機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-通用機(jī)械零部件

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——通用機(jī)械零部件匯報(bào)人：AA2024-01-14緒論連接類零部件傳動(dòng)類零部件軸系零部件其他常用零部件通用機(jī)械零部件的選擇與設(shè)計(jì)01緒論

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)概述機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的定義機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是研究通用機(jī)械零部件設(shè)計(jì)原理、方法和設(shè)計(jì)實(shí)踐的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的任務(wù)培養(yǎng)學(xué)生掌握通用機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，具備進(jìn)行通用機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的能力。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的內(nèi)容包括機(jī)械設(shè)計(jì)總論、連接、機(jī)械傳動(dòng)、軸系零部件、其他常用零部件等。通用機(jī)械零部件是構(gòu)成各種機(jī)械設(shè)備的基本單元，其性能和質(zhì)量直接影響整機(jī)的性能和質(zhì)量。通用機(jī)械零部件的作用包括連接件、傳動(dòng)件、軸系零部件等，種類繁多，應(yīng)用廣泛。通用機(jī)械零部件的種類需滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、耐磨性、耐腐蝕性、密封性、振動(dòng)穩(wěn)定性等要求，同時(shí)要考慮標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化等因素。通用機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)要求通用機(jī)械零部件的重要性通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握通用機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的基本理論和方法，具備進(jìn)行通用機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。課程目標(biāo)要求學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的基本概念、基本理論和基本方法；了解通用機(jī)械零部件的種類、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和應(yīng)用范圍；掌握通用機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)方法和步驟；具備運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。同時(shí)，要求學(xué)生具備創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，注重團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通表達(dá)能力的培養(yǎng)。課程要求課程目標(biāo)與要求02連接類零部件螺紋形成螺紋類型擰緊方式應(yīng)用范圍螺紋連接01020304通過螺旋線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使兩個(gè)零件之間產(chǎn)生連接。包括普通螺紋、管螺紋、梯形螺紋等。分為手動(dòng)擰緊和機(jī)械擰緊兩種方式。廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備和結(jié)構(gòu)中，如緊固件、連接件、傳動(dòng)件等。鍵連接平鍵、半圓鍵、楔鍵和切向鍵等。通過鍵的側(cè)面與軸和輪轂上的鍵槽相互配合，實(shí)現(xiàn)軸與輪轂的周向固定。結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便、對中性好，但無法實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定。適用于低速、輕載和軸向力不大的場合。鍵的類型工作原理優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)用場景花鍵類型工作原理優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)用場景花鍵連接矩形花鍵、漸開線花鍵和三角形花鍵等。定心精度高、承載能力強(qiáng)、耐磨損，但制造成本相對較高。通過花鍵軸和花鍵套之間的齒形配合實(shí)現(xiàn)連接。適用于傳遞大扭矩、要求定心精度高的場合，如汽車變速箱、工程機(jī)械等。圓柱銷、圓錐銷、開口銷等。銷的類型通過銷與銷孔之間的過盈配合或過渡配合實(shí)現(xiàn)連接。工作原理結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便，但定位精度和承載能力相對較低。優(yōu)缺點(diǎn)適用于輕載、低速和定位精度要求不高的場合，如機(jī)床夾具、農(nóng)業(yè)機(jī)械等。應(yīng)用場景銷連接03傳動(dòng)類零部件通過帶與帶輪之間的摩擦力來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。傳動(dòng)原理類型特點(diǎn)應(yīng)用平帶傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)、多楔帶傳動(dòng)和同步帶傳動(dòng)等。結(jié)構(gòu)簡單、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音小、能緩沖吸振、過載時(shí)帶會(huì)在帶輪上打滑，起到保護(hù)作用。適用于兩軸中心距較大的場合，如柴油機(jī)、電動(dòng)機(jī)等動(dòng)力設(shè)備的傳動(dòng)。帶傳動(dòng)通過鏈條與鏈輪之間的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。傳動(dòng)原理滾子鏈傳動(dòng)、齒形鏈傳動(dòng)等。類型與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的承載能力強(qiáng)、效率高、適用于高溫和低速重載的場合。特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中，如自行車、摩托車、汽車、拖拉機(jī)等。應(yīng)用鏈傳動(dòng)傳動(dòng)原理圓柱齒輪傳動(dòng)、圓錐齒輪傳動(dòng)、蝸桿蝸輪傳動(dòng)等。類型特點(diǎn)應(yīng)用01020403廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中，如汽車、機(jī)床、航空航天器等。通過兩個(gè)或多個(gè)齒輪之間的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長。齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)原理通過蝸桿與蝸輪之間的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。類型圓柱蝸桿傳動(dòng)、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)等。特點(diǎn)具有較大的傳動(dòng)比，通常為i=5～80，結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)，噪音較小。應(yīng)用常用于兩軸交錯(cuò)布置的場合，如汽車驅(qū)動(dòng)橋中的差速器就是采用蝸桿傳動(dòng)。蝸桿傳動(dòng)04軸系零部件軸是組成機(jī)械的重要零件之一，它主要用來支承傳動(dòng)零件（如齒輪、蝸輪等）和傳遞轉(zhuǎn)矩及承受載荷。軸的定義根據(jù)軸的受力情況，可分為心軸、轉(zhuǎn)軸和傳動(dòng)軸三類；根據(jù)軸線形狀的不同，又可分為直軸、曲軸和撓性鋼絲軟軸。軸的分類軸的材料主要采用碳素鋼或合金鋼，也可采用球墨鑄鐵或不銹鋼等。軸的材料軸滑動(dòng)軸承的定義滑動(dòng)軸承是在滑動(dòng)摩擦下工作的軸承，它主要用來支承軸頸并使其旋轉(zhuǎn)，同時(shí)承受軸向載荷和徑向載荷?；瑒?dòng)軸承的分類按承受載荷的方向可分為徑向滑動(dòng)軸承和推力滑動(dòng)軸承兩類；按潤滑方式可分為自潤滑軸承和油潤滑軸承兩類?；瑒?dòng)軸承的材料滑動(dòng)軸承的材料有金屬材料和非金屬材料兩大類。金屬材料有軸承合金、銅合金、鋁基合金和鑄鐵等，非金屬材料有工程塑料、橡膠、木材和碳-石墨等。滑動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承的定義滾動(dòng)軸承是將運(yùn)轉(zhuǎn)的軸與軸座之間的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，從而減少摩擦損失的一種精密的機(jī)械元件。滾動(dòng)軸承的分類按滾動(dòng)體的形狀可分為球軸承和滾子軸承兩大類；按滾動(dòng)體的列數(shù)可分為單列軸承、雙列軸承和多列軸承；按所能承受的載荷方向可分為向心軸承、推力軸承和向心推力軸承。滾動(dòng)軸承的代號(hào)滾動(dòng)軸承的代號(hào)由基本代號(hào)、前置代號(hào)和后置代號(hào)構(gòu)成，基本代號(hào)表示軸承的基本類型、結(jié)構(gòu)和尺寸，前置代號(hào)表示軸承零件置于基本代號(hào)之前，后置代號(hào)表示一些特殊結(jié)構(gòu)要素和特殊技術(shù)要求。滾動(dòng)軸承聯(lián)軸器01聯(lián)軸器是用來聯(lián)接兩軸使其一同回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的機(jī)械零件。根據(jù)被聯(lián)接兩軸的相對位置和位置的變動(dòng)情況，聯(lián)軸器可分為固定式聯(lián)軸器和可移式聯(lián)軸器。離合器02離合器是用來將兩軸接合或分離的裝置，接合時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，分離時(shí)則中斷動(dòng)力的傳遞。根據(jù)工作原理的不同，離合器可分為嵌合式離合器和摩擦式離合器兩大類。制動(dòng)器03制動(dòng)器是利用摩擦原理來實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)減速、制止或保持停止?fàn)顟B(tài)等功能的裝置。根據(jù)工作原理的不同，制動(dòng)器可分為摩擦式制動(dòng)器和電磁式制動(dòng)器兩大類。聯(lián)軸器、離合器和制動(dòng)器05其他常用零部件包括壓縮彈簧、拉伸彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧等，用于提供彈性力或吸收能量。彈簧類型彈簧材料彈簧設(shè)計(jì)常用材料有碳鋼、合金鋼、不銹鋼等，具有優(yōu)良的彈性、耐疲勞和耐腐蝕性。需考慮彈簧剛度、工作載荷、疲勞壽命等因素，以滿足特定應(yīng)用需求。030201彈簧包括焊接機(jī)架、鑄造機(jī)架、鈑金機(jī)架等，用于支撐和固定機(jī)械設(shè)備。機(jī)架類型需考慮強(qiáng)度、剛度、散熱、防護(hù)等要求，以確保設(shè)備正常運(yùn)行和人員安全。箱體設(shè)計(jì)常用材料有鑄鐵、鑄鋼、鋁合金等，具有優(yōu)良的力學(xué)性能和加工性能。材料選擇機(jī)架與箱體密封材料常用材料有橡膠、塑料、金屬等，具有優(yōu)良的耐油、耐水、耐磨等性能。密封類型包括靜密封和動(dòng)密封，用于防止流體或氣體泄漏，保證設(shè)備正常運(yùn)行。密封設(shè)計(jì)需考慮密封壓力、溫度、介質(zhì)等因素，以確保密封效果和使用壽命。密封件06通用機(jī)械零部件的選擇與設(shè)計(jì)功能需求原則根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的功能需求，選擇能夠?qū)崿F(xiàn)所需功能的零部件?；Q性原則優(yōu)先選擇具有互換性的標(biāo)準(zhǔn)零部件，以便維修和更換。經(jīng)濟(jì)性原則在滿足功能和性能要求的前提下，選擇成本較低的零部件。可靠性原則選擇經(jīng)過驗(yàn)證的、可靠性高的零部件，以確保機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。選擇原則與方法校核與驗(yàn)證對設(shè)計(jì)完成的零部件進(jìn)行校核和驗(yàn)證，確保其滿足設(shè)計(jì)需求。進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)對零部件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括尺寸、公差、表面處理等。確定結(jié)構(gòu)形式根據(jù)設(shè)計(jì)需求和材料特性，確定零部件的結(jié)構(gòu)形式。明確設(shè)計(jì)需求充分了解機(jī)械系統(tǒng)的功能、性能、環(huán)境等要求，明確零部件的設(shè)計(jì)需求。選擇合適的材料根據(jù)零部件的受力情況、工作環(huán)境等因素，選擇合適的材料。設(shè)計(jì)步驟與注意事項(xiàng)輕量化