機械設(shè)計知識

1、機機 械械 設(shè)設(shè) 計計 12 本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)13 機械設(shè)計概述機械設(shè)計概述14 方案設(shè)計和零部件設(shè)計的主要要求方案設(shè)計和零部件設(shè)計的主要要求第一章第一章 機械設(shè)計總論機械設(shè)計總論1 11 1 機器及其組成機器及其組成15 現(xiàn)代機械設(shè)計思想和方法簡介現(xiàn)代機械設(shè)計思想和方法簡介機械機械機器機器一、機器、機構(gòu)及其結(jié)構(gòu)組成一、機器、機構(gòu)及其結(jié)構(gòu)組成 機械機械人造的用來減輕或替代人類勞動的多件實物的組合體。人造的用來減輕或替代人類勞動的多件實物的組合體。 機構(gòu)機構(gòu) 11 機器及其組成機器及其組成機構(gòu)機構(gòu)能夠用來傳遞運動和力或改變運動形式的多件能夠用來傳遞運動和力或改變運

2、動形式的多件 實物的組合體。如：實物的組合體。如：連桿機構(gòu)連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)、 齒輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)等。等。機器機器根據(jù)某種具體使用要求而設(shè)計的多件實物的組合體。根據(jù)某種具體使用要求而設(shè)計的多件實物的組合體。 如如: 縫紉機、洗衣機、各類機床、運輸車輛、農(nóng)用機器、縫紉機、洗衣機、各類機床、運輸車輛、農(nóng)用機器、起重機起重機等。等。 機器的種類繁多，結(jié)構(gòu)、性能和用途等各不相同，但具有相同的機器的種類繁多，結(jié)構(gòu)、性能和用途等各不相同，但具有相同的基本特征基本特征。普通車床普通車床數(shù)控車床數(shù)控車床美國西科斯基公司生產(chǎn)的美國西科斯基公司生產(chǎn)的“黑鷹黑鷹”直升機直升機主旋翼主旋翼尾尾旋旋翼翼“神舟五號

3、神舟五號”發(fā)射時的情景。發(fā)射時的情景。發(fā)射塔發(fā)射塔、運運載火箭載火箭都是龐大的都是龐大的機器機器。世世 界界 最最 小小 的的 微微 型型 機機 械械 人人Worlds smallest robot美國山迪亞國家實美國山迪亞國家實驗室的科學家，成驗室的科學家，成功研制了相信是世功研制了相信是世界最小的微型機械界最小的微型機械人，這微型機械人人，這微型機械人體積只有四分之一體積只有四分之一立方寸，體重小於立方寸，體重小於一盎司。一盎司。 潘存云教授研制典型機器的分析：典型機器的分析：1.內(nèi)燃機內(nèi)燃機內(nèi)燃機內(nèi)燃機組成組成654387129101、汽缸體、汽缸體 2、活塞、活塞3、進氣閥、進氣閥4、

4、排氣閥、排氣閥5、連桿、連桿6、曲軸、曲軸7、凸輪、凸輪8、頂桿、頂桿9、10齒輪齒輪工作原理：工作原理：1.活塞下行，進氣閥開啟，混合氣體活塞下行，進氣閥開啟，混合氣體 進入汽缸；進入汽缸；2.活塞上行，氣閥關(guān)閉，混合氣體被壓縮，活塞上行，氣閥關(guān)閉，混合氣體被壓縮， 在頂部點在頂部點 火燃燒；火燃燒；3.高壓燃燒氣體推動活塞下行，兩氣閥關(guān)閉；高壓燃燒氣體推動活塞下行，兩氣閥關(guān)閉；4.活塞上行，排氣閥開啟，廢氣體被排出汽缸?；钊闲?，排氣閥開啟，廢氣體被排出汽缸。循環(huán)運動的結(jié)果，使曲軸輸出連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運動潘存云教授研制設(shè)計：潘存云進氣進氣壓縮壓縮爆炸爆炸排氣排氣內(nèi)燃機的工作過程：內(nèi)燃機的工作過程

5、：活塞的往復(fù)運動通過連桿轉(zhuǎn)變?yōu)榍钊耐鶑?fù)運動通過連桿轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的連續(xù)轉(zhuǎn)動，該組合體稱為：軸的連續(xù)轉(zhuǎn)動，該組合體稱為：內(nèi)燃機各部分的作用：內(nèi)燃機各部分的作用：曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)凸輪和頂桿用來啟閉進氣閥和排氣閥；稱為：凸輪和頂桿用來啟閉進氣閥和排氣閥；稱為：凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)兩個齒輪用來保證進、排氣閥與活塞之間形成協(xié)調(diào)動兩個齒輪用來保證進、排氣閥與活塞之間形成協(xié)調(diào)動作，稱為：作，稱為：齒輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)各部分各部分協(xié)調(diào)動作協(xié)調(diào)動作的結(jié)果：的結(jié)果： 化學能化學能 機械能機械能潘存云教授研制電動機電動機2.工件自動載送裝置工件自動載送裝置含帶傳動機構(gòu)、蝸桿含帶傳動機構(gòu)、蝸桿傳動、凸輪機構(gòu)、連傳動、

6、凸輪機構(gòu)、連桿機構(gòu)等。桿機構(gòu)等。動爪動爪定爪定爪裝配夾具裝配夾具工件載送器工件載送器滑桿滑桿檔塊檔塊凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)蝸桿傳動蝸桿傳動帶傳動帶傳動連桿機構(gòu)連桿機構(gòu)工件工件滑桿左移時，夾持器滑桿左移時，夾持器將工件夾住。將工件夾住?；瑮U帶著工件右移時，滑桿帶著工件右移時，夾持器動爪受擋塊的夾持器動爪受擋塊的壓迫將工件松開，工壓迫將工件松開，工件落入載送器被傳送件落入載送器被傳送到下一道工序。到下一道工序。強調(diào)代替人類完成有用工作機器的共有特征：機器的共有特征： 人造的實物組合體；人造的實物組合體；各部分有各部分有確定的相對運動確定的相對運動；代替或減輕人類勞動代替或減輕人類勞動完成有用功完成有用功

7、或或?qū)崿F(xiàn)能量實現(xiàn)能量 的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換 機器的作用 機器的分類：機器的分類： 原動機原動機實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換（如內(nèi)燃機、蒸汽機、電動機實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換（如內(nèi)燃機、蒸汽機、電動機）種類有限工作機工作機完成有用功（如機床等）完成有用功（如機床等） 種類繁多同理，通過對典型機構(gòu)進行分析可知： 機構(gòu)的共有特征：機構(gòu)的共有特征： 人造的實物組合體；人造的實物組合體；各部分有確定的相對運動；各部分有確定的相對運動；用來傳遞力或?qū)崿F(xiàn)運動的轉(zhuǎn)換。用來傳遞力或?qū)崿F(xiàn)運動的轉(zhuǎn)換。機構(gòu)的分類：機構(gòu)的分類：通用機構(gòu)通用機構(gòu)和和專用機構(gòu)專用機構(gòu)。 通用機構(gòu)通用機構(gòu)-用途廣泛，如齒輪機構(gòu)、連桿機構(gòu)等。用途廣泛，如齒輪機構(gòu)、連桿機構(gòu)等。專

8、用機構(gòu)專用機構(gòu)-只能用于特定場合，如鐘表的機構(gòu)。只能用于特定場合，如鐘表的機構(gòu)。機械機械機器機器機構(gòu)機構(gòu)原動機原動機工作機工作機通用機構(gòu)通用機構(gòu)專用機構(gòu)專用機構(gòu)潘存云教授研制控制器控制器(控制控制)電動機電動機(原動原動)帶帶(傳動傳動)減速器減速器(傳動傳動)波輪波輪(工作工作)分析自動洗衣機的組成：分析自動洗衣機的組成：潘存云教授研制機構(gòu)機構(gòu)：用構(gòu)件間能夠相對運動的連接方式組成的構(gòu)件系統(tǒng)用構(gòu)件間能夠相對運動的連接方式組成的構(gòu)件系統(tǒng)注：為了傳遞運動和力，機構(gòu)各構(gòu)件間應(yīng)具有確定的相對運動注：為了傳遞運動和力，機構(gòu)各構(gòu)件間應(yīng)具有確定的相對運動 機構(gòu)與機器的區(qū)別：機構(gòu)與機器的區(qū)別：機構(gòu)只是一個構(gòu)件

9、系統(tǒng)而機器除構(gòu)件系統(tǒng)之機構(gòu)只是一個構(gòu)件系統(tǒng)而機器除構(gòu)件系統(tǒng)之外還包含電氣、液壓等其他裝置；機構(gòu)只用丁傳遞運動和力機器外還包含電氣、液壓等其他裝置；機構(gòu)只用丁傳遞運動和力機器除傳送運動和力之外，還應(yīng)當具有變換或傳遞能量、物料、信息的除傳送運動和力之外，還應(yīng)當具有變換或傳遞能量、物料、信息的功能功能什么是機構(gòu)呢？什么是機構(gòu)呢？構(gòu)件：構(gòu)件：運動的單元。運動的單元。零件：零件：是制造的單元。是制造的單元。通用零件：齒輪、螺釘通用零件：齒輪、螺釘零零 件件專用零件：內(nèi)燃機活塞專用零件：內(nèi)燃機活塞二、機器的功能組成二、機器的功能組成作為一部完整的機器，僅具有上作為一部完整的機器，僅具有上述的機械部分是不夠

10、的，它不能述的機械部分是不夠的，它不能完成預(yù)期的工作。從功能和系統(tǒng)完成預(yù)期的工作。從功能和系統(tǒng)的角度來看，機器一般主要由五的角度來看，機器一般主要由五部分組成，如圖所示。部分組成，如圖所示。 潘存云教授研制工業(yè)機器人12 本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)一、本課程的內(nèi)容一、本課程的內(nèi)容 1. 設(shè)計的基本理論設(shè)計的基本理論機械設(shè)計的要求和設(shè)計的一般過程機械設(shè)計的要求和設(shè)計的一般過程2. 常用機構(gòu)及其傳動設(shè)計常用機構(gòu)及其傳動設(shè)計 常用常用機構(gòu)包括：連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、機構(gòu)包括：連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、 帶傳動、鏈傳動、間隙運動機構(gòu)等帶傳動、鏈傳動、間隙運動機構(gòu)等 3

11、. 通用零部件設(shè)計通用零部件設(shè)計主要指用于連接和支承的常用零部件主要指用于連接和支承的常用零部件4 . 機械系統(tǒng)設(shè)計機械系統(tǒng)設(shè)計指機械系統(tǒng)總體方案設(shè)計指機械系統(tǒng)總體方案設(shè)計二、本課程的性質(zhì)二、本課程的性質(zhì)性質(zhì)：專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課性質(zhì)：專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課作用作用： 承前啟后承前啟后 先修課程：先修課程：高等數(shù)學、普通物理、工程制圖、理論力學高等數(shù)學、普通物理、工程制圖、理論力學同時，通過本課程的學習，可為今后學習諸如同時，通過本課程的學習，可為今后學習諸如機械機械設(shè)計、機床夾具設(shè)計、機床、機械制造工藝學設(shè)計、機床夾具設(shè)計、機床、機械制造工藝學等專等專業(yè)課程打下基礎(chǔ)，業(yè)課程打下基礎(chǔ)， 三、本課程的特點及學

12、習方法三、本課程的特點及學習方法1）實踐性強）實踐性強本課程是一門技術(shù)基礎(chǔ)課，其研究對象是在生產(chǎn)實際中廣泛應(yīng)用的機械，所要解決的問題大多數(shù)是工程中的實際問題（與理論力學的不同點），因此要求學生加強基本技能的訓(xùn)練，如簡圖測繪、齒輪參數(shù)測量等。要培養(yǎng)工程素養(yǎng)，作圖應(yīng)嚴格按要求進行。要重視實驗課。 2）綜合性強）綜合性強3）獨立性強）獨立性強本課程學習要綜合運用已學過的知識，約有1/3的內(nèi)容與理論力學有關(guān)。有些內(nèi)容可以說是理論力學的延續(xù)與擴展（用理論力學的原理分析具體的機械）。因此，一定要復(fù)習號理論力學中的有關(guān)內(nèi)容，如運動學、摩擦學等。各章內(nèi)容彼此獨立，前后聯(lián)系不甚密切。因此，要經(jīng)常復(fù)習前面已學過的

13、內(nèi)容，以免出現(xiàn)猴子扮苞米的現(xiàn)象。4) 四多：四多：內(nèi)容多、概念多、符號多、公式多。內(nèi)容多、概念多、符號多、公式多。 不要求死記硬背，關(guān)鍵在于理解，重點在于應(yīng)用。會用自然能記住。如何學習本課程？如何學習本課程？著重搞清楚基本概念，理解基本原理，掌握機構(gòu)分析與綜合的基本方法。著重搞清楚基本概念，理解基本原理，掌握機構(gòu)分析與綜合的基本方法。注意把一般原理和方法與具體運用密切聯(lián)系起來。并用所學知識觀注意把一般原理和方法與具體運用密切聯(lián)系起來。并用所學知識觀察日常生活與生產(chǎn)遇到的各種機械察日常生活與生產(chǎn)遇到的各種機械注意培養(yǎng)運用所學基本理論與方法去分析和解決工程實際問題的能力。注意培養(yǎng)運用所學基本理論與

14、方法去分析和解決工程實際問題的能力。注意培養(yǎng)綜合分析、全面考慮問題的能力。解決同一實際問題，往注意培養(yǎng)綜合分析、全面考慮問題的能力。解決同一實際問題，往往有多種方法和結(jié)果，要通過分析、往有多種方法和結(jié)果，要通過分析、注意培養(yǎng)科學嚴謹、一絲不茍的工作作風。在今后的工作中要與各注意培養(yǎng)科學嚴謹、一絲不茍的工作作風。在今后的工作中要與各種武器裝備打交道，稍有不慎，即可能造成損失。種武器裝備打交道，稍有不慎，即可能造成損失。在學習機械設(shè)計課程之初，有必要對機械的組成，機械的基本要素有一個感性的了解。下面先看幾個例子。典型機械實例：典型機械實例：機械控制式機械控制式電氣控制式電氣控制式模糊控制式模糊控制

15、式除了控制方式以外，上述三種洗衣機的主要傳動系統(tǒng)除了控制方式以外，上述三種洗衣機的主要傳動系統(tǒng)沒有很大的差別。沒有很大的差別。全自動洗衣機全自動洗衣機 減速器減速器工業(yè)機器人工業(yè)機器人14 典型機械簡介典型機械簡介潘存云教授研制潘存云教授研制自動洗衣機的組成：自動洗衣機的組成：上蓋上蓋控制面板控制面板進水口進水口排水管排水管外箱體外箱體盛水桶盛水桶支撐拉桿支撐拉桿脫水桶脫水桶電動機電動機帶傳動帶傳動減速器減速器波輪波輪潘存云教授研制洗滌：洗滌：A A制動，制動，B B放開，運動經(jīng)電機、帶傳動、中心齒輪、放開，運動經(jīng)電機、帶傳動、中心齒輪、行星輪、行星架、波輪行星輪、行星架、波輪脫水：脫水：A

16、A放開，放開，B B制動，運動經(jīng)電機、帶傳動、內(nèi)齒圈（脫水制動，運動經(jīng)電機、帶傳動、內(nèi)齒圈（脫水桶）、中心齒輪、行星架、波輪與脫水桶等速旋轉(zhuǎn)。桶）、中心齒輪、行星架、波輪與脫水桶等速旋轉(zhuǎn)。AB洗衣機系統(tǒng)簡圖洗衣機系統(tǒng)簡圖帶傳動帶傳動脫水桶脫水桶波輪波輪自動洗衣機的工作原理自動洗衣機的工作原理：典型機械實例：典型機械實例：全自動洗衣機全自動洗衣機 減速器減速器工業(yè)機器人工業(yè)機器人潘存云教授研制典型機械實例：典型機械實例：全自動洗衣機全自動洗衣機 減速器減速器工業(yè)機器人工業(yè)機器人潘存云教授研制典型機械實例：典型機械實例：全自動洗衣機全自動洗衣機 減速器減速器工業(yè)機器人工業(yè)機器人典型機械實例：典型機

17、械實例：全自動洗衣機全自動洗衣機 減速器減速器工業(yè)機器人工業(yè)機器人潘存云教授研制典型機械實例：典型機械實例：全自動洗衣機全自動洗衣機 減速器減速器工業(yè)機器人工業(yè)機器人潘存云教授研制典型機械實例：典型機械實例：全自動洗衣機全自動洗衣機 減速器減速器工業(yè)機器人工業(yè)機器人潘存云教授研制典型機械實例：典型機械實例：全自動洗衣機全自動洗衣機 減速器減速器工業(yè)機器人工業(yè)機器人潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制 示教盒用于輸示教盒用于輸入控制命令或入控制命令或控制程序。控制程序?？刂葡到y(tǒng)用于控制控制系統(tǒng)用于控制操作機各關(guān)節(jié)內(nèi)伺操作機各關(guān)節(jié)內(nèi)伺服電機的運動。服電機的運動。工業(yè)機器人的組成工業(yè)機器人的組

18、成: 操作手在控制系操作手在控制系統(tǒng)的指揮下，完統(tǒng)的指揮下，完成各種復(fù)雜作業(yè)。成各種復(fù)雜作業(yè)。示教盒（編程器）示教盒（編程器）控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 操作手操作手 典型機械實例：典型機械實例：全自動洗衣機全自動洗衣機 減速器減速器工業(yè)機器人工業(yè)機器人由以上實例，可歸納得以下幾點：由以上實例，可歸納得以下幾點： 1. 一個機械系統(tǒng)包含著機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、驅(qū)動動力系統(tǒng)、一個機械系統(tǒng)包含著機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、驅(qū)動動力系統(tǒng)、檢測與控制系統(tǒng)檢測與控制系統(tǒng)；2. 現(xiàn)代機器不僅可以代替人類的體力勞動，還可以部現(xiàn)代機器不僅可以代替人類的體力勞動，還可以部分的腦力勞動。分的腦力勞動。3. 一臺機器的機械結(jié)構(gòu)總是由一些機構(gòu)組成的

19、，每一臺機器的機械結(jié)構(gòu)總是由一些機構(gòu)組成的，每個機構(gòu)又是由若干零件組成的。有些零件是在各種個機構(gòu)又是由若干零件組成的。有些零件是在各種機器中常用的，稱之為通用零件，如：螺釘、齒輪、機器中常用的，稱之為通用零件，如：螺釘、齒輪、軸承等；有些零件只有在特定的機器中才用到，稱軸承等；有些零件只有在特定的機器中才用到，稱之為專用零件，如：洗衣機中的波輪、工業(yè)機器人之為專用零件，如：洗衣機中的波輪、工業(yè)機器人的末端執(zhí)行器、軍械中的槍栓等。的末端執(zhí)行器、軍械中的槍栓等。1.2.1 機械設(shè)計的基本要求機械設(shè)計的基本要求 1 滿足社會需求滿足社會需求 機械產(chǎn)品的設(shè)計總是以社會需求為前提，一項產(chǎn)品的性能應(yīng)盡量滿

20、足用戶的需求。沒有需求就沒有市場，也就失去了產(chǎn)品存在的價值和依據(jù)。社會的需求是變化的，不同時期、不同地點、不同的社會環(huán)境就會有不同的市場行情和需求。產(chǎn)品應(yīng)不斷地更新改進，適應(yīng)市場的變化；否則就會滯銷、積壓，造成浪費，影響企業(yè)的經(jīng)濟效益，嚴重時甚至導(dǎo)致企業(yè)的倒閉。所以，設(shè)計師必須確立市場觀念，以社會需求和為用戶服務(wù)作為最基本的出發(fā)點。所謂需求，就是對功能的需求，用戶購買產(chǎn)品就是購買產(chǎn)品的功能。產(chǎn)品的功能是與技術(shù)、經(jīng)濟等因素密切相關(guān)的。通常隨著功能的增加，產(chǎn)品的成本也隨之上升。所以設(shè)計師就必須進行市場調(diào)查和用戶訪問，查清市場當前的需求和預(yù)測今后的需求，然后對產(chǎn)品進行功能分析，遵循保證基本功能、滿足

21、使用功能，剔除多余的功能、增加新穎功能、恰到好處地利用功能原則，提高功能價值，降低實現(xiàn)成本，力求提高產(chǎn)品的競爭力。2 可靠性的要求可靠性的要求 可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。這里所指的產(chǎn)品可以是零件、部件等，也可以是整機系統(tǒng)?！耙?guī)定條件”是指對產(chǎn)品進行可靠性考核時所規(guī)定的使用條件和環(huán)境條件，包括載荷狀況、工作制度、應(yīng)力、強度、濕度、粉塵及腐蝕等，也包括操作規(guī)程、維修方法等?！耙?guī)定時間”是指對產(chǎn)品可靠性考核時所規(guī)定的時間，包括運行時間、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)、行駛的里程等?！耙?guī)定功能”是指對產(chǎn)品考核的具體功能。產(chǎn)品規(guī)定功能的喪失稱為失效；可修復(fù)產(chǎn)品的失效也稱為故障?？煽啃允?/p>

22、衡量產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要指標，提高產(chǎn)品可靠性的最有效的方法是進行可靠性設(shè)計。設(shè)計者應(yīng)從整機系統(tǒng)出發(fā)，對可能發(fā)生的故障和失效進行預(yù)測和分析，采取相應(yīng)的預(yù)防措施；對整機系統(tǒng)可靠性有關(guān)鍵影響的另部件應(yīng)進行可靠性分析和設(shè)計。衡量產(chǎn)品可靠性的指標有很多，機械產(chǎn)品常用的可靠性指標主要有可靠度可靠度R、失效概率、失效概率F及失效率失效率等。13 機械設(shè)計概述機械設(shè)計概述3 經(jīng)濟性要求經(jīng)濟性要求 提高產(chǎn)品的經(jīng)濟性，既是增加產(chǎn)品市場競爭力、贏得用戶的需要，也是節(jié)約社會勞動、提高社會效益的需要。提高產(chǎn)品的經(jīng)濟性是以壽命周期成本最低為目標的。 壽命周期成本壽命周期成本 是指產(chǎn)品從規(guī)劃、設(shè)計、制造、使用直至報廢的整個壽

23、命周期內(nèi)所支出費用的總和。 壽命周期成本=生產(chǎn)成本+使用成本生產(chǎn)成本=直接成本+間接成本 直接成本直接成本 主要包括研究與設(shè)計、材料及采購、加工和裝配等與生產(chǎn)直接有關(guān)的各項成本；間接成本間接成本 主要包括管理、銷售、廣告、公用事業(yè)、保險福利、研究開發(fā)及利息等各項非直接生產(chǎn)環(huán)節(jié)的支出分攤到該產(chǎn)品的成本。銷售價格=生產(chǎn)成本+利潤+稅金使用成本使用成本 包括運行成本和維修成本。機械產(chǎn)品通常是壽命周期較長的耐用消費品，其使用費用累積額可能相當可觀。4 安全性要求安全性要求機器的安全性包括兩方面：機器的安全性包括兩方面：（1） 機器執(zhí)行預(yù)期功能的安全性機器執(zhí)行預(yù)期功能的安全性 機器執(zhí)行預(yù)期功能的安全性機

24、器執(zhí)行預(yù)期功能的安全性,即機器運行時系統(tǒng)本身的安全性，如滿足必要即機器運行時系統(tǒng)本身的安全性，如滿足必要的強度、剛度、穩(wěn)定性、耐磨性等要求。因此，在設(shè)計時必須按有關(guān)規(guī)范和標準進行設(shè)計計算。另外，為了避的強度、剛度、穩(wěn)定性、耐磨性等要求。因此，在設(shè)計時必須按有關(guān)規(guī)范和標準進行設(shè)計計算。另外，為了避免機器由于意外原因造成故障或失效，常需要配置過載保護、安全互鎖等裝置。如為了保證傳動系統(tǒng)在過載時免機器由于意外原因造成故障或失效，常需要配置過載保護、安全互鎖等裝置。如為了保證傳動系統(tǒng)在過載時不致?lián)p壞，常在傳動鏈中設(shè)置安全離合器或安全銷。又如，為保證機器安全運行，離合器與制動器必須設(shè)計成不致?lián)p壞，常在傳

25、動鏈中設(shè)置安全離合器或安全銷。又如，為保證機器安全運行，離合器與制動器必須設(shè)計成互鎖結(jié)構(gòu)，即離合器與制動器不能同時工作。互鎖結(jié)構(gòu)，即離合器與制動器不能同時工作。 （2） 人人-機機-環(huán)境系統(tǒng)的安全性環(huán)境系統(tǒng)的安全性 機器是為人類服務(wù)的，同時它又在一定的環(huán)境中工作，人、機、環(huán)境三者構(gòu)成一個特定的系統(tǒng)。機器工作時機器是為人類服務(wù)的，同時它又在一定的環(huán)境中工作，人、機、環(huán)境三者構(gòu)成一個特定的系統(tǒng)。機器工作時不僅機器本身應(yīng)具有良好的安全性，而且對使用機器的人員及周圍的環(huán)境也應(yīng)有良好的安全性。安全性包括兩不僅機器本身應(yīng)具有良好的安全性，而且對使用機器的人員及周圍的環(huán)境也應(yīng)有良好的安全性。安全性包括兩方面

26、的內(nèi)容。方面的內(nèi)容?？煽慷瓤煽慷萊: 指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)（壽命）完成規(guī)定功能而不發(fā)生故障或失效的概率，0R1。失效概率失效概率F:指在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能時發(fā)生故障或失效的概率。失效概率也稱不可靠度，0F1。因為失效和不失效是對立事件，所以F=1-R。1.2.2 機械設(shè)計的類型機械設(shè)計的類型 機械設(shè)計是一項創(chuàng)造性勞動，同時也是對已有成功經(jīng)驗的繼承過程。根據(jù)實際情況的不同可以分成三種類型：開發(fā)性設(shè)計開發(fā)性設(shè)計 機械產(chǎn)品的工作原理和具體結(jié)構(gòu)等完全未知的情況下，應(yīng)用成熟的科學技術(shù)或經(jīng)過實驗證明是可行的新技術(shù)，開發(fā)設(shè)計新產(chǎn)品，這是一種完全創(chuàng)新的設(shè)計。適應(yīng)性設(shè)計適應(yīng)性設(shè)

27、計 對現(xiàn)有機械產(chǎn)品的工作原理、設(shè)計方案不變的前提下，僅作局部變更或增加附加功能，在結(jié)構(gòu)上作相應(yīng)調(diào)整，使產(chǎn)品更能滿足使用要求。變形設(shè)計變形設(shè)計 機械產(chǎn)品的工作原理和功能結(jié)構(gòu)不變，為了適應(yīng)工藝條件或使用要求，改變產(chǎn)品的具體參數(shù)和結(jié)構(gòu)。1.2.3 機械設(shè)計的一般過程機械設(shè)計的一般過程機械產(chǎn)品設(shè)計的過程是一個復(fù)雜的過程，不同類型的產(chǎn)品、不同類型的設(shè)計，其產(chǎn)品的設(shè)計過程不盡相同。產(chǎn)品的開發(fā)性設(shè)計過程大致包括規(guī)劃設(shè)計、方案設(shè)計、技術(shù)設(shè)計、施工設(shè)計及改造設(shè)計等五個階段,如圖示。 13 方案設(shè)計和機械零部件設(shè)計的主要要求方案設(shè)計和機械零部件設(shè)計的主要要求 1.3.1 方案設(shè)計的主要內(nèi)容及要求方案設(shè)計的主要內(nèi)容及要求 1. 方案設(shè)計的主要內(nèi)容方案設(shè)計的主要內(nèi)容 功能原理設(shè)計功能原理設(shè)計 機械運動原理方案設(shè)計機械運動原理方案設(shè)計 。 機械運動簡圖設(shè)計機械運動簡圖設(shè)計2. 方案設(shè)計的基本要求方案設(shè)計的基本要求 運動要求運動要求 機構(gòu)系統(tǒng)應(yīng)滿足工藝動作提出的運動形式、運動規(guī)律、運動協(xié)調(diào)性及運動精度等要求。 動力要求動力要求 機構(gòu)系統(tǒng)的動力參數(shù)應(yīng)滿足機械的工作要求，具有機械效率高、速度波動小、平衡精度高、沖擊振動小等良好的動力特征。 經(jīng)濟性要求經(jīng)濟性要求 機構(gòu)系統(tǒng)應(yīng)滿足機構(gòu)結(jié)構(gòu)組成簡