機(jī)械設(shè)計1—總論

1、 上海第二工業(yè)大學(xué)上海第二工業(yè)大學(xué) 機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計濮良貴濮良貴 第八版第八版機(jī)械設(shè)計概論機(jī)械設(shè)計概論螺紋連接螺紋連接軸轂連接軸轂連接帶傳動帶傳動鏈傳動鏈傳動齒輪傳動齒輪傳動蝸桿傳動蝸桿傳動滑動軸承滑動軸承滾動軸承滾動軸承聯(lián)軸器和離合器聯(lián)軸器和離合器軸軸機(jī)機(jī) 械械 設(shè)設(shè) 計計第一章第一章 機(jī)械設(shè)計概論機(jī)械設(shè)計概論1-1 引引 言言1-2 機(jī)器的基本組成要素機(jī)器的基本組成要素1-3 本課程的性質(zhì)、內(nèi)容與任務(wù)本課程的性質(zhì)、內(nèi)容與任務(wù)1-4 機(jī)械設(shè)計的準(zhǔn)則機(jī)械設(shè)計的準(zhǔn)則1-1 引引 言言機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)水平是一個國家現(xiàn)代化建設(shè)水平的重要標(biāo)志。也是人類文明進(jìn)步與發(fā)展的五大要素之一。 機(jī)械工業(yè)為國民經(jīng)濟(jì)各

2、個部門提供裝備和促進(jìn)技術(shù)改造。 設(shè)計制造和廣泛采用各種先進(jìn)的機(jī)器，可大大促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的力度，加速我國的現(xiàn)代化建設(shè)。 設(shè)計是生產(chǎn)的第一道工序，要生產(chǎn)出好的產(chǎn)品，首先要有好的設(shè)計。1-2 機(jī)器的基本組成要素機(jī)器的基本組成要素機(jī)械機(jī)械機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。 機(jī)械零件機(jī)械零件組成機(jī)器的不可拆的基本單元。（制造的基本單元）組成機(jī)器的不可拆的基本單元。（制造的基本單元）： 通用零件：各種機(jī)器中常用的。通用零件：各種機(jī)器中常用的。 (本課程的主要學(xué)習(xí)對象）本課程的主要學(xué)習(xí)對象） 如：齒輪、鏈、帶、軸、聯(lián)軸器、軸承、螺栓、鍵等。如：齒輪、鏈、帶、軸、聯(lián)軸器、軸承、螺栓、鍵等。 專用零件：專用

3、零件：只在某些特定的機(jī)器中才用到的。只在某些特定的機(jī)器中才用到的。 如：葉片、曲軸等。如：葉片、曲軸等。 機(jī)械零件是組成機(jī)器的基本要素機(jī)械零件是組成機(jī)器的基本要素：潤滑、顯示、照明等輔助系統(tǒng)原動機(jī)傳動部分執(zhí)行部分控制系統(tǒng) 傳動部分傳動部分在原動機(jī)與執(zhí)行部分之間傳遞運(yùn)動、轉(zhuǎn)換運(yùn)在原動機(jī)與執(zhí)行部分之間傳遞運(yùn)動、轉(zhuǎn)換運(yùn)動方式的裝置。機(jī)械傳動部分是本課程研究的主要內(nèi)容之一。動方式的裝置。機(jī)械傳動部分是本課程研究的主要內(nèi)容之一。 機(jī)器的組成機(jī)器的組成1-3 本課程的性質(zhì)、內(nèi)容與任務(wù)本課程的性質(zhì)、內(nèi)容與任務(wù)一、本課程的性質(zhì)和內(nèi)容一、本課程的性質(zhì)和內(nèi)容1. 本課程的性質(zhì)本課程的性質(zhì) 機(jī)械設(shè)計是機(jī)械類專業(yè)的一

4、門技術(shù)基礎(chǔ)課，是初步掌握機(jī)械設(shè)計能力的必然環(huán)節(jié)。 本課程中“設(shè)計”的含義是指機(jī)械裝置的實(shí)體設(shè)計，涉及零件的應(yīng)力、強(qiáng)度的分析計算，材料的選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計，考慮加工工藝性、標(biāo)準(zhǔn)化以及經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境保護(hù)等。本課程的基本教學(xué)內(nèi)容主要是通用零件的設(shè)計和計算。2. 本課程的內(nèi)容本課程的內(nèi)容二、本課程的任務(wù)二、本課程的任務(wù)1. . 通用機(jī)械零部件通用機(jī)械零部件的設(shè)計計算和選擇計算。的設(shè)計計算和選擇計算。2. . 綜合運(yùn)用本課程和其他先修課程的知識，設(shè)計機(jī)械傳動裝置綜合運(yùn)用本課程和其他先修課程的知識，設(shè)計機(jī)械傳動裝置 和一般機(jī)械。和一般機(jī)械。1-4 機(jī)械設(shè)計的準(zhǔn)則機(jī)械設(shè)計的準(zhǔn)則一、機(jī)器應(yīng)滿足的基本要求一、機(jī)器應(yīng)滿

5、足的基本要求實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能，工作可靠。2. . 經(jīng)濟(jì)性要求經(jīng)濟(jì)性要求三方面：生產(chǎn)成本低、使用消耗小、維護(hù)費(fèi)用低。三方面：生產(chǎn)成本低、使用消耗小、維護(hù)費(fèi)用低。1 1）設(shè)計中盡量采用標(biāo)準(zhǔn)零部件和優(yōu)先數(shù)列；2）應(yīng)用成熟的技術(shù)和材料；3）選用高效率設(shè)備，減少動力和能源消耗。3. . 外觀造型要求外觀造型要求4. 環(huán)保要求環(huán)保要求1. . 使用要求使用要求二、機(jī)械設(shè)計的一般程序二、機(jī)械設(shè)計的一般程序創(chuàng)新+借鑒的過程，一般程序如下：設(shè)計任務(wù)調(diào)研調(diào)研總體設(shè)計技術(shù)設(shè)計試制投產(chǎn)試驗(yàn)修改三三、機(jī)械零件應(yīng)滿足的基本要求機(jī)械零件應(yīng)滿足的基本要求1. 避免在預(yù)期壽命內(nèi)失效的要求（強(qiáng)度、剛度、壽命）；2. 結(jié)構(gòu)工藝性要求（

6、便于加工、裝配）；3. 經(jīng)濟(jì)性要求（材料、加工方法、精度等級）；4. 質(zhì)量小的要求（節(jié)約材料、慣性力）；5. . 可靠性要求。四四、機(jī)械零件的設(shè)計方法與準(zhǔn)則機(jī)械零件的設(shè)計方法與準(zhǔn)則 為了防止機(jī)械零件在工作中產(chǎn)生失效，設(shè)計時，需要以零件的工作能力計算準(zhǔn)則為依據(jù)進(jìn)行必要的計算，常用的計算方法（過程）有兩種：（即理論設(shè)計）設(shè)計計算：先分析零件的可能失效形式，根據(jù)該失效形式的計設(shè)計計算：先分析零件的可能失效形式，根據(jù)該失效形式的計 算準(zhǔn)則通過計算確定零件的結(jié)構(gòu)尺寸。算準(zhǔn)則通過計算確定零件的結(jié)構(gòu)尺寸。 校核計算：先確定零件的結(jié)構(gòu)尺寸，然后再驗(yàn)算零件是否滿足校核計算：先確定零件的結(jié)構(gòu)尺寸，然后再驗(yàn)算零件是否滿足 計算準(zhǔn)則。如不滿足，則應(yīng)修改零件的尺寸。計算準(zhǔn)則。如不滿足，則應(yīng)修改零件的尺寸。 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計1. 設(shè)計方法設(shè)計方法2. 設(shè)計準(zhǔn)則設(shè)計準(zhǔn)則( (1) ) 強(qiáng)度準(zhǔn)則強(qiáng)度準(zhǔn)則強(qiáng)度：零件抵抗斷裂、塑變、疲勞破壞的能力。1）用應(yīng)力表示：2）用安全系數(shù)表示:：式中： 計算最大應(yīng)力 lim極限應(yīng)力S計算安全系數(shù) 許用應(yīng)力 S 許用安全系數(shù)注：對于切應(yīng)力注：對于切應(yīng)力 ，只須將上述各公式中的，只須將上述各公式中的 換成換成 即可。即可。 Slim