位机构
ratchet mechanism
直推双动式棘轮机构 Straight double function
ratchet mechanism
可变向棘轮机构 Changeable direction ratchet

机械原理的基本概念
01
02
03
机械系统
由若干个相互关联的机械 零件组成的整体。
运动副
两个构件之间通过一定方 式相互连接，实现相对运 动的连接方式。
机构
由两个或多个构件通过运 动副组成的具有确定运动 的系统。
机械原理的历史与发展
古代机械原理
现代机械原理
古代人类在生产和生活实践中积累了 丰富的机械知识，如埃及金字塔、中 国的四大发明等。
织布机
通过复杂的传动机构将动力传递给织 布梭子，实现织布过程。
卷绕机
利用卷绕机构将纺织品卷绕在滚筒上， 实现连续生产。
浆纱机
通过浆液和纱线的相互作用，增强纱 线的强度和耐磨性。
整经机
将多根纱线整理成经纱束，为织布机 提供织布原料。
包装机械中的机构
封口机
贴标机
利用加热或加压的方式将包装材料封合在 一起，保证产品的密封性。
汽车发动机中的机构
曲柄连杆机构
将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动， 实现发动机的做功过程。
汽油喷射系统
将汽油与空气混合并精确地喷入气缸，实现 汽油的供给和雾化。
配气机构
控制气缸的进气和排气过程，保证发动机的 正常运转。
润滑系统
为发动机各摩擦表面提供润滑油，减少磨损 和摩擦阻力。
纺织机械中的机构
总结词
螺旋机构是一种通过螺旋副（即螺杆和 螺母）传递运动和动力的机构。
VS
详细描述
螺旋机构具有传动连续、平稳、无噪声等 特点，适用于大范围的速度和载荷调节。 螺旋机构在各种机械系统中得到广泛应用 ，如螺纹千斤顶、螺旋压力机、机床进给 系统等。螺旋机构的效率和精度对整个机 械系统的性能具有重要影响。

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机械平衡的内容
研究机械系统在各种力作用下的平衡条件，分析平衡状态下系 统的受力情况和运动特性，以及探讨实现平衡的方法和措施。
刚性转子的平衡设计
01
刚性转子平衡设计的原则
根据转子的结构特点和工艺要求，选择合适的平衡方法，确定平衡精度
等级和校正量，以保证转子在运转过程中的稳定性和可靠性。
02 03
刚性转子平衡设计的方法
采用静平衡或动平衡方法，通过测量转子的不平衡量，对其进行相应的 校正，使转子达到平衡状态。其中，静平衡方法适用于低速、小直径的 转子，而动平衡方法适用于高速、大直径的转子。
刚性转子平衡设计的注意事项
在进行转子平衡设计时，需要考虑转子的结构刚度、转速、轴承类型等 因素对平衡的影响，同时还需要注意测量仪器的精度和测量方法的正确 性。
刚性转子平衡试验的注意事项 在进行转子平衡试验时，需要选择合适的试验设备和测量方法，确保试验结果的准确性和可靠性。同时， 还需要注意试验过程中的安全问题，防止意外事故的发生。
07
机械的运转及其速度波 动的调节
机械运转过程及驱动力、阻力矩
01
02
03
机械运转过程
机械运转是指机械设备中 各个零部件之间通过相互 作用和传动，实现预定的 运动和功能的过程。
利用速度瞬心进行机构的速度分析，可以简化计算过程，提高求 解效率。
用矢量方程图解法作机构的速度和加速度分析
1 2
矢量方程的建立
根据机构中各构件之间的运动关系，建立矢量方 程。
矢量方程的解法
运用几何方法求解矢量方程，得到机构的速度和 加速度。
3
矢量方程图解法的应用 适用于平面机构中速度和加速度的求解，具有直 观、形象的特点。

机械系统的等效动力学模型
等效动力学模型的概念
等效动力学模型的建立 方法
等效动力学模型的应用
等效动力学模型是指将复杂的机械系 统简化为一个或几个简单的动力学模 型，以便于分析和计算。通过等效动 力学模型，可以方便地研究机械系统 的动态特性，如振动、稳定性等。
建立等效动力学模型的方法有多种， 如集中参数法、分布参数法、有限元 法等。这些方法都是将复杂的机械系 统简化为一个或几个简单的动力学模 型，以便于分析和计算。
经典课件机械原理(课件)
目录
• 机械原理概述 • 机构的结构分析 • 平面机构的运动分析 • 平面机构的力分析 • 机械的平衡 • 机械的运转及其速度波动的调节
01
机械原理概述
机械原理的定义与重要性
定义
机械原理是研究机械系统中力的传递、转换和效应的基本规律和原理的学科。
重要性
机械原理是机械工程学科的基础，对于理解和分析机械系统的运动、力和能量 传递过程具有重要意义。它为机械设计、制造、控制和使用提供了基本的理论 和方法。
培养具有创新精神和实践能力的高素质人才。
02
机构的结构分析
机构组成与分类
机构组成
由两个或两个以上的构件通过活动联接形成的构件系统。
机构分类
按组成的各构件间相对运动的不同，机构可分为平面机构（如平面连杆机构、圆 柱齿轮机构等）和空间机构（如空间连杆机构、蜗轮蜗杆机构等）。
机构运动简图及表示方法
机构运动简图
自锁
当驱动力作用于机构的某一构件上， 若不能使机构产生运动，则称该机构 处于自锁状态。自锁条件与机构的受 力情况、摩擦系数等因素有关。
05
机械的平衡
机械平衡的目的和内容
要点一

机构的基本组成
零件
机构由若干个零件组成，每个零 件都有一定的形状和尺寸，并按 照一定的连接方式组合在一起。
运动副
零件之间通过运动副进行连接， 运动副将两个相邻的零件约束在 一起，使它们之间产生相对运动 。
机构运动学与动力学
机构运动学
研究机构的运动规律，包括位置、速 度和加速度的分析。通过运动学分析 ，可以确定机构的运动状态和运动轨 迹。
探索基于机器学习的机构优化设计方法，提高设计质量。
03
研究展望
绿色与可持续发展
1
2
研究环保型机构设计，降低能耗和排放，促进机 械行业的可持续发展。
3
探讨机构轻量化设计方法，提高机械系统的能效 和可靠性。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
分析机构的运动特性
根据机构的组成和运动特点，确定各 运动副的类型和约束条件，计算机构 的自由度。
通过解机构运动方程，分析机构的运 动轨迹、速度和加速度等特性，为机 构优化设计提供依据。
建立机构运动方程
根据运动副的相对位置和运动特性， 建立机构运动方程，描述各运动副之 间的运动关系。
机构的力分析
确定机构受力情况
结合实际应用案例，介绍机构在生产、生活中的应用，增强学生对知识的理解和应 用能力。
教学建议
教学方法
采用多媒体教学，利用动画、视频等形式展示机构的运动过程和工作原 理，提高学生的学习兴趣。
组织课堂讨论和小组活动，鼓励学生积极参与，培养其分析和解决问题 的能力。
教学建议
实践教学 安排实验课程，让学生亲自动手操作机构模型，加深对理论知识的理解。
组织参观机械制造企业，了解实际生产中机械原理机构的应用情况。

微器等。
04 连杆机构与凸轮机构
连杆机构的基本形式和设计方法
连杆机构的基本形式
包括曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构等，每种形式都有其特定的运动特 性和应用场合。
连杆机构的设计方法
根据给定的运动规律和设计要求，选择合适的连杆机构形式，并通过几何关系、 运动学分析和动力学计算等方法，确定机构的尺寸、运动参数和动力参数。
机械原理完整ppt课 件
目录
CONTENTS
• 机械原理概述 • 机构的结构分析与设计 • 机械传动与驱动 • 连杆机构与凸轮机构 • 间歇运动机构与组合机构 • 机械系统动力学与平衡 • 现代设计方法在机械原理中的应用
01 机械原理概述
机械原理的定义与重要性
定义
机械原理是研究机械系统运动、 力和能量转换规律的科学。
01
链传动应用
适用于机床、起重机械、农业机械等需要较大传动比和较高效率的场合
。
02
带传动应用
广泛应用于轻工、纺织、化工等行业的传动系统中，如缝纫机、皮带运
输机等。
03
螺旋传动应用
常用于机床进给机构、千斤顶、螺旋压力机等需要直线运动或升降运动
的场合。同时，在精密仪器和微调装置中也有广泛应用，如精密螺旋测
中的重要性。
优化设计的数学模型
02
讲解优化设计的数学模型，包括设计变量、目标函数和约束条
件等要素的定义和表示方法。
优化算法与实例分析
03
介绍常用的优化算法，如梯度下降法、遗传算法等，并通过实
例分析展示如何在机械设计中应用这些算法进行优化。
可靠性设计在机械原理中的应用
可靠性设计的基本概念
介绍可靠性设计的定义、目的和意义，阐述可靠性设计在机械设计中的重要性。