(NEW)濮良贵《机械设计》（第9版）【教材精讲＋考研真题解析】讲义.pdf

目录 第1章绪论视频讲解 1.1本章要点详解 1.2配套考研真题解析 第2章机械设计总论视频讲解 2.1本章要点详解 2.2配套考研真题解析 第3章机械零件的强度视频讲解 3.1本章要点详解 3.2配套考研真题解析 第4章摩擦、磨损及润滑概述视频讲解 4.1本章要点详解 4.2配套考研真题解析 第5章螺纹连接和螺旋传动视频讲解 5.1本章要点详解 5.2配套考研真题解析 第6章键、花键、无键连接和销连接视频讲解 6.1本章要点详解 6.2配套考研真题解析 第7章铆接、焊接、胶接和过盈连接视频讲解 7.1本章要点详解 7.2配套考研真题解析 第8章带传动视频讲解 8.1本章要点详解 8.2配套考研真题解析 第9章链传动视频讲解 9.1本章要点详解 9.2配套考研真题解析 第10章齿轮传动视频讲解 10.1本章要点详解 10.2配套考研真题解析 第11章蜗杆传动视频讲解 11.1本章要点详解 11.2配套考研真题解析 第12章滑动轴承视频讲解 12.1本章要点详解 12.2配套考研真题解析 第13章滚动轴承视频讲解 13.1本章要点详解 13.2配套考研真题解析 第14章联轴器和离合器视频讲解 14.1本章要点详解 14.2配套考研真题解析 第15章轴视频讲解 15.1本章要点详解 15.2配套考研真题解析 第16章弹簧视频讲解 16.1本章要点详解 16.2配套考研真题解析 第17章机座和箱体简介视频讲解 17.1本章要点详解 17.2配套考研真题解析 第18章减速器和变速器视频讲解 18.1本章要点详解 18.2配套考研真题解析 第1章绪论视频讲解 1.1本章要点详解 本章要点 机械工业在现代化建设中的作用 本课程的内容、性质与任务 重难点导学 00:00 / 00:00 一、机械工业在现代化建设中的作用 （1）机械工业是一个国家现代化建设水平的主要标志之一； （2）与国家的工业、农业、国防和科学技术的现代化程度都机械工 业的发展程度密切相关； （3）能够大大提高劳动生产率和改善劳动条件； （4）便于实现产品的标准化、系列化和通用化。

00:00 / 00:00 二、本课程的内容、性质与任务 1本课程的主要内容 （1）总论部分机器及零件设计的基本原则，设计计算理论，材 料选择，结构要求，以及摩擦、磨损、润滑等方面的基本知识； （2）连接部分螺纹连接，键、花键及无键连接，销连接，铆 接，焊接，胶接与过盈连接等； （3）传动部分螺旋传动，带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传 动以及摩擦轮传动 等； （4）轴系部分滑动轴承，滚动轴承，联轴器与离合器以及轴 等； （5）其他部分弹簧，机座和箱体，减速器和变速器等 2本课程的性质 本课程的性质是以一般尺寸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 3本课程的任务 学完本门课程需要具备的能力： （1）具备正确的设计思想并勇于创新探索； （2）掌握基本原理并具有研究改进或开发新的零、部件的能力； （3）具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能 力； （4）掌握典型机械零件的试验方法，获得实验技能的基本训练； （5）了解国家当前的有关技术经济政策，并对机械设计的新发展有 所了解 1.2配套考研真题解析 本章不是考试重点，所以基本上没有学校的考研试题涉及到本章内 容，因此，读者可以简单了解，不必作为复习重点，本部分也就没有选 用考研真题。

第2章机械设计总论视频讲解 2.1本章要点详解 本章要点 机器的组成及其设计步骤 机械零件的主要失效形式 设计机械零件时应满足的基本要求 机械零件的设计准则 机械零件的设计方法及步骤 重难点导学 00:00 / 00:00 一、机器的组成 1基本概念 （1）机器的特征 都是人为的实物组合； 组成机器的各实物之间具有确定的相对运动； 能实现能量转换或完成有用的机械功 （2）机构 定义 两个或两个以上的构件通过活动连接以实现规定运动的构件组合称 为机构 特征 a都是人为的实物组合，由多个构件组成； b组成机构的各构件之间具有确定的相对运动； c能完成有效的机械功 （3）机械 机械是机器与机构的总称 （4）构件 构件是机器或机构中最小的运动单元 （5）零件 零件是机器或机构中最小的制造单元 （6）各概念之间的关系 图2-1各概念之间的关系 2机器的组成部分 （1）原动机部分 原动机部分是驱动整部机器完成预定功能的动力源 （2）执行部分 执行部分是用来完成机器预定功能的组成部分 （3）传动部分 传动部分是将原动机的运动形式、运动及动力参数转变为执行部分 所需的运动形式、运动及动力参数 简单的机器只由上述三个基本部分组成。

功能复杂、精确度要求高 的机器会增加其他部分 图2-2机器的组成 注：图2-2是机器的组成的示意图，双线框表示一部机器的基本组 成部分，单线框表示附加组成部分 00:00 / 00:00 二、设计机器的一般步骤 1计划阶段 （1）工作步骤 充分的调查研究和分析所设计的机器的需求情况； 明确机器所具有的功能，并确定约束条件； 明确设计任务的全面要求及细节，最后形成设计任务书 （2）目标 形成设计任务书 2方案设计阶段 本阶段对设计的成败起关键的作用 （1）工作步骤 机器的功能分析，确定出功能参数； 提出可能的解决方案； 综合评价，选择最佳方案 （2）目标 提出合理性的设计方案 3技术设计阶段 （1）工作步骤 草图设计； 根据草图已确定的零件基本尺寸，设计零件的工作图； 绘制零件的工作图、部件装配图和总装图 （2）目标 产生总装配草图及部件装配草图 4技术文件编制阶段 编制设计计算说明书、使用说明书、标准件明细表、其他技术文 件 00:00 / 00:00 三、对机器的主要要求 1使用功能要求 机器应具有预定的使用功能 2经济性要求 机器的经济性体现在设计、制造和使用中，包括设计制造经济性和 使用经济性。

（1）提高设计和制造经济性指标 采用先进的现代设计方法，使设计参数最优化，达到尽可能精确 的设计计算结果，保证机器足够的可靠性尽可能多地应用CAD技术， 加快设计进度，降低设计成本 最大限度地采用标准化、系列化及通用化的零、部件零件结构 尽可能采用标准化结构及尺寸 尽可能采用新技术、新工艺、新结构和新材料 合理地组织设计和制造过程 力求改善零件的结构工艺性，使其用料少、易加工、易装配 （2）提高使用经济性指标 合理地提高机器的机械化和自动化水平，以期提高机器的生产率 和产品的质量； 选用高效率的传动系统，尽可能减少传动的中间环节，以期降低 能源消耗和生产成本； 适当地采用防护（如闭式传动、表面防护等）及润滑措施，以延 长机器的使用寿命； 采用可靠的密封，减少或消除渗漏现象 3劳动保护和环境保护要求 （1）要使所设计的机器符合劳动保护法规的要求； （2）满足环境保护法规对生产环境提出的要求 4寿命与可靠性的要求 （1）可靠度R 机器可靠性的高低用可靠度来衡量机器的可靠度R是指在规定的 使用时间（寿命）内和给定的环境条件下机器能够正常工作的概率 （2）机器的失效 机器由于某种故障而不能完成其预定的功能称为失效。

5其他专用要求 设计机器时，在满足前述共同的基本要求的前提下，还应着重地满 足一些为该机器所特有的要求，以提高机器的使用性能 00:00 / 00:00 四、机械零件的主要失效形式 1失效 零部件不能满足工作要求称为失效 2机械零件的主要失效形式 （1）整体断裂 整体断裂是指零件在受拉、压、弯、剪和扭等外载荷作用时，由于 某一危险截面上的应力超过零件的强度极限而发生的断裂 （2）过大的残余变形 过大的残余变形是指作用于零件上的应力超过了材料的屈服极限而 产生的失效 （3）零件的表面破坏 零件的表面破坏主要是腐蚀、磨损和接触疲劳 腐蚀 a定义 腐蚀是指发生在金属表面的一种电化学或化学侵蚀现象 b产生条件 处于潮湿空气中或与水、汽及其他腐蚀性介质相接触的金属零件， 均有可能发生腐蚀现象 磨损 a定义 磨损是指两个接触表面在作相对运动的过程中表面物质丧失或转移 的现象 b产生条件 所有作相对运动的零件接触表面都有可能发生磨损 接触疲劳 在接触变应力条件下工作的零件表面也有可能发生接触疲劳 （4）破坏正常工作条件引起的失效 定义 有些零件只有在一定的工作条件下才能正常地工作，如果破坏了这 些必备的条件，则将发生不同类型的失效。

产生的原因 腐蚀、磨损和疲劳是引起零件失效的主要原因 00:00 / 00:00 五、设计机械零件时应满足的基本要求 1避免在预定寿命期内失效 （1）提高机械零件强度的措施 采用强度高的材料； 使零件具有足够的截面尺寸； 合理地设计零件的截面形状，以增大截面的惯性矩； 采用热处理和化学热处理方法，以提高材料的力学性能； 提高运动零件的制造精度，以降低工作时的动载荷； 合理地配置机器中各零件的相互位置，以降低作用于零件上的载 荷等 （2）刚度 刚度分类 a整体变形刚度； b表面接触刚度 提高零件整体刚度的措施 a增大零件截面尺寸或增大截面的惯性矩； b缩短支承跨距或采用多支点结构，以减小挠曲变形等 提高零件接触刚度的措施 a增大贴合面以降低压力； b采用精加工以降低表面不平度等 （3）寿命 零件的寿命是指零件正常工作延续的时间 寿命的主要影响因素 a材料的疲劳； b材料的腐蚀； c相对运动零件接触表面的磨损 影响零件材料疲劳强度的主要因素 a应力集中； b零件尺寸大小； c零件表面品质； d环境状况 提高零件的耐腐蚀性能的方法 a选用耐腐蚀材料； b防腐蚀的表面保护，如发蓝、表面镀层、喷涂漆膜及表面阳极 化处理。

2结构工艺性要求 （1）结构工艺性 零件具有良好的结构工艺性，是指在既定的生产条件下，能够方便 而经济地生产出来，并便于装配成机器这一特性 （2）工艺环节 毛坯制造； 机械加工过程； 装配工艺； 生产批量 3经济性要求 （1）经济性 经济性主要体现在零件的生产成本和使用成本 （2）提高经济性的措施 降低零件的成本； 良好的工艺性结构； 降低材料费用； 采用标准化的零部件 4质量小的要求 （1）质量小的优点 节约材料； 减小惯性，改善机器的动力性能，减小作用于构件上的惯性载 荷 （2）减小质量的措施 采用缓冲装置来降低零件上所受的冲击载荷； 采用安全装置来限制作用在主要零件上的最大载荷； 从零件上应力较小处削减部分材料，以改善零件受力的均匀性， 从而提高材料的利用率； 采用与工作载荷相反方向的预载荷，以降低零件上的工作载荷； 采用轻型薄壁的冲压件或焊接件来代替铸、锻零件，以及采用强 重比（即强度与单位体积材料所受的重力之比）高的材料等 5可靠性要求 （1）机器的可靠性 机器的可靠性由组成它的零（部）件的可靠性及系统构成来保证 （2）可靠度的定义 零件的可靠度与机器可靠度定义相同，即在规定的使用时间（寿 命）内和给定的环境条件下，零件能够正常地完成其功能的概率。

00:00 / 00:00 六、机械零件的设计准则 1强度准则 （1）定义 强度准则是指零件中的应力不得超过允许的限度 （2）表达式 lim/S，式中，S为安全系数 2刚度准则 （1）定义 刚度设计准则是指零件在载荷作用下产生的弹性变形量y小于或等 于机器工作性能所允许的极限值y （2）表达式 yy （3）参数的确定 弹性变形量y可按各种求变形量的理论或实验方法来确定； 许用变形量y则应随不同的使用场合，根据理论或经验来确定 其合理的数值 3寿命准则 （1）影响寿命的主要因素 影响寿命的主要因素： 腐蚀； 磨损； 疲劳 （2）疲劳寿命的计算 通常是求出使用寿命时的疲劳极限或额定载荷来作为计算的依据 4振动稳定性准则 （1）定义 振动稳定性是指在设计时要使机器中受激振作用的各零件的固有频 率与激振源的频率错开 （2）表达式 0.85ffp或1.15ffp，式中：f零件的固有频率。