机械设计总论

4、零、部件工作能力设计
根据机器传递的功率、运动特性和各个零、部件的具体工作 情况，计算出任一零、部件上的载荷，进而从机器的总体出 发考虑各个零、部件所需的工作能力（强度、刚度、寿命 等）、体积、重量及技术经济性等一系列问题设计或选择出 各个零、部件。
(三)本课程的主要内容
是讨论一般尺寸和参数的通用零件的设计和计算方法， 主要涉及三大类零件：
1、连接零件：主要任务是连接两个相对静止的零件， 如螺纹连接、键连接。
2、传动零件：主要任务是传递运动和动力，如带传动、 齿轮传动、蜗杆传动。
3、轴系零件：主要任务是支承或连接传动零件，如轴、 轴承、联轴器。
(四)本课程的性质
是以一般通用零件的设计为核心的设计性课程，而且是论述它们的基本 设计理论与方法的技术基础课程。
心和工业化的原动力，是国家创造力、竞争力和综合国力的重要体现。而 机械产品及其制造系统的创新是提高企业竞争力的关键因素。
从20世纪初到60年代末，机械设计业的竞争是以成本为测度的数量扩张 时代，企业核心竞争力因素是成本最低，即规模经济方式，在这种情况下 ，对于大多数进行工业化的国家和地区来讲，需要的不是产品创新，而是 引进产品与生产设备。
(六)在专业教学计划中的地位与作用
本课程是机械类专业教学计划中的主干课程之一，
要求学生结合本课程的学习，能够综合运用所学的基础理论和技术知识， 联系生产实际和机器的具体工作条件，设计出合用的零部件及简单的机 械。
本课程是从理论性课程过渡到结合工程实际的设计性课程，具有从基础 课程过渡到专业课程的承先启后的桥梁作用。
(五)任务
1、通过本课程的学习，树立正确的设计思想
2、掌握一般通用零件的工作原理、特点、选用及设计理论和计算方法。
3、了解机器的设计原则和主要内容
4、具有设计机械传动部件和较为简单的机械的能力以及相应的分析问题 与解决问题的能力。
5、综合运用在先修技术课程中所学的有关知识与技能，结合设计实践进 行机械工程技术人员必要的基本锻炼，为学习专业课和毕业设计打下基 础。
辅助部分 机械系统都是由部件和零件组成：
部件为完成某些功能而由一组协同工作的零件所组
成的独立制造或独立装配的组合体；联轴器，减速
专用零件
(二)机器设计的主要内容
1、机器工作原理的选择
首先分析机器的总功能，为实现此总功能，机械常必须由若干 部分组成，每部分具有一定的分功能，然后，分析利用什么工 作原理可以实现这些功能。一般实现同样的功能可以有多种不 同的工作原理，应根据具体情况经全面分析对比后选择其中的 最优方案。
1、零件的类型、结构 基 本 知 识
2、工作原理、工作条件
材料、热处理 维护
3、工作情况分析 运动、力、应力分析
基 本 理 论
4、判定失效形式→ 设计（承载能力）准则
（正常工作条件）
5、推导出具体计算式 （设计性、校核性）
6、设计步骤 基 本 技 能
7、合理结构设计
第二章 机械及机械零件设计概要
在70年代到80年代末它转变为产品质量的竞争。经过这几十年的成本与 质量的竞争后，使多数国家和地区已经实现或可重现至今仍占主流的中低 技术产品（占80%~90%的世界产品）的制造，且彼此间质量的差距越来越 小，而发展中国家与地区在成本方面则占有优势。
因此，在未来的市场竞争中，企业竞争力的主要因素将变化为新产品 创新与改进的设计开发能力及其上市的速度。
由此可知各国经济的竞争，归根结底是设计和制造能力的竞争。 竞争的焦点之一是设计，成功的设计赢的了市场，设计是科技成果转化
为生产力的纽带，设计是引进技术实现国产化的重要环节，设计是影响产 品技术与经济指标的关键，
制造则是将科技转化为财富的最后环节。
二、学习内容
(一)机器的组成
机器的主体部分是机械系统 原动部分 传动部分 执行部分
既能承担人力所不能或不便进行的工作，又能较 人工生产改进产品质量，特别是能够大大提高劳 动生产率和改善劳动条件，因此，机械工业能够 起到为国民经济各部门提供技术装备和促进技术 改造的作用。
通过大量设计、制造和广泛使用各种各样先进的 机器，就能促进国民经济的高度发展。
从世界角度来看： 工业化国家的物质财富约60%～80%来自制造业,制造业是国民经济的核
《机械设计》
李兴华
第一篇 总 论
在这一篇中主要介绍本课程的主要内容、性质、 任务及一般机械设计的共性问题。
第一章 绪 论
一、学习目的
在机械原理课程中，学过机械是机构和机器的总 称，机器是机构的组合体，各构件之间具有确定 的相对运动，而且，可以用来代替人类的体力劳 动以完成所需要的有效功或转化机械能。故机器 的主要优点是：
(三)劳动保护要求
1、安全方便
减少操作手柄，合适的操作位置，合理的操作力，操作方式等
§2-1对机器的主要要求及设计程序
设计机器的任务是在当前技术发展所能达到的条件下，根据生 产及生活的需要提出的。一般有以下要求：
一、要求
(一)使用功能要求 所设计制造的机器必须具有预定的解决生产或生活问题的功能。 (二)经济性要求 1、设计制造的经济性：机器的成本要低 2、使用经济性：高生产率，高效率，较少的消耗能源，原材 料和辅助材料以及低的管理和维护费用。
本课程所讨论的内容都是通用机械零部件设计和选用方面的基本知识、 基本理论和基本方法，都是一般机械工程技术人员必备的基础。
三、学习方法
因本课程所涉及的理论范围和实际知识均较广泛，所研究零件的类型多、 特点多，而且进行分析与设计的方法也较多，所遇到的问题比较复杂， 所以与基础课程的性质及学习方法有很大差别。
2、机器的运动设计
根据选定的工作原理要求，确定机器执行部分所需的运动及动 力条件，然后结合预定选用的原动机类型及性能参数，进行机 器的运动设计，即选择与设计机器的机构组合（传动部分）把 原动机的运动转变为执行部分所预期的机械运动。
3、机器的动力设计
根据机器的工作特性，确定执行部分的工作阻力、工作速度 和传动部分的总效率等，算出机器所需的驱动功率，并结合 机器的具体工作情况选定一台（或按各个传动系统的需要选 定几台）合用的原动机进行驱动。