上海交通大学机械设计PPT第二章.ppt

机器的组成及应满足的要求机器设计的一般程序机械零件应满足的要求及一般设计步骤机械零部件的标准化，系列化和通用化现代机械设计方法简介

原动机传动装置执行部件辅助系统控制系统机器的组成

计划阶段方案设计技术设计技术文件的编制试制、试验、鉴定、生产信息反馈、修改设计机器的一般程序

使用功能要求；经济性要求；劳动保护和环境保护要求；可靠性要求；其它专用要求。对机器的主要要求

机械设计根本要求工作能力要求：强度、刚度、寿命、稳定性、耐磨性。结构工艺性及经济性要求。质量小及可靠性要求。

设计准那么强度准那么、刚度准那么振动稳定性准那么可靠性准那么寿命准那么

理论设计——满足工作能力要求。校核计算：设计计算：经验设计——满足结构工艺要求。模型实验设计设计方法分两种：常规设计方法和现代设计方法设计方法常规设计方法

选择零件类型、结构计算零件上的载荷确定计算准则选择零件的材料确定零件的基本尺寸结构设计校核计算画出零件工作图写出计算说明书机械零件设计步骤

机械设计的一般程序方案或规划方案设计技术设计施工设计样机试制小批投产产品定型与批量生产

技术设计的一般过程如下：具体确定动力机的类型型号、运动参数和动力参数；对传动装置和执行装置进行运动学和动力学计算,确定各级传动的传动比，确定传动零件、轴系零件、联接零件、执行零件等主要零件的载荷和运行速度等，判定各主要零件的主要失效形式,确定工作能力(如强度、刚度等)计算准那么；选定零件的材料(品种、牌号、毛坯形式和热处理方法等)，并对主要零件进行相应的工作能力计算,确定主要尺寸和参数对传动零件、轴系零件、联接零件、箱体零件、执行零件等主要零件进行结构设计根本确定这些零件的全部尺寸。在此根底上，完成所有非主要零件的设计，结合考虑满足装配、润猾、密封、维修、运输等要求设计井绘制出各个部件装配图,进而绘制出机器总装配图。必要时还应绘出电气、润滑系统固等；提出设计计算说明书，外购件明细表等。

结果分析与设计机械设计的内容分析工作原理类型选择受力分析改进与开展结果分析与设计简化模型失效分析建立计算准那么

机械创新设计能力的培养对环境事物的敏感性善于联想、有预见不断掌握新技术信息有较强的机械设计能力有坚强的意志、广泛的兴趣、活泼的性格

对整个机器的整体要求使用功能的要求经济性要求“三化”--标准化、系列化、通用化劳动保护要求可靠性要求其它专业要求

机械零件设计的根本要求防止在预期寿命期内失效结构工艺性的要求经济性要求质量小的要求可靠性要求

机械零件应满足的要求及

一般设计步骤机械零件应满足的要求工作能力要求〔强度，刚度，耐磨性，热平衡，振动稳定性，压杆稳定性要求〕结构工艺性要求经济性要求可靠性要求

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过大的剩余应力破坏正常工作条件引起的失效：整体断裂：拉，压，弯，扭过大的剩余应力：加工，热处理零件外表的破坏：磨损，热处理打滑，共振，胶合

零件的主要失效形式整体断裂齿轮轮齿断裂轴承内圈断裂零件危险截面的应力超过其强度极限而导致的断裂，或在变应力作用下，危险截面发生的疲劳断裂。

过大的剩余变形零件所受的应力超过了材料的屈服极限，那么零件将产生剩余变形。齿轮齿面塑形变形轴承外圈塑性变形

零件的外表破坏腐蚀、磨损、接触疲劳轴瓦磨损齿面接触疲劳

破坏正常工作条件引起的失效有些零件只有在一定的工作条件下才能正常的工作，如：液体摩擦的滑动轴承，只有在存在完整的润滑油膜时才能正常工作。带传动只有在传递的有效圆周力小于临界摩擦力时才能正常工作。高速转动的零件，只有在转速与转动件系统的固有频率避开一个适当的间隔才能正常工作。

机械零件的计算准那么

一般设计步骤零件选型确定零件所受载荷应力计算判断失效形式选择材料和热处理要求进行工作能力计算零件结构设计零件施工设计

机械零部件的标准化，系列化和

通用化减轻设计工作量，缩短设计周期“三化”零部件有利于组织大批量生产，提高产品质量，降低本钱具有互换性，便于维修有利于不断开发和扩大新品种有利于新产品或新机器的模块化，组合化设计现行标准：GB,JB,YB,QB,ISO,ANSI,DIN,JIS,BS,AGMA,QS

主要现代设计理论与方法

设计方法学优化设计可靠性设计计算机辅助设计有限元法工业设计专家系统价值工程相似性设计动态设计人工智能模块化设计摩擦学设计反求工程