机械结构设计(.ppt

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1、5机械结构设计1机械设计的基本程序2机械系统的组成3设计方案结构设计强度设计三边设计法45机械结构及造型设计5.1机械结构设计原则5.2机械结构分析及常用设计原理5.3机械结构设计常用方法5.4机械结构工艺性设计复习思考题55.1机械结构设计原则5.1.1机械结构设计的任务5.1.2机械结构设计的内容与步骤5.1.3机械结构设计的一般原则65.1.1机械结构设计的任务依据所确定的功能原理方案，在总体设计的基础上设计出实体结构，满足预定的功能要求，并以结构设计图样表示出来。75.1.2机械结构设计的内

2、容及步骤总体设计部件设计零件设计布置方式；总体尺寸；特性尺寸装配图；外形、特性、配合尺寸零件图；加工尺寸；公差精度85.1.3机械结构设计的一般原则完美的机械结构设计满足功能安全可靠最少资源消耗95.1.3机械结构设计的一般原则结构方案设计三原则明确简单安全可靠功能明确工作原理明确使用条件明确形状简单加工简单拆装简单构件可靠功能可靠工作安全环境安全105.2机械结构分析及常用设计原理5.2.1结构件的功用5.2.2结构件的分类5.2.3零件的相关5.2.4零件的结构要素5.2.5常用的结构设计原理1

3、15.2.1结构件的功用承受载荷；正确分析结构件受力的类型、大小、方向及其对结构件正常工作的影响，是进行结构设计的重要依据和保证传递运动和动力；保持有关零部件之间的相对位置或运动轨迹关系；其它功用；（润滑、密封、美观等）当一结构件具有两种或两种以上功用时，应分清主次，在优先满足主要功用的前提下，尽量满足其它功用的要求。12卧式车床简图1-前床腿2-进给箱3-主轴箱4-丝杠5-刀架6-尾座7-床身8-后床腿1、8—承受重力3—承受重力、夹紧力、切削力5—承受切削力13运动和动力的传递：4-3-2-1运

4、动和动力的传递：5-4-3-2-1145.2.2结构件的分类从设计、制造和管理的角度：通常将其分为盖盘、轴套、支架、杆件、壳体、箱体和支承件等类别。因为形状类似的同一类零件，如盖盘类或轴套类中，不同零件之间在功用上、精度上会有很大差别，其设计要求也自然不同。从毛坯工艺角度可分为铸造件、焊接件、锻造件、铆接或粘结件等，在结构上也应有所不同。155.2.3零件的相关在机器或机械中，任何零件都不是孤立存在的。因此，在结构设计中除了研究零件本身的功用及其特征外，还必须研究零件之间的相互关系。16175.2.

5、3零件的相关每个零件都与一个或几个零件有装配关系或相互位置关系，可以称这种关系为相关，称有这种关系的两个零件互为相关零件。直接相关：两零件有直接装配关系。间接相关：没有直接装配关系的相关。包括两零件在相互位置上有要求的位置相关和一零件的运动轨迹与另一零件有关的运动相关。185.2.4零件的结构要素工作部分：零件上与其它零件直接相关部位。联结部分：把各工作部分联结起来并使它们保持各自的位置，因此也常常起到支承作用。有时，也把用以固定联结的工作部分称为安装部分。有固定安装和活动安装之分。在结构设计中，通

6、常先确定工作部分，后确定联结部分。工作部分主要考虑工作面的形状、尺寸、精度、表面质量等，而联结部分主要考虑强度、刚度等要求。19固定安装20活动安装215.2.5常用的结构设计原理1.等强度原理2.合理力流原理3.变形协调原理4.力平衡原理5.任务分配原理6.自补偿原理7.稳定性原理225.2.5常用的结构设计原理1.等强度原理：通过合理地选择材料和形状，力求在规定的时间内及条件下零部件各处的材料强度得以充分的应用。（例：阶梯轴）增加约束变形附件的结构1-主体构件2-辅助构件235.2.5常用的结构

7、设计原理2.合理力流原理：力在传递路线上形成力线，汇成力流（不中断、沿最短线路通过）。中心冲工作时的力流不同形状的杆件245.2.5常用的结构设计原理2.合理力流原理：力在传递路线上形成力线，汇成力流。（转折处应力求使力流平缓）轴毂连接的不同情况255.2.5常用的结构设计原理3.变形协调原理：相连接的两零件在外载荷作用下所产生的变形的方向相同并且使其相对变形尽可能小。不同搭接形式265.2.5常用的结构设计原理4.力平衡原理：采取结构措施部分或全部平衡掉无用的力。润滑泵偏心驱动装置275.2.5常

8、用的结构设计原理5.任务分配原理：根据功能要求合理地选择载体，即选择特定零件以承担特定功能。285.2.5常用的结构设计原理5.任务分配原理：三种可能的分配方式：一载体承担多种功能：简化结构，降低成本。（轴承）一载体承担一种功能：功能明确可靠。（向心+推力）多载体承担一种功能：减轻零件负载，延长寿命。（螺栓、V带）同一零件中，可在不同部位采用不同材料，分别承担不同的功能；（蜗轮）同一零件采用同样材料时，可在不同部位进行不同的热处理以承担不同的功能。（轴颈）相同功能任务