機械設(shè)計基礎(chǔ)86299

1、第一篇 機械設(shè)計總論 第一章 機械設(shè)計概論 11 機械設(shè)計課程的性質(zhì)與任務(wù) 一、本課程的研究對象 機器（機械）： 機械系統(tǒng)、液壓氣動系統(tǒng)、控制監(jiān)測系統(tǒng)、電氣系統(tǒng) 機械零件：標(biāo)準(zhǔn)零件、非標(biāo)準(zhǔn)件 本課程的設(shè)計性、綜合性和實踐性都較強。 本課程的研究對象：一般參數(shù)的通用零件的設(shè)計理論與方法 二、本課程的任務(wù)： 1）樹立正確的設(shè)計思想 2）掌握通用機械零部件的設(shè)計原理、方法和一般規(guī)律。 3）掌握一定的設(shè)計技能（查閱資料，運用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。） 4）掌握典型機械零件的實驗方法，獲得基本的實驗技能。 5）了解機械設(shè)計的最新動態(tài)。 學(xué)習(xí)本課程的注意事項： 1）注意理論聯(lián)系實際，將機械零件的設(shè)計放到整個機械系統(tǒng)

2、中加以考慮。 2）注意掌握零部件的共性 3）掌握機械零部件設(shè)計的一般思路 12 機械設(shè)計的基本要求及設(shè)計程序 一、機械設(shè)計的基本要求 1、對機械設(shè)計的要求 a) 對機器使用功能方面的要求 b) 對機器經(jīng)濟性的要求 2、對機械零件設(shè)計的基本要求 a) 在預(yù)定工作期限內(nèi)正常、可靠地工作，保證機器 的各種功能 b) 要盡量降低零件的生產(chǎn)、制造成本 二、機械設(shè)計的一般程序 1、機器設(shè)計的一般程序 市場調(diào) 研 可行性 研究 原理 方案 設(shè)計 技 術(shù) 設(shè) 計 試制 試驗 小批生 產(chǎn)試銷 投 產(chǎn) 設(shè) 計 任 務(wù) 書 定 出 最 佳 方 案 裝配圖、 零件圖、 技術(shù)文 件 樣 機 評 價 改 進 考核 工藝

3、性收 集用 戶意 見 產(chǎn) 品 銷 售 1）建立零件的受力模型，確定零件的計算載荷 2）選擇零件的類型與結(jié)構(gòu) 3）選擇零件的材料 4）按可能的失效形式確定零件的計算準(zhǔn)則，并確定零件的 基本尺寸，并加于標(biāo)準(zhǔn)化和圓整 5）零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 6）繪制零件的工作圖，并編寫計算說明書 KPPca 2、機械零件設(shè)計的一般步驟 13 機械零件的主要失效形式和設(shè)計計算準(zhǔn)則 一、機械零件的失效形式 失效零件喪失正常工作能力或達(dá)不到設(shè)計要求的性能 失效形式：強度失效、剛度失效、磨損失效、振動、 噪聲失效、精度失效、可靠性失效 二、機械零件的計算準(zhǔn)則 工作能力零件不發(fā)生失效時的安全工作限度 計算準(zhǔn)則以防止產(chǎn)生各種可能失

4、效為目的而擬定的零件 工作能力計算依據(jù)的基本原則 1、強度準(zhǔn)則 t S S lim lim 疲勞極限 塑性材料 脆性材料 )( )( )( )( limlim YY SS BB 2、剛度準(zhǔn)則 零件在載荷作用下抵抗彈性變形的能力 零件在載荷作用下抵抗破壞的能力 yy y可以是撓度、偏轉(zhuǎn)角或扭轉(zhuǎn)角 3、耐磨性準(zhǔn)則 作相對運動的零件其工作表面抵抗磨損的能力 pvpvpp 4、振動和噪聲準(zhǔn)則 ffff pp 15. 1,85. 0 5、熱平衡準(zhǔn)則 tt 6、可靠性準(zhǔn)則 系統(tǒng)、機器或零件在規(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。 ：可靠度表示零件在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間 內(nèi)完成規(guī)定功能的概率

5、t R N個相同零件在同樣條件下同時工作，在規(guī)定的時間內(nèi)有Nf 個失效，剩下Nt個仍繼續(xù)工作，則 N N N NN N N R ff t t 1 不可靠度（失效概率）： 1,1 ttt f t FRR N N F n個零件組成的串聯(lián)系統(tǒng)，單個零件的可靠度:R1、R2 、 Rn， 則系統(tǒng)的可靠度為Rf=R1R2Rn 14 機械零件常用的材料及其選擇原則 一、機械零件的常用材料 1、黑色金屬 鑄鐵：灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵 鑄鋼鑄造性比鑄鐵差，但比鍛鋼和軋制鋼好。 強度性比鑄鐵好，但比鍛鋼和軋制鋼差 碳鋼與合金鋼應(yīng)用最廣泛 2、有色金屬 a) 鋁合金重量輕、導(dǎo)熱導(dǎo)電性較好、塑性好、抗氧化性 好，高強度鋁合金強度可與碳素鋼相近 b) 銅合金黃銅：Cu與Zn合金 青銅：Cu與Sn的合金 無錫青銅：Cu與鋁、硅、錳、鎳的合金。 3、非金屬材料 塑料輕、易加工成形、減摩性好，強度低，可作 為普通機械零件、絕緣體 陶瓷電熱性好，硬度高 橡膠彈性、絕緣性好，常用作彈性元件和密封元 件、減震元件 4、復(fù)合材料 二、機械零件材料選用的原則 1、使用要求 2、工藝要求 3、經(jīng)濟性要求 15 機械設(shè)計的最新進展 1、設(shè)計理論的不斷完善與發(fā)