机械设计基础（近机类）学习指导
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第1章 绪论
1.1教学基本要求
1.弄清机器与机构、构件与零件的概念，了解它们的区别和联系。
2.明确机械的基本设计要求；初步理解机械零件的主要失效形式以及强度、
刚度、抗磨性、耐热性、振动稳定性等工作能力计算准则。
3.能正确判断零件中应力的循环特性，了解疲劳断裂和疲劳点蚀的产生机理
和影响因素。
4.了解机械设计常用材料的选用原则。
1.2重点与难点分析
本章的重点是机器与机构、构件与零件的概念以及机械零件的工作能力计算
准则，难点是变应力下许用应力的确定。
1.零件 零件是机器最基本的组成要素，它是加工制造时的最小单元。
2.构件 构件是机器中最小的运动单元。构件可以是单个零件，但是由于结
构和工艺上的需要，常常将几个零件固定联接在一起，组成一个构件。机器中各
构件之间会产生相对运动，但同一构件上的零件之间无相对运动。
3.机构 机构是能变换或传递运动与动力的、用可动联接组合而成、而且有
一个构件被固定的构件系统。机构作为一个构件系统，用来传递运动和力。
4.机器 机器是能执行机械运动、并用来变换或传递能量、物料与信息的装
置。一部机器可以是单个机构，但是大多数机器由多个机构组成。例如鼓风机和
电动机只包含一个机构，而内燃机则包含曲柄滑块机构、凸轮机构、齿轮机构等
多个机构。除构件系统之外，机器还可能含有电气、液压、气压、光学等其他系
统，因此机器除传递运动和力之外，还具有变换或传递能量、物料与信息的功能。
5.机械 由于机器的主体是由机构组成的，在研究构件的运动和受力情况
时，机器与机构之间并无区别，因此人们把机器与机构统称为机械。
6.机械零件的工作能力 机械零件抵抗失效的能力，称为机械零件的工作能
力。其中强度是零件抵抗断裂、塑性变形以及表面损坏的能力；刚度是零件抵抗机械设计基础（近机类）学习指导
1-2 弹性变形的能力；抗磨性是零件表面的抗磨损能力；耐热性是零件在较高温度下
机械设计基础教案（DOC 76页）
就形成了“门类多”的特点。为此，教学时要引导学生从各种零件的工作性能和适用场合等方面多作对比，从它们在机器中的功能、相互影响、装配关系等方面多作分析，找出各零件间的关联；更要从设计理论及方法上找出各章之间的共性和特性，要认真分析各个零件之间的内在联系，特别是要从中总结出某些普遍规律，以便用来解决现在没有学到而将来可能遇到的新型零件的设计问题。所以，绝对不应把一个个的零件孤立起来，否则就难免产生内容零碎杂乱的感觉。
3)由于设计机械零件时，除了需要满足强度、刚度、耐久性、工艺性、体积、质量、经济、安全、方便、美观等一系列一般要求外，有时还要满足绝缘、抗磁、耐酸、防锈等特殊要求。对于部件还常会提出更多的要求，这就形成了“要求多”的特点。因此，教学时务必引导学生学会善于全面分析比较，权衡轻重，区别对待。“要求多”是由于全面考虑、分别论述的结果，而对于具体的零(部)件，则应该用“具体问题具体分析”的方法来处理。
4)由于本课程是设计性课程，内容自应紧密围绕零(部)件的设计问题。设计包括多方面的内容，但其主要部分通常是工作能力设计和结构设计，而工作能力设计一般须进行某些计算(如强度计算、刚度计算、寿命计算、热平衡计算等)，这就形成了“公式多”的特点。因此，教学时务必引导学生学会彻底搞清公式的性质、使用条件、符号意义及代入单位、计算结果的单位等，然后才能正确应用它们。教材中的公式，有解析性的、经验性的、半经验性的、定义性的等，其中有些是在先修课程里学过的，有些则是新遇到的，还有的是只要求会用而不要求懂得其理论根据和推导方法的(如零件曲面接触应力的计算公式是引自弹性力学)。尽管公式很多，但除了一些定义性公式(如许用正应力[σ]=σlim／S；标准直齿圆柱齿轮的模数m=d／z等)应在理解的基础上记住外，其余公式只要求能正确使用而不必硬
记。
5)由于本课程很多内容要用图形表达，这就必然形成“图形多”的特点。因此，教学时务必引导学生把所有的插图一一看懂，并分清哪些是分析图，哪些是结构图，哪些是示意图；哪些是定性的，哪些是定量的；哪些图(曲线图)相当于表格(但比表格直观，可以利用“引出线”直接查找数据而不需插算，只是精确性比用表格差些)等等。这样虽然图形很多，也就不难对付了。
《机械设计》课程教学大纲
一、课程名称：
机械设计 Machine Design
课程负责人：龙振宇
二、学时与学分：
60学时 3学分
三、适用专业：
机械设计制造及自动化专业
四、课程教材：
龙振宇主编，机械设计，机械工业出版社，2002年8月
五、参考教材：
濮良贵 纪名刚主编，机械设计（第七版），高等教育出版社，2001年6月
邱宣怀主编，机械设计（第四版），高等教育出版社，1998年2月
余俊等主编，机械设计（第二版），高等教育出版社，1986年
六、开课单位：
机械工程学院
七、课程的目的、性质和任务
《机械设计》是一门培养学生具有机械设计能力的技术基础课。在机械类各专业教学计划中，它是主要课程。本课程在教学内容方面应着重基本知识，基本理论，基本方法和创新思维，在培养实践能力方面应着重创新能力设计构思和设计技能的基本训练。
本课程的目的及主要任务是培养学生：
1．掌握通用机械零部件的设计原理、方法和机械设计的一般规律；突出创新意识和创新能力的培养，具有机械系统综合设计能力。
2．树立正确的设计思维，了解国家当前的有关技术经济政策。
3．具有应用计算机技术的能力。
4．具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。
5．掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练。
6．对机械设计的新发展有所了解。
八、课程的主要内容
1．教学基本内容
机械设计总论：机械设计的一般程序，机械系统总体方案设计，技术设计的主要内容，机器设计的基本原则，标准化等。
机械零件设计基础：机械零件的失效，机械零件的工作能力和计算准则，摩擦、磨损和润滑，寿命和可靠性概述，机械零件常用材料和选用原则，机械零件的工艺性等。
联接件设计：螺纹联接，键、花键联接，过盈配合联接等。
传动件设计：带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传动，螺旋传动等。
轴系零、部件设计：轴，滑动轴承，滚动轴承，联轴器，离合器等。
机械设计基础知识总结(总11页)
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关于机械设计基础知识总结
第一章绪论
1、机械的组成：完整的机械系统由原动机、传动装置、工作机、和控制系统四大基本组成部分
2、机械结构组成层次：零件→构件→机构→机器
3、机械零件：加工的单元体
4、机械构件：运动的单元体
5、机械机构：具有确定相对运动的构件组合体
第二章机械设计概论
1、机械设计的基本要求：使用功能、工艺性、经济性、其他
2、机械设计的一般程序：
（1）确定设计任务书
（2）总体方案设计
（3）技术设计
（4）编制技术文件
（5）技术审定和产品鉴定
3、机械零件的失效：机械零件不能正常工作、失去所需的工作效能
4、设计计算准则：保证零件不产生失效
5、机械零件的结构工艺性： 铸造工艺性；模锻工艺性；
焊接工艺性；热处理工艺性；
切削加工工艺性；装配工艺性；
6、工程材料：金属材料、非金属材料
7、金属材料的机械性能：强度、刚度、硬度、塑性、韧性和疲劳强度
8、金属材料的工艺性能：铸造性、铸造性、焊接性、切削加工性
9、钢的热处理方式：退火、正火、淬火与回火、表面淬火、表面化学热处理
10、常用金属材料：铸铁、碳素钢、合金钢、有色金属材料
11、配合：
间隙配合：具有间隙的配合，孔的公差带在轴公差带上
过盈配合：具有过盈的配合，孔的公差带在轴公差带下
过度配合：可能具有间隙或过盈的配合，孔的公差带与轴的公差带相互交叠
12、基准值：基孔制、基轴制（优先选用基孔制）
13、运动副：构件与构件之间通过一定的相互接触和制约，构成保持相对运动的可动连接
低副：通过面接触构成的运动副，分为回转副和移动副
高副：两构件通过电线接触构成的运动副
