机械设计第2章机械零件设计总论

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1、第2章　机械零件设计概论§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广西工学院专用作者：潘存云教授§2-1　机器的组成　人们为了满足生产和生活的需要，研制了类型繁多、功能各异的机器。尤其是蒸汽机出现之后，使机器具有了完整的形态。　　　一台完整的机器的组成如下：润滑、显示、照明等辅助部分原动机部分传

2、动部分潘存云教授研制执行部分传感器传感器传感器控　制　系　统广西工学院专用作者：潘存云教授原动部分——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广西工学院专用作者：潘存云教授§2-2　设计机器的一般程序　一般而言，机器的设计阶段是决定机器好坏的关键一环。机械设计是一个创造

3、性的工作过程，实践经验是保证设计质量的重要因素。因此，要求设计者特别注意经验的积累。一部完整的机器是一个复杂的系统，要提高设计质量，必须有一个科学的设计程序。　　机械设计的一般过程：▲计划阶段▲方案设计阶段▲技术设计阶段▲技术文件编制阶段一、计划阶段　　包括：需求分析、明确功能、制定设计任务书。广西工学院专用作者：潘存云教授机器的功能经济性估计设计任务书制造要求的大致估计基本使用要求预计的设计周期二、方案设计阶段　　对机器的功能进行综合分析、确定功能参数、提出实现方案。　在制定功能参数时一定要注意恰当处理需要与可能、理想与现实、长远目标与当前目标等之间的关系。一般而言，实现同

4、一个功能，有多种可能的方案。以螺纹制造为例，有车削、滚压、板牙加工等方法。方法不同，其执行部分的工作原理也不同。因此，存在一个方案的比较和取舍问题。广西工学院专用作者：潘存云教授方案评价原则：经济性、技术上可行。经济性——总费用最低。费用总费用方案设计阶段要正确处理好潘存云教授研制借鉴与创新的关系。设计制使用费用造费用　同类机器的成功先例应当借鉴，但其中的薄弱环节和不符合现有任务要求的部分应复杂程度当加以改进或替换。保守和照搬原有设计坚决反对一味求新而把合理的原有经验弃置不用三、技术设计阶段　绘制总装配草图、部件装配草图，由草图确定零部件的外形、基本尺寸和零件工作图。广西工学

5、院专用作者：潘存云教授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）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。广西工学院专用作者：潘存云教授四、技术文件编制　　技术文件——用来说明产品性能、设

6、计、制造、操作使用、维护或其他所有与产品相关的文档资料。设计说明书使用说明书零件明细表技术文件标准件汇总表产品验收条件……广西工学院专用作者：潘存云教授机器设计的一般流程计明确构形要求提出任务划结构化分析对机器的要求选择材料、确定尺寸潘存云教授研制确定任务要求评价机器功能分析潘存云教授研制提出可能的解决办法方决策—确定结构形状与尺寸案组合几种可能的方案设技零件设计计术部件设计评价设计总体设计决策——选定方案编制技术文件广西工学院专用作者：潘存云教授§2-3　对机器的主要要求　　在满足预期功能的前提下，要求性能好、效率高、成本低，造型美观，在预定使用期限内要安全可靠，操作方便、

7、维修简单。具体要求如下：设计机器的任务是在当前技术发展所能达到的条件下，根▲使用功能要求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：▲经济性要求▲劳动保护要求▲可靠性要求▲其他专用要求使用功能要求——机器应具有预定的使用功能。这主要靠正确地选择机器的工作原理，正确地设计或选用能够全面实现功能要求的执行机构、传动机构和原动机，以及合理地配置必要的辅助系统来实现。广西工学院专用作者：潘存云教授▲使用功能要求▲经济性要求▲劳动保护要求▲可靠性要求▲其他专用要求经济性要