机械零件的设计概论 -大学课件-.pptx

§2-1 机器的组成 §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 机械零件的计算准则 §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 机械零件材料的选用原则 §2-10 机械零件设计中的标准化 §2-11 机械现代设计方法简介;原动机部分;原动部分－机器完成预定功能的动力源，最常见的是内燃机、电动机。 执行部分－完成预定的动作，位于传动路线的终点。传动部分－联接原动机和执行部分的中间部分。 控制部分－保证机器的启动、停止和正常协调动作。传感部分－将机器的工作参数，如位移、速度、加速 度、温度、压力等反馈给控制部分。 辅助部分－包括机器的润滑、显示、照明等。也是保证机器正常工作不可缺少的部分;§2-2 设计机器的一般程序;设计任务书;?方案评价原则：经济性、技术上可行。;?为了确定零件的基本尺寸，必须完成以下工作： ?1）机器的运动学设计 确定原动机的参数（功率、转速、线速度等）。求解构件的运动参数（转速、速度、加速度等）。 ?2）机器的动力学设计 ?计算构件所受公称载荷（名义载荷）的大小和特性 ?3）零件的工作能力设计 由公称载荷大小和特性，根据工作能力准则作零部件的初步设计。通过计算或类比得出零件的基本尺寸。 ?4）部件装配草图及总装配草图的设计----结构设计 ?5）主要零件的校核计算 以结构设计尺寸为依据，对零件进行精确的受力分析和工作能力校核计算;?技术文件;技? 术设计;据生产及生活的需要提出的。不管机器的类型如何，一般来说，对机器都要提出以下的基本要求：;▲使用功能要求 ▲经济性要求 ▲劳动保护要求 ▲可靠性要求 ▲其它专用要求 经济性要求----机器的经济性体现在设计、制造和使的全过程中，设计机器时就要全面综合地进行考虑。设计制造的经济性表现为机器的成本低，使用经济性表现为高生产率，高效率，低能耗，以及低的管理和维护费用等。;提高设计和制造经济性指标的主要途径有: 采用先进的现代设计方法(CAD)，使设计参数最优化,达到尽可能精确的计算结果,保???机器足够的可靠性。 最大限度地采用标准化、系列化及通用化的零、部件。 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。;提高使用经济性指标的主要途径有: 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。 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。 适当地采用防护及润滑，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。;人们的心理和习惯。同时，设置完善的安全装置、报警;▲使用功能要求 ▲经济性要求 ▲劳动保护要求 ▲可靠性要求 ▲其它专用要求 机器的可靠度----指在规定的使用时间内和预定的环下机器能够正常工作的概率。 机器由于某种故障而不能完成预定的功能称为失效，它是随机发生的，其原因是零件所受的载荷、环境温度、零件本身物理和机械性能等因素是随机变化的。为了提高零件的可靠性，就应当在工作条件和零件性能两个方面使其变化尽可能小。;▲使用功能要求 ▲经济性要求 ▲劳动保护要求 ▲可靠性要求 ▲其它专用要求 其它专用要求----针对不同机器所特有的要求。例如 1)对机床有长期保持精度的要求； 对飞机有质量小，飞行阻力小而运载能力大的要求 对流动使用的机器有便于安装和拆卸的要求； 对大型机器有便于运输的要求等等。;机械零件的失效： 机械零件曲于某种原因不能正常工作时，称为失效。 工作能力----在不发生失效的条件下，零件所能安全工作的限度。通常此限度是对载荷而言，所以习惯上;机械零件失效的实例：;轴瓦磨损 齿面接触疲劳 失效原因: 强度、刚度、耐磨性、振动稳定性、温度等原因。 统计结果显示： 断裂仅占4.79%; 腐蚀、磨损、疲劳破坏占73.88%。--主要失效原因。;求;?▲采用高强度的材料； ?▲使零件具有足够的截面尺寸； ?▲合理设计零件的截面形状，增大惯性矩；;影响零件寿命的主要因素有：;抗腐蚀的措施有： ▲表面发兰（发黑）； ▲表面镀层； ▲表面涂漆； ▲表面阳极化。 二、结构工艺性要求 零件工艺性良好的标志----;2) 结构简单合理;三、经济性要求 零件的经济性首先表现在零件的生产制造成本上。 ▲简化零件的结构，降低材料消耗； ▲采用无余量、少余量的毛坯，减少加工工时； ▲采用廉价而充足的材料代替昂贵材料； ▲大型零件采用组合结构而非整体结构； ▲尽量采用标准件。四、质量小的要求;减小质量的措施： ▲采用缓冲装置来降低零件所受冲击载荷； ▲采用安全装置来限制作用在零件所受最大载荷； ▲从零件应力较小处削减部分材料，以