第 一 篇 总 论第 一 篇 总 论教材：
讲义 --,机械设计,濮良贵 主编 高教出版社手册 --,机械设计课程设计手册,
吴宗泽、罗圣国主编 高教出版社实验指导书 --,机械设计实验,自编参考书,
,机械设计,--许镇宇等主编 高教出版社
,机械设计,--吴宗泽 主编 高教出版社第 一 篇 总 论学期成绩评定内容：
A,课后 作业
B,期末考试成绩
C,实验报告第 一 篇 总 论本课程内容
第一篇 总论
第二篇 联接
第三篇 机械传动
第四篇 轴系零、部件
第五篇 其它零部件第 一 篇 总 论第一篇 总 论
（ 1-4章）
第一章 绪 论第二章 机械设计总论第三章 机械零件的强度第四章 摩擦、磨损及润滑概述第 一 篇 总 论第一章 绪 论
§ 1机器工业在现代化建设中的作用
§ 2机器的基本组成要素
§ 3课程的内容、性质和任务第 一 篇 总 论
§ 1 机械工业在现代化建设中的作用机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的主要标志之一。
不论是集中进行大量生产还是迅速完成多品种、
小批量生产，都只有使用机器才便于实现产品的标准化、系列化和通用化。
第 一 篇 总 论
§ 2 机器的基本组成要素
1、机器的基本组成要素机器的基本组成要素就是机械零件。
2、机器零件的分类
（一）机器零件概括的分为两大类：
1）通用零件：各种机器中经常能用到的零件。如螺钉、
齿轮等。是本课程研究的重点内容。
2）专用零件：在特定类型的机器中才能用到的零件。如曲轴、叶片等。
（二）部件：
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叫做部件。如减速器、离合器等。
第 一 篇 总 论
1、课程的内容
2、课程的性质
3、课程的任务
§ 3 课程的内容、性质和任务第 一 篇 总 论本课程的内容是在简要介绍关于整台机器设计的基本知识的基础上，重点讨论：一般参数（尺寸，精度，温度，压力等）的通用零件，包括它们的基本设计理论和方法，以及有关技术资料的应用等。具体内容包括：
1）联接零件：螺纹、键、花键、过盈
2）机械传动件：带、链、齿轮、蜗轮
3）轴系零部件：轴、轴承、联轴器
4）其它零部件：弹簧、机座、减速箱
1,课程内容第 一 篇 总 论
2、课程的性质本课程是一门以一般通用零件的设计为核心的设计性课程,论述它们的基本设计理论与方法,培养学生具有设计一般机械能力的 技术基础课程 。
综合运用已学知识：制图 力学 金属学（材料及工艺）公差配合等了解、应用机械设计的新理论、新方法第 一 篇 总 论
培养学生掌握通用零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律；
树立正确的设计思想，了解国家当前的有关技术经济政策；
具有使用标准、规范、手册、图册及查阅资料的能力；
掌握典型零件的实验方法，获得实验技能的基本训练；
了解机械设计的新发展。培养创新能力。
3、课程的任务第 一 篇 总 论第二章 机械设计总论
§ 2-1 机器的基本组成
§ 2-2 设计机器的一般程序
§ 2-3 对机器的主要要求
§ 2-4 机械零件的主要失效形式
§ 2-5 设计机械零件时应满足的基本要求
§ 2-6 机械零件的设计准则
§ 2-7 机械零件的设计方法
§ 2-8 机械零件设计的一般步骤
§ 2-9 机械零件的材料及其选用
§ 2-10 机械零件设计中的标准化
§ 2-11 机械现代化设计方法第 一 篇 总 论
§ 2-1 机器的基本组成把原动机的运动形式、运动和动力参数转换为执行部分所需的形式辅助系统，例如：润滑、显示、照明等传动部分控制系统执行部分原动部分动力源用来完成机器预定功能的组成部分第 一 篇 总 论
§ 2-2 设计机器的一般程序计划阶段方案设计阶段技术设计阶段技术文件的编制试制、试验、鉴定、生产信息反馈
、
修改第 一 篇 总 论计划阶段
根据生产和生活的需要提出所要设计的新机器后，对机器的需求情况做调查研究和分析，完成设计任务书。
第 一 篇 总 论方案设计阶段
本阶段对设计的成败起关键的作用。
1、机器的功能分析
2、提出可能的解决方法
3、综合几种可能的方案
4、评价
5、决策 — 选定方案第 一 篇 总 论技术设计阶段完成总装配图及部件装配草图。
1）机器的运动学设计
2）机器的动力学计算
3）零件的工作能力设计
4）部件装配草图及总装配草图的设计
5）主要零件的校核第 一 篇 总 论技术文件的编制设计计算说明书使用说明书标准件明细表
§ 2-3 对机器的主要要求
1,使用功能的要求
2,经济性要求
“三化” --标准化、系列化、通用化
3,劳动保护要求
4,可靠性要求
5,其它专业要求第 一 篇 总 论
提高设计和制造经济性指标
1） 采用先进的现代化设计方法； 2）最大限度的采用
,三化,； 3）尽可能采用新技术、新材料、新结构和新工艺； 4）合理组织设计和制造过程； 5）力求改善零件的结构工艺性，使其用料少、易加工、易装配。
提高使用经济性指标
1）合理地提高机器的机械化和自动化水平，以提高机器的生产率和产品的质量； 2）选用高效率的传动系统，尽可能减少传动的中间环节，以降低能耗和生产成本； 3）适当地采用防护及润滑，以延长机器的使用寿命； 4）采用可靠的密封，减少或消除渗漏现象。
2、
经济性要求第 一 篇 总 论失效 零部件不能满足工作要求称为失效。
机械零件的主要失效形式整体断裂,拉，压，弯，扭过大的残余应力零件表面的破坏,磨损，热处理
（电化学或化学侵蚀）
破坏正常工作条件引起的失效,打滑，共振，胶合过大的残余变形,加工（夹持）
§ 2-4 机械零件的主要失效形式第 一 篇 总 论
§ 2-5 设计机械零件时应满足的基本要求
1,避免在预期寿命期内 失效
1）强度：断裂和残余变形属于强度不足
2）刚度：弹性变形。零件的刚度分为整体变形刚度和表面接触刚度两种
3）寿命：零件正常工作延续的时间。
2,结构工艺性的要求,毛坯制造、机械加工过程、装配工艺、生产批量
3,经济性要求：生产成本、使用成本
4,质量小的要求
5,可靠性要求第 一 篇 总 论
§ 2-6 机械零件的计算准则设计准则 计算公式 失效形式 典型零部件强度准则
s
l i m
断裂、疲劳破坏、
残余变形轴、齿轮,
带轮等刚度准则 y? [y] 弹性变形 轴、蜗杆等寿命准则满足额定寿命腐蚀、磨损、疲劳滚动轴承等振动稳定性
0.85f >f
p
或
1.15f<f
p
共振产生的工作失常滚动轴承、
齿轮、滑动轴承可靠性准则 R=N/N
0
第 一 篇 总 论
§ 2-7 机械零件的设计方法理论设计设计计算校核计算经验设计据某类零件已有的设计和使用实践而归纳出的经验关系式或设计者本人的工作经验用类比的方法进行设计模型实验设计对于一些尺寸巨大而结构又很复杂的重要零件，尤其是一些重型整体机械零件，为提高设计质量而采用。
sA
F
s
lim
lim
iml
SFA
S
A
F
A
F
lim?
第 一 篇 总 论
§ 2-8 机械零件设计的一般步骤
1、根据零件的使用要求，选择零件的类型和结构。
2、根据零件的工作要求，计算作用在零件上的载荷。
3、根据零件的类型、结构和所受载荷，分析零件可能的失效形式，从而确定零件的设计准则。
4、根据零件的工作条件及零件的特殊要求，选择适当的材料。
5、根据设计准则进行有关的计算，确定零件的基本尺寸
6、根据工艺性及标准化等原则等进行零件的结构设计。
7、细节设计完成后，必要时进行详细的校核计算，以判定结构的合理性。
8、画出零件的工作图，并写出计算说明书。
第 一 篇 总 论
§ 2-9 机械零件的材料及其选用
一、机械零件常用的材料
二、机械零件材料的选择原则第 一 篇 总 论一、机械零件常用的材料
1、金属材料,90%以上
2、高分子材料
3、陶瓷材料
4、复合材料第 一 篇 总 论二、机械零件材料的选择原则
1、载荷、应力的大小和性质
2、零件的工作情况：工作环境、温度、摩擦磨损
3、零件的尺寸及质量
4、零件结构的复杂程度及材料的加工可能性
5、材料的经济性：
1）材料本身的相对价格； 2）材料的加工费用； 3）
材料的利用率； 4）采用组合材料； 5）节约稀有金属； 6）材料的供应情况第 一 篇 总 论
§ 2-10 机械零件设计中的标准化
1、所谓零件的标准化，就是通过对零件的尺寸、结构要素、材料性能、检验方法、设计方法、制图要求等制定出各式各样的大家共同遵守的标准。
2、标准化的优越性 P19
第 一 篇 总 论
§ 2-11 机械现代化设计方法
1、以动态的取代静态的：如以动力学计算取代静力
2、以定量的取代定性的
3、以变量取代常量
4、以优化设计取代可行性设计
5、以并行设计取代串行设计。
6、以微观的取代宏观的
7、以系统工程取代分步处理法
8、以自动化设计取代人工设计第 一 篇 总 论设计问题的综合性社会学心理学经济学科学技术 工艺性 造型艺术机械设计第 一 篇 总 论机械设计的内容机械设计的内容分析工作原理 类型选择 受力分析改进与发展结果分析与设计 简化模型失效分析建立计算准则
讲义 --,机械设计,濮良贵 主编 高教出版社手册 --,机械设计课程设计手册,
吴宗泽、罗圣国主编 高教出版社实验指导书 --,机械设计实验,自编参考书,
,机械设计,--许镇宇等主编 高教出版社
,机械设计,--吴宗泽 主编 高教出版社第 一 篇 总 论学期成绩评定内容：
A,课后 作业
B,期末考试成绩
C,实验报告第 一 篇 总 论本课程内容
第一篇 总论
第二篇 联接
第三篇 机械传动
第四篇 轴系零、部件
第五篇 其它零部件第 一 篇 总 论第一篇 总 论
（ 1-4章）
第一章 绪 论第二章 机械设计总论第三章 机械零件的强度第四章 摩擦、磨损及润滑概述第 一 篇 总 论第一章 绪 论
§ 1机器工业在现代化建设中的作用
§ 2机器的基本组成要素
§ 3课程的内容、性质和任务第 一 篇 总 论
§ 1 机械工业在现代化建设中的作用机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的主要标志之一。
不论是集中进行大量生产还是迅速完成多品种、
小批量生产，都只有使用机器才便于实现产品的标准化、系列化和通用化。
第 一 篇 总 论
§ 2 机器的基本组成要素
1、机器的基本组成要素机器的基本组成要素就是机械零件。
2、机器零件的分类
（一）机器零件概括的分为两大类：
1）通用零件：各种机器中经常能用到的零件。如螺钉、
齿轮等。是本课程研究的重点内容。
2）专用零件：在特定类型的机器中才能用到的零件。如曲轴、叶片等。
（二）部件：
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叫做部件。如减速器、离合器等。
第 一 篇 总 论
1、课程的内容
2、课程的性质
3、课程的任务
§ 3 课程的内容、性质和任务第 一 篇 总 论本课程的内容是在简要介绍关于整台机器设计的基本知识的基础上，重点讨论：一般参数（尺寸，精度，温度，压力等）的通用零件，包括它们的基本设计理论和方法，以及有关技术资料的应用等。具体内容包括：
1）联接零件：螺纹、键、花键、过盈
2）机械传动件：带、链、齿轮、蜗轮
3）轴系零部件：轴、轴承、联轴器
4）其它零部件：弹簧、机座、减速箱
1,课程内容第 一 篇 总 论
2、课程的性质本课程是一门以一般通用零件的设计为核心的设计性课程,论述它们的基本设计理论与方法,培养学生具有设计一般机械能力的 技术基础课程 。
综合运用已学知识：制图 力学 金属学（材料及工艺）公差配合等了解、应用机械设计的新理论、新方法第 一 篇 总 论
培养学生掌握通用零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律；
树立正确的设计思想，了解国家当前的有关技术经济政策；
具有使用标准、规范、手册、图册及查阅资料的能力；
掌握典型零件的实验方法，获得实验技能的基本训练；
了解机械设计的新发展。培养创新能力。
3、课程的任务第 一 篇 总 论第二章 机械设计总论
§ 2-1 机器的基本组成
§ 2-2 设计机器的一般程序
§ 2-3 对机器的主要要求
§ 2-4 机械零件的主要失效形式
§ 2-5 设计机械零件时应满足的基本要求
§ 2-6 机械零件的设计准则
§ 2-7 机械零件的设计方法
§ 2-8 机械零件设计的一般步骤
§ 2-9 机械零件的材料及其选用
§ 2-10 机械零件设计中的标准化
§ 2-11 机械现代化设计方法第 一 篇 总 论
§ 2-1 机器的基本组成把原动机的运动形式、运动和动力参数转换为执行部分所需的形式辅助系统，例如：润滑、显示、照明等传动部分控制系统执行部分原动部分动力源用来完成机器预定功能的组成部分第 一 篇 总 论
§ 2-2 设计机器的一般程序计划阶段方案设计阶段技术设计阶段技术文件的编制试制、试验、鉴定、生产信息反馈
、
修改第 一 篇 总 论计划阶段
根据生产和生活的需要提出所要设计的新机器后，对机器的需求情况做调查研究和分析，完成设计任务书。
第 一 篇 总 论方案设计阶段
本阶段对设计的成败起关键的作用。
1、机器的功能分析
2、提出可能的解决方法
3、综合几种可能的方案
4、评价
5、决策 — 选定方案第 一 篇 总 论技术设计阶段完成总装配图及部件装配草图。
1）机器的运动学设计
2）机器的动力学计算
3）零件的工作能力设计
4）部件装配草图及总装配草图的设计
5）主要零件的校核第 一 篇 总 论技术文件的编制设计计算说明书使用说明书标准件明细表
§ 2-3 对机器的主要要求
1,使用功能的要求
2,经济性要求
“三化” --标准化、系列化、通用化
3,劳动保护要求
4,可靠性要求
5,其它专业要求第 一 篇 总 论
提高设计和制造经济性指标
1） 采用先进的现代化设计方法； 2）最大限度的采用
,三化,； 3）尽可能采用新技术、新材料、新结构和新工艺； 4）合理组织设计和制造过程； 5）力求改善零件的结构工艺性，使其用料少、易加工、易装配。
提高使用经济性指标
1）合理地提高机器的机械化和自动化水平，以提高机器的生产率和产品的质量； 2）选用高效率的传动系统，尽可能减少传动的中间环节，以降低能耗和生产成本； 3）适当地采用防护及润滑，以延长机器的使用寿命； 4）采用可靠的密封，减少或消除渗漏现象。
2、
经济性要求第 一 篇 总 论失效 零部件不能满足工作要求称为失效。
机械零件的主要失效形式整体断裂,拉，压，弯，扭过大的残余应力零件表面的破坏,磨损，热处理
（电化学或化学侵蚀）
破坏正常工作条件引起的失效,打滑，共振，胶合过大的残余变形,加工（夹持）
§ 2-4 机械零件的主要失效形式第 一 篇 总 论
§ 2-5 设计机械零件时应满足的基本要求
1,避免在预期寿命期内 失效
1）强度：断裂和残余变形属于强度不足
2）刚度：弹性变形。零件的刚度分为整体变形刚度和表面接触刚度两种
3）寿命：零件正常工作延续的时间。
2,结构工艺性的要求,毛坯制造、机械加工过程、装配工艺、生产批量
3,经济性要求：生产成本、使用成本
4,质量小的要求
5,可靠性要求第 一 篇 总 论
§ 2-6 机械零件的计算准则设计准则 计算公式 失效形式 典型零部件强度准则
s
l i m
断裂、疲劳破坏、
残余变形轴、齿轮,
带轮等刚度准则 y? [y] 弹性变形 轴、蜗杆等寿命准则满足额定寿命腐蚀、磨损、疲劳滚动轴承等振动稳定性
0.85f >f
p
或
1.15f<f
p
共振产生的工作失常滚动轴承、
齿轮、滑动轴承可靠性准则 R=N/N
0
第 一 篇 总 论
§ 2-7 机械零件的设计方法理论设计设计计算校核计算经验设计据某类零件已有的设计和使用实践而归纳出的经验关系式或设计者本人的工作经验用类比的方法进行设计模型实验设计对于一些尺寸巨大而结构又很复杂的重要零件，尤其是一些重型整体机械零件，为提高设计质量而采用。
sA
F
s
lim
lim
iml
SFA
S
A
F
A
F
lim?
第 一 篇 总 论
§ 2-8 机械零件设计的一般步骤
1、根据零件的使用要求，选择零件的类型和结构。
2、根据零件的工作要求，计算作用在零件上的载荷。
3、根据零件的类型、结构和所受载荷，分析零件可能的失效形式，从而确定零件的设计准则。
4、根据零件的工作条件及零件的特殊要求，选择适当的材料。
5、根据设计准则进行有关的计算，确定零件的基本尺寸
6、根据工艺性及标准化等原则等进行零件的结构设计。
7、细节设计完成后，必要时进行详细的校核计算，以判定结构的合理性。
8、画出零件的工作图，并写出计算说明书。
第 一 篇 总 论
§ 2-9 机械零件的材料及其选用
一、机械零件常用的材料
二、机械零件材料的选择原则第 一 篇 总 论一、机械零件常用的材料
1、金属材料,90%以上
2、高分子材料
3、陶瓷材料
4、复合材料第 一 篇 总 论二、机械零件材料的选择原则
1、载荷、应力的大小和性质
2、零件的工作情况：工作环境、温度、摩擦磨损
3、零件的尺寸及质量
4、零件结构的复杂程度及材料的加工可能性
5、材料的经济性：
1）材料本身的相对价格； 2）材料的加工费用； 3）
材料的利用率； 4）采用组合材料； 5）节约稀有金属； 6）材料的供应情况第 一 篇 总 论
§ 2-10 机械零件设计中的标准化
1、所谓零件的标准化，就是通过对零件的尺寸、结构要素、材料性能、检验方法、设计方法、制图要求等制定出各式各样的大家共同遵守的标准。
2、标准化的优越性 P19
第 一 篇 总 论
§ 2-11 机械现代化设计方法
1、以动态的取代静态的：如以动力学计算取代静力
2、以定量的取代定性的
3、以变量取代常量
4、以优化设计取代可行性设计
5、以并行设计取代串行设计。
6、以微观的取代宏观的
7、以系统工程取代分步处理法
8、以自动化设计取代人工设计第 一 篇 总 论设计问题的综合性社会学心理学经济学科学技术 工艺性 造型艺术机械设计第 一 篇 总 论机械设计的内容机械设计的内容分析工作原理 类型选择 受力分析改进与发展结果分析与设计 简化模型失效分析建立计算准则
