【精品】第2章机械零件设计概要

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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§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动部分执行部分1传感器传感器传感器11控制

2、系统原动部分一机器完成预定功能的动力源，最常见的是内燃机、电动机。执行部分一完成预定的动作，位于传动路线的终点。传动部分一联接原动机和执行部分的中间部分。控制部分一保证机器的启动、停止和正常协调动作。传感部分一将机器的工作参数，如位移、速度、加速度、温度、压力等反馈给控制部分。辅助部分一包括机器的润滑、显示、照明等。也是保证机器正常工作不可缺少的部分§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。机械设计的一般过程:▲计划

3、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。r机器的功能经济性估计设计任务书彳制造要求的大致估计基本使用要求J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、提岀实现方案。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。方案评价原则：经济性、技术上可行。经济性总费用最低O方案设计阶段要正确处理好借鉴与创新

4、的关系。同类机器的成功的先例应当借鉴，但其中的薄弱环节和复杂程度不符合现有任务要求的部分应当加以改进或替换。坚决反对保守和照搬原有设计_味求新而把合理的原有经验弃置不用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。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）的大小和特性。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

5、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一一结构设计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四、技术文件编制技术文件一一用来说明产品性能、设计、制造、操作使用、维护、或其它所有与产品相关的文档资料。技术文件标准件汇总表「设计说明书使用说明书零件明细表产品验收条件机器设计的一般流程_提出任务计划分析对机器的要求确定任务要求机器功能分析IIn提出可能的解决办法决策…-选定方案组合几种可能的方案讼i+:决策一确定结构形状与尺寸技术设计§2-3对机器的主要要求•…在满足预期功能的前提下，要求

6、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、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：▲I使用功能要求▲经济性要求▲劳动保护要求▲可靠性要求▲其它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。▲使用功能要求经济性要求▲劳动保护要求▲可靠性要求▲其它专用要求经济性要求…•

7、机器的经济性体现在设计、制造和使用的全过程中，设计机器时就要全面综合地进行考虑。设计制造的经济性表现为机器的成本低，使用经济性表现为高生产率，高效率，低能耗，以及低的管理和维护费用等。提高设计和制造经济性指标的主要途径有：1）采用先进的现代设计方法（CAD）,使设计参数最优化，达到尽可能精确的计算结果,保证机器足够的可靠性。2）最大限度地采用标准化、系列化及通用化的零.部件。3）尽可能采用新技术、新工艺、新结构和新材料。4）合理地组织设计和制造过程。5）力求改善零件的结构工艺性，使其用料少、易加工、易装配。提高使用经济性指标的主要途径有:1）合理地提

8、高机器的机械化和自动化水平，以期提高机器的生产率。2）选用高效率的传动系统，尽可能减少传动的中间环节,以期降