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《机械设计基础》第1章机械设计基础概述在我们的日常生活和工业生产中，机械产品无处不在。
从简单的工具如螺丝刀、扳手，到复杂的机器如汽车、飞机，机械的应用涵盖了各个领域。
而要理解和创造这些机械产品，就需要掌握机械设计的基础知识。
机械设计是一门综合性的学科，它融合了工程力学、材料科学、机械制造技术、自动化控制等多个领域的知识。
其目的是设计出能够满足特定功能要求、工作可靠、成本合理、操作方便的机械产品。
在机械设计的过程中，需要考虑许多因素。
首先是功能需求，即机械产品要完成什么样的任务。
例如，一台洗衣机需要能够洗净衣物，同时还要具备节约用水、节能、低噪音等特点。
其次是性能要求，这包括机械的精度、强度、刚度、稳定性、耐久性等方面。
例如，机床需要有很高的加工精度，起重机需要有足够的强度来吊起重物。
材料的选择也是机械设计中的一个重要环节。
不同的材料具有不同的性能特点，如强度、硬度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性等。
在选择材料时，需要根据机械零件的工作条件和要求来综合考虑。
例如，对于承受重载和高冲击的零件，通常会选择高强度的合金钢；而对于一些需要防锈和防腐蚀的零件，则可能会选择不锈钢或铝合金。
机械零件的结构设计也是至关重要的。
一个合理的结构设计不仅能够保证零件的功能和性能，还能够便于制造、安装和维修。
在设计结构时，需要考虑零件的受力情况、加工工艺、装配关系等因素。
例如，为了减少应力集中，零件的截面形状通常会设计成圆形、椭圆形或流线型；为了便于装配，会在零件上设计定位基准和装配基准。
机械运动方案的设计是机械设计的核心内容之一。
它决定了机械的工作原理、运动方式和动力传递方式。
在设计运动方案时，需要根据机械的功能要求和工作条件，选择合适的机构和传动方式。
例如，对于需要实现往复直线运动的机械，可以选择曲柄滑块机构或凸轮机构；对于需要实现较大传动比和精确传动的机械，可以选择齿轮传动或蜗杆传动。
机械设计还需要考虑标准化和系列化的问题。
机械设计基础第一章：绪论1.1引言机械设计是机械工程领域的重要组成部分，它涉及到机械产品的构思、设计、分析、制造、试验和优化等方面。
机械设计基础是机械工程专业的基础课程，旨在为学生提供机械设计的基本理论和实践方法。
本章将介绍机械设计的基本概念、设计过程、设计方法和设计原则，为后续章节的学习奠定基础。
1.2机械设计的基本概念机械设计是指根据产品功能、性能、可靠性和经济性等要求，运用科学理论和工程技术，进行机械系统的构思、分析和计算，并最终形成设计方案的过程。
机械设计的目标是创造具有优良性能、可靠性和经济性的机械产品。
1.3机械设计过程机械设计过程是一个复杂而有序的创造性工作过程，它包括需求分析、方案设计、详细设计、制造和试验等阶段。
需求分析阶段是确定设计任务和目标，明确产品功能和性能要求；方案设计阶段是形成设计方案，包括选择合适的机构和结构形式；详细设计阶段是进行零件和装配图的绘制，确定零件的尺寸和形状；制造阶段是将设计方案转化为实际产品；试验阶段是对产品进行性能测试和可靠性验证。
1.4机械设计方法机械设计方法是指在机械设计过程中采用的科学方法和工程技术。
常用的机械设计方法包括经验设计法、计算设计法和优化设计法。
经验设计法是基于设计经验和常识进行设计的方法；计算设计法是通过数学模型和计算方法进行设计的方法；优化设计法是通过优化算法和计算机辅助设计软件进行设计的方法。
1.5机械设计原则机械设计原则是指在机械设计过程中应遵循的基本原则和规范。
机械设计原则包括可靠性原则、安全性原则、经济性原则、环保性原则和创新性原则。
可靠性原则要求机械产品具有稳定的性能和长的使用寿命；安全性原则要求机械产品在使用过程中不会对人员和环境造成伤害；经济性原则要求机械产品在成本和效益方面具有竞争力；环保性原则要求机械产品对环境的影响最小化；创新性原则要求机械产品具有新颖的结构和功能。
1.6机械设计的基本要求机械设计的基本要求包括功能要求、性能要求、可靠性和耐久性要求、经济性要求、安全性和环保性要求。
《机械设计基础》第1章：绪论机械设计基础课程是研究常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点及基本的设计理论和设计分析的方法,这些知识将通过一些机构和零件进行讲授。
第1章绪论(时间：1次课，2学时)/webnew/机械设计基础课程是研究常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点及基本的设计理论和设计分析的方法,这些知识将通过一些机构和零件进行讲授。
第1章绪论教学目标：机械设计基础课程是研究常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点及基本的设计理论和设计分析的方法，这些知识将通过一些机构和零件进行讲授。
对于一般的机器，我们在日常生活中已有了不同程度的认识。
但是，一部机器是怎样组成的？如何完成既定的功能？其中哪些问题与本课程有关？等等。
对于这些问题，我们可以通过对典型机械的分析来认识。
通过本章的学习，要求读者了解本课程研究的内容、性质和任务。
/webnew/ 机械设计基础课程是研究常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点及基本的设计理论和设计分析的方法,这些知识将通过一些机构和零件进行讲授。
第1章绪论教学重点和难点：机器的组成及其分析方法。
本课程的性质、内容以及学习方法。
机械设计的一般程序。
机械零件设计的一般程序。
机械、机器、机构、构件以及零件的概念。
/webnew/机械设计基础课程是研究常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点及基本的设计理论和设计分析的方法,这些知识将通过一些机构和零件进行讲授。
第1章绪论案例导入：案例导入：如图1-1所示的是一台自动组装机，由工业编程控制器进行如图所示的是一台自动组装机，所示的是一台自动组装机控制、安全监测、质量检测、计数的六工位组装机；控制、安全监测、质量检测、计数的六工位组装机；它可以根据需要设计相应的夹具及工装，代替人完成装配动作。
根据需要设计相应的夹具及工装，代替人完成装配动作。
在我们的生产、生活中有许许多多的机器，我们的生产、生活中有许许多多的机器，有哪些内容和机械设计基础课程有关？如何认识机器、分析机器？这些将要在设计基础课程有关？如何认识机器、分析机器？本书的内容中逐步得到解答。
机械设计基础知识概述第一章金属材料的有关问题（一）金属材料的机械性能金属零件受一定外力作用时，对金属材料有一定的破坏作用。
因此要求金属材料具有抵抗外力的作用而不被破坏的性能，这种性能称为机械性能。
金属材料的机械性能主要包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等。
它们的具体数值是在专门的试验机上测定出来的。
1、金属材料的变形和应力金属材料受外力作用时引起的形状改变称为变形。
变形分为弹性变形（当外力取消后，变形消失并恢复到原来形状）和塑性变形（当外力除去后，不能恢复到原来形状，保留一部分残余形变）。
当金属材料受外力作用时，其内部还将产生一个与外力相对抗的内力，它的大小与外力相等，方向相反。
单位截面上的内力称为应力。
在拉伸和压缩时应力用符号σ表示。
σ=P/F式中：σ—应力，MPa;P —拉伸外力，N；F —试样的横截面积，mm2。
2、强度强度是金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力。
强度可通过拉力试验来测定。
将图（a）所示标准样安装在拉力试验机上，对其施加一个平稳而无冲击逐渐递增的轴向拉力，随着拉力的增加试样产生形变如图（B）直到断裂如图（C）。
以试样的受拉力P为纵坐标，伸长值⊿L为横坐标，给制出拉伸曲线。
OE段：负荷与伸长成线性关系，是材料的弹性变形阶段。
金属材料由弹性变形过渡到塑性变形时的应力称为弹性极限，用σe表示。
σe=P e/F o—弹性极限，MPa；式中：σe—材料开始塑性变形时的负荷，N；Pe—试样原横截面积，㎜ 2 。
Fo当负荷超过E点，试样开始产生塑性变形，这一段曲线几乎呈水平，表明试样在拉伸过程中，负荷不增加甚至有降低，试样继续塑性形变，材料丧失了抵抗变形的能表示。
力。
这种现象称为屈服。
产生现象时的应力称为屈服点，用σsσs=P s/F o—屈服点，Mpa ；式中：σs—材料产生明显形变时的负荷，N；Ps—试样原横截面积，㎜ 2 。
Fo负荷超过S 点后，形变量随负荷增加而急剧增加，当过B 点，形变部位出现缩颈现象，试样已不能抵抗外力作用，在K 点发生断裂。
机械设计基础从零开始的入门指南导言机械设计是一个非常广泛且重要的领域，它涉及到各种机械设备的设计和制造。
对于刚刚入门的初学者来说，了解基本的机械设计原理和方法是非常重要的。
本指南将向你介绍机械设计的基本概念、步骤和技巧，帮助你从零开始迈出机械设计的第一步。
第一章机械设计基础1.1 机械设计概述机械设计是指通过对零部件的选择和配置来实现机械系统的功能和性能。
它包括机械元件的选型、机械结构的设计、机械系统的分析等内容。
1.2 机械设计的基本原理机械设计的基本原理包括受力分析、材料力学、运动学等。
受力分析是机械设计的基础，它可以帮助我们确定零部件的尺寸和形状。
材料力学则涉及到了材料的强度和刚度等特性。
运动学则是研究物体的运动状态和规律。
1.3 机械设计的步骤机械设计的步骤主要包括需求分析、方案设计、详细设计和制造。
需求分析是明确设计目标和性能要求。
方案设计是根据需求分析确定设计方案。
详细设计是细化设计方案，包括尺寸和形状的确定。
制造是将设计方案转化为实际制品。
第二章 CAD软件的应用2.1 CAD软件的概述CAD是计算机辅助设计的缩写，它可以帮助我们进行三维模型的绘制和设计。
常见的CAD软件有AutoCAD、SolidWorks等。
2.2 CAD软件的基本操作CAD软件的基本操作包括绘制线条、绘制曲线、创建体素等。
掌握这些基本操作可以为后续的机械设计提供便利。
2.3 CAD软件的高级功能CAD软件还提供了一些高级功能，如装配、模拟、动画等。
这些功能可以帮助我们更加直观地理解和验证设计方案。
第三章机械元件的选型3.1 机械元件的分类机械元件可以分为传动元件、支承元件、连接元件等多个类别。
了解这些元件的特点和使用方式是进行机械设计的基础。
3.2 机械元件的选型原则机械元件的选型原则包括强度、刚度、耐磨性、耐腐蚀性等多个方面。
根据实际需求，选择适合的机械元件可以保证设计的可靠性和寿命。
第四章机械系统的分析4.1 机械系统的模型化机械系统的分析需要将其抽象为数学模型。
