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机械设计基础概论1. 引言机械设计是工程设计中的一个重要领域，它涉及到机械元件和系统的设计原理、方法和技术。
机械设计的目标是通过合理的设计来实现机械系统的功能，并满足性能、质量、可靠性和经济性等方面的要求。
本文将介绍机械设计的基础概念、设计流程以及常见的机械设计方法。
2. 机械设计的基础概念2.1. 设计需求机械设计的第一步是明确设计的需求。
设计需求包括产品的功能要求、性能要求、质量要求、可靠性要求、工艺要求等。
设计需求的明确对于后续的设计工作非常重要，只有明确需求，才能有针对性地进行设计。
2.2. 设计原则在机械设计中，有一些基本的设计原则需要遵循：•功能原则：设计的产品应能满足预定的功能需求。
•强度原则：设计的产品应具有足够的强度和刚度，以保证在使用过程中不发生破坏或变形。
•可制造性原则：设计的产品应具备可生产和可加工的特性。
•经济性原则：设计的产品应具备较低的制造成本和运营成本。
2.3. 设计步骤机械设计的一般步骤包括：需求分析、构思设计、详细设计、制造以及测试验证。
这些步骤一般是逐步进行的，每个步骤都具有特定的目标和任务。
在需求分析阶段，需要明确产品的功能需求和性能需求；在构思设计阶段，需要产生多个概念设计方案，并进行比较评估；在详细设计阶段，需要进行工程计算和绘图，确定具体的零部件尺寸和结构；制造阶段则是实际加工制造零部件和组装成整体产品；最后，在测试验证阶段，需要对产品进行性能测试和功能验证。
3. 机械设计方法3.1. 经验设计法经验设计法是一种基于经验和直觉的设计方法。
通过参考类似产品的设计经验和实践，来完成设计工作。
这种方法适用于一些简单的设计问题，但在复杂的设计问题中可能存在不足。
3.2. 可行性设计法可行性设计法是一种探索性的设计方法。
它通过对各种可能的设计方案进行分析和评估，以确定哪种方案最为可行。
这种方法可以在设计的早期阶段就能够发现可能存在的问题和风险。
3.3. 参数化设计法参数化设计法是一种基于参数化建模的设计方法。
机械设计基础一．概论：1.机械设计课程主要讨论设计和计算的理论和方法。
2.机械零件设计应遵循的基本原则：3.强度：零件抵抗力的能力。
2、结构组成和自由度：1所谓的机架是指。
2.机构是机器中的单元体；构件是；零件组成。
3.两构件组成运动副必须具备的条件是两构件。
4.组成转动副的两个运动副元素的基本特征是。
5.由两个部件的表面接触形成的运动对称为引入约束的运动对，由导线接触形成的运动对称为引入约束的运动对。
6.机构的自由度数等于原动件数是机构具有的条件。
7.与机构运动相关的尺寸元素必须反映在机构的运动图上。
因此，应正确标记移动副、移动副和高副。
3、连杆结构：1.铰链四杆机构若则可能存在曲柄。
其中若最短杆是,则为；若最短杆是，则为；若最短杆是机架，则为；若则不存在曲柄（任何情况下均为双摇杆机构）。
2.最简单的平面连杆机构是机构。
3.为保证连杆机构良好的传力性能，当机构处于死点位置时，最小传动角应为4个传动角。
5.平面连杆机构中，从动件压力角α与机构传动角γ之间的关系是.6.曲柄摇杆机构中，必然出现死点位置的原动件是。
7.曲柄摇杆机构共有个瞬心。
8.当连杆没有急回运动特性时，行程速比系数。
9.以曲柄为主动件色曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构中，可能出现最小传动角的位置分别是，而导杆机构始终是90°。
四．凸轮机构：1.凸轮机构的基圆半径指2.凸轮机构中，若增大基圆半径rb,，则压力角作如下变化：3.使凸轮机构的压力角减小的有效方法是。
4.凸轮机构刚性冲击的原因是：。
灵活影响的原因是。
5.从动件的运动规律可以使凸轮机构产生刚性冲击（硬冲击），而规律可以使凸轮机构产生刚性冲击。
6.按滚子对心移动从动件设计制造的盘形凸轮廓线若将滚子直径rk改小则滚子对心移动从动件盘形凸轮机构的（rb变大α变大）。
五．齿轮机构：1.渐开线标准直齿轮必须满足两个条件：。
2.渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是，连动传动条件是。
3.齿轮机构的基本参数中，与重合度无关的参数是。
第1章机械设计基础概论1.1机器的组成一、常用专业名称及其意义机器：凡能实现确定的机械运动，又能作有用的机械功或完成能量、物料与信息转换和传递的装置，称为机器；机构：若只能用来运动力或以改变运动形式的机械传动装置，则称为机构，如连杆机构、齿轮机构等。
从运动的观点来看，机器与机构之间并无区别，所以通常将机器和机构统称为机械。
构件：组成机器的各个相对运动的单元体称为构件。
构件可以是单一的零件，如曲轴，也可以是几个零件组成的刚性结构，如内燃机的连杆（见书图1-3）。
构件是最小的运动单元，零件是最小的制造单元。
部件：通常把为协同完成某一功能而装配在一起的若干个零件的装配体称为部件，部件是装配的单元。
如联轴器、轴承、减速器等。
“机械零件”：常用来泛指零件和部件。
“通用零件”：各种机器中普遍使用的零件称为通用零件，如螺钉、齿轮、轴等；“专用零件”：只在某些特定类型的机器中才使用的零件，称为专用零件，如发动机中的曲轴和活塞、汽轮机的叶片、纺织机的织梭等。
二、机器中常用机构机器中常用的机构有：带传动机构、链传动机构、齿轮机构、连杆机构、凸轮机构、螺旋机构和间歇机构等。
另外，还有组合机构。
一部机器，特别是自动化机器，要实现较为复杂的工艺动作过程，往往需要多种类型的机构。
例如，牛头刨床含有带传动机构、齿轮机构、连杆机构、间歇机构和螺旋机构等五种机构；内燃机的传动部分由曲柄滑块机构、齿轮机构和凸轮机构组成（见书图1-2）。
三、机器的分类按照用途的不同，可把机器分为动力机器、工作机器和信息机器。
动力机器用来实现其他形式的能量与机械能间的转换。
如内燃机、涡轮机、电动机、发电机等；工作机器用来做机械功或搬动物品，即变换物料。
如金属切削机床、轧钢机、织布机、收割机、汽车、机车、飞机、起重机、输送机等；信息机器用来获取或变换信息。
如照相机、打字机、复印机等。
四、机器的组成1现代机器一般由动力装置、传动装置、执行装置和操纵控制装置四个部分组成。
第一章机械设计基础概论一．机器的组成：1.按机器的各部分功能分析：机器由四大部分组成：动力部分，工作部分，传动部分，控制部分；2.按机器的构成分析：机器是由一个或几个机构和动力源组成。
机构是由若干个构件通过可动联接（零件之间有相对运动的联接）面组成的具有确定运动的组合体。
构件是由一个或若干个零件通过刚性联接而组成，它是运动的单元体。
机械零件是加工的单元体。
机器和机构统称为机械。
第二章平面机构运动简图及自由度度一．运动副：两构件直接接触并能产生相对运动的活联接称为运动副。
分为高副和低副，高副：以点或线接触所形成的运动副称为高副，如凸轮副和齿轮副；低副：以面接触所形成的运动副称为低副，如转动副，移动副。
第二节．平面机构的自由度：一个自由构件在平面中，有三个自由度。
沿X，Y轴移动和绕Z轴转动。
二．平面运动副对构件的约束：每个低副引入两个约束，每个高副引入一个约束。
三．平面机构的自由度：设一个平面机构有N个构件，其中必有一个构件为机架，故活动构件数为n,其中P L个低副，P H个高副，则这些运动副引入的约束为2P L+P H，若用F表示自由度，则F=3n-2P L-P H，这就是平面自由度计算公式。
也称为平面机构的结构公式。
四．机构具有确定运动的条件：机构的自由度数目必须与主动件数目相等。
自由度F要大于零。
五．复合铰链、局部自由度和虚约束1. 复合铰链：由两个以上的构件通过转动副并联在一起所构成的铰链称为复合铰链。
用K 个构件构成的复合铰链其转动副数目应为K-1。
2.局部自由度：在机构中常用一种与整个机构运动无关的。
局部的独立运动，称为局部自由度，在计算机构自由度时应除去不计。
3.虚约束：机构中某些运动副所引入的约束可能与其他运动副所起到的限制作用是一致的，这种对机构不起真正约束作用的约束称为虚约束，在计算自由度时也应除去不计。
平面机构的虚约束常出现在以下场合中：1）两构件组成多个平行的移动副时，只有一个移动副起作用；2）两构件间组成多个轴线重合的转动副，只有一个转动副起作用；3）传递机构中的对称部分。
