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机械工程设计 – 终极课程
从设计理论到机械元件设计和设计工具的机械设计工程完整课程
讲师：Umair Ahmad Khan
![图片[1]-机械工程设计——终极课程 | Mechanical Engineering Design – The Ultimate Course-幻仿编程](https://hfbc101.com/wp-content/uploads/2026/01/【00422】mechanical-engineering-design-ultimate-course.jpg)
你将学到什么
- 您将学习设计和机械设计含义背后的基本理论
- 您将学习工程材料的理论以及它们在某些情况下的表现
- 您将学习进行应力和应变分析的理论和过程
- 您将学习静态加载机械背后的理论
- 您将学习动力学或疲劳载荷机械背后的理论
- 您将学习如何设计基本的机械元件
- 您将学习如何分析和设计机械轴
- 您将学习如何分析和设计螺钉和螺栓等永久性紧固件
- 您将学习如何分析和设计滚动轴承
- 您将学习如何分析和设计不同类型的齿轮
- 您将学习使用 Solidworks 进行计算机辅助设计的基础知识
- 您将学习如何使用 ANSYS 对您的设计进行有限元分析
要求
- 建议了解有关机械的基本知识，但不是必需的。
- 驱动学习。
- 访问 Solidworks 2018 或更高版本。 （仅适用于最后部分）
- 访问 ANSYS 2018 或更高版本。 （仅适用于最后部分）
- 对微积分、微分方程和线性代数的基本了解
- 对高中水平物理，特别是力学有基本了解
描述
我们的世界充满了机械，从烤面包机到智能手机，从农业设备到汽车和卫星。我们的生活是由这些机器及其设计方式塑造的。无论其尺寸或用途如何，这些机器都是针对特定任务而精确设计的，依靠基本的机械元件来有效运行。
在本课程中，您将学习有关机械机器和构成其机构的元件设计背后的理论的所有知识。本课程将涵盖从设计理论到材料力学、应力分析理论到机械元件设计，以及计算机辅助设计和有限元分析等设计工具的基本介绍。
本课程将涵盖以下主题，分为三个部分，每个部分涵盖机械设计工程的一个单独的子学科。
第1部分 材料设计理论与力学
机械设计工程基础
工程材料
应力分析
静态负载故障预防
动态加载的故障预防
第 2 部分 机械元件设计
转轴设计
非永久接头的设计
永久接头的设计
轴承设计
齿轮设计
皮带传动设计
第 3 部分 设计工具
SolidWorks 计算机辅助设计
使用 ANSYS 进行有限元分析
那么，让我们开始学习吧
本课程适合谁：
- 机械工程专业的学生愿意学习机械设计的理论和实践。
- 机械工程师希望刷新机械设计背后的理论。
- 任何愿意学习机械元件如何设计的人。
| 共 82 节课程 • 总时长 18 小时 37 分钟 | |
| 第一章 课程介绍 | |
| 1. 课程大纲 | 4分10秒 |
| 第二章 机械设计工程基础 | |
| 1. 什么是设计与机械工程设计 | 5分32秒 |
| 2. 机械设计流程 | 9分8秒 |
| 3. 标准和规范 | 6分46秒 |
| 4. 机械设计的经济学 | 11分28秒 |
| 5. 不确定性和设计系数 | 9分9秒 |
| 6. 安全系数 | 6分56秒 |
| 7. 练习题 2A | 11分23秒 |
| 8. 尺寸和公差 | 20分13秒 |
| 第三章 工程材料 | |
| 1. 材料选择的重要性 | 3分25秒 |
| 2. 材料属性 – A | 6分35秒 |
| 3. 材料属性 – B | 19分47秒 |
| 4. 温度对材料性能的影响 | 10分43秒 |
| 5. 材料类型 | 6分18秒 |
| 6. 金属 | 7分25秒 |
| 7. 金属编号系统 | 6分16秒 |
| 8. 热处理 | 11分50秒 |
| 9. 材料选择（阿什比图表） | 23分52秒 |
| 第四章 应力分析 | |
| 1. 平衡与自由体图 | 5分44秒 |
| 2. 练习题4B（弯曲应力） | 15分15秒 |
| 3. 正应力 & 剪应力 | 5分48秒 |
| 4. 剪力图和弯矩图 | 26分43秒 |
| 5. 应力笛卡尔分量 | 13分3秒 |
| 6. 平面应力变换 | 11分27秒 |
| 7. 2D莫尔圆 | 8分30秒 |
| 8. 练习题4A（应力变换） | 11分40秒 |
| 9. 弹性应变和泊松比 | 9分21秒 |
| 10. 弯曲梁的应力 | 26分43秒 |
| 第五章 防故障 – 静态负载 | |
| 1. 静态加载和失效 | 5分10秒 |
| 2. 失效理论 | 5分49秒 |
| 3. 最大剪应力或特雷斯卡理论 | 21分44秒 |
| 4. 畸变能理论 | 20分11秒 |
| 5. 延性库仑-莫尔理论 | 20分2秒 |
| 6. 脆性材料的失效理论 | 7分8秒 |
| 7. 失效判据选择 | 3分10秒 |
| 第六章 预防故障 – 疲劳变载 | |
| 1. 金属疲劳简介 | 8分40秒 |
| 2. 疲劳试验和SN曲线 | 13分30秒 |
| 3. 影响耐力极限的因素 | 19分16秒 |
| 4. 量化交变应力 | 10分55秒 |
| 第七章 轴的设计 | |
| 1. 轴的介绍及其布局 | 8分50秒 |
| 2. 设计抗疲劳破坏的轴 | 14分16秒 |
| 3. 轴的临界速度 – A | 25分26秒 |
| 4. 轴的临界转速 – B | 18分24秒 |
| 第八章 非永久性连接设计（紧固件） | |
| 1. 紧固件和螺纹标准 | 25分2秒 |
| 2. 丝杠机械 – A | 23分35秒 |
| 3. 丝杠力学 – B | 17分50秒 |
| 4. 螺栓连接中的紧固件刚度 | 14分18秒 |
| 5. 外部载荷下的螺栓连接 | 15分58秒 |
| 6. 螺栓连接的疲劳载荷 | 18分59秒 |
| 第九章 永久连接设计（焊接） | |
| 1. 永久关节和焊接符号 | 15分47秒 |
| 2. 对接焊缝和角焊缝中的应力 | 22分13秒 |
| 3. 扭转和弯曲中的焊接接头 | 10分57秒 |
| 4. 焊缝强度 | 11分44秒 |
| 5. 电阻焊与粘接接合 | 13分40秒 |
| 第十章 轴承设计 | |
| 1. 轴承及其命名法 | 9分23秒 |
| 2. 轴承寿命 | 31分46秒 |
| 3. 承受径向和推力载荷的轴承 | 27分14秒 |
| 4. 轴承选择 – A | 22分44秒 |
| 5. 轴承选择 – B | 16分48秒 |
| 6. 润滑 | 7分7秒 |
| 第11章 齿轮设计 | |
| 1. 齿轮类型和齿轮命名法 | 17分20秒 |
| 2. 斜齿轮术语 | 11分47秒 |
| 3. 螺旋齿轮命名法 | 16分13秒 |
| 4. 齿轮传动 | 19分23秒 |
| 5. 受力分析 – 正齿轮 | 23分32秒 |
| 6. 力分析 – 锥齿轮与螺旋齿轮 | 9分8秒 |
| 第12章 带传动理论 | |
| 1. 皮带简介 | 15分5秒 |
| 2. 带理论 – A | 12分46秒 |
| 3. 带理论 – B | 20分18秒 |
| 4. 带理论 – C | 9分6秒 |
| 第13章 设计工具A – CAD（使用SolidWorks） | |
| 1. CAD简介 | 7分52秒 |
| 2. SolidWorks 用户界面介绍 | 6分6秒 |
| 3. 2D草图工具 | 20分26秒 |
| 4. 3D CAD建模 | 23分38秒 |
| 5. CAD实践 – 建模桌子的部件 | 15分25秒 |
| 6. 装配创建 – 表格 | 15分55秒 |
| 7. 制图准备 | 10分12秒 |
| 第14章 设计工具B – 有限元分析（使用ANSYS） | |
| 1. 有限元分析理论 | 10分5秒 |
| 2. 有限元分析问题解决步骤 | 2分58秒 |
| 3. ANSYS UI 简介 | 3分6秒 |
| 4. ANSYS中的应力分析 | 23分18秒 |
| 第15章 最后的话 | |
| 1. 恭喜 | 39秒 |
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