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1、自动化部机械设计相关基础理论一1机械零件的失效形式与设计准则机械设计流程公差与配合形位公差目录机械装配基本概念12345切削机械加工62机械设计流程1绪论：机器的构成机器：具有确定相对运动的构件组合体，能做有用的功或实现能量转换。原动机:系统动力源，将其他形式的能量转化为机械能工作机:直接完成工艺动作传动装置:实现原动机与工作机之间的运动与动力传递一、机械应满足的要求1、满足使用要求,生产率力高.2、安全可靠,有足够的使用寿命.3、制造、运行费用低.4、操作维护方便5、其它要求:运输方便,造型美观二、机械设计的一般程序
2、三、机械零件的设计步骤1、建立计算模型—拟定零件的计算简图2、确定作用在零件上的载荷；3、选择材料；4、根据零件可能的失效形式，选用相应的设计准则，确定零件的形状和主要尺寸；5、根据加工工艺的要求、标准规范等，圆整设计尺寸；6、根据加工和装配要求确定零件的其他尺寸；7、绘制零件工作图，编写设计说明书。机械零件的失效形式与设计准则一、失效的概念机械零件在规定的使用条件下、规定寿命期限内，不能完成规定功能—失效。二、常见失效形式1、整体断裂：过载断裂、疲劳断裂塑性变形；2、表面破坏：点蚀、剥落、胶合、磨损、擦伤；3、过大变
3、形：过大弹变—刚度不足塑性变形—强度不足4、强烈的振动；5、功能失效。机械零件的失效形式与设计准则1、强度准则（衡量机械零件工作能力的基本准则）强度：零件抵抗整体断裂、表面接触疲劳及塑性变形的能力。—零件的工作应力；—材料的许用应力；—材料的极限应力；—安全系数。例：轴强度不足断裂等2刚度准则刚度：零件抵抗弹性变形的能力。—零件工作时的挠度、挠角、转角；—零件工作时的挠度、挠角、转角的许用值；例：机床主轴刚度不足，零件加工精度低注：改变材料对提高刚度无效，改变零件截面，减少跨度是提高刚度的有效措施。3、寿命准则设计寿命
4、L≥[L]要求寿命4、耐磨性准则耐磨性：零件抵抗磨损失效的能力。磨损导致零件尺寸和形状的变化，过度磨损导致精度↓强度↓5、振动稳定性准则—限定回转零件的工作频率偏离系统固有频率，避免共振公差于配合一，尺寸公差的表现形式公差于配合二，尺寸公差的标注形式分类与符号形位公差形状公差(单一要素,无基准)形状或位置公差（单一或并联要素,有或无基准）位置公差(并联要素,有基准）平面度直线度圆度圆柱度线轮廓度面轮廓度定向垂直度角度平行度跳动圆跳动全跳动定位位置度同心度对称度定义与标注平面度（Flatness）定义:实际被测要素对理想
5、平面的允许变动.公差带:距离为平面度公差值t的两平行平面之间的区域.Meaning定义与标注圆度(Circularity/Roundness)定义:实际被测要素对理想圆的允许变动.公差带:在同一正截面上.半径差为圆度公差值的同心圆之间的区域.Meaning定义与标注圆柱度(Cylindricity)定义:实际被测要素对理想圆柱的允许变动.公差带:半径差为圆柱度公差值的两同轴圆柱面之间的区域.Meaning定义与标注轮廓度公差当轮廓度公差未标明基准时,其公差带是浮动的,属于形状公差;当轮廓度公差标明基准时,其公差带是固定
6、的,属于位置公差.定义与标注线轮廓度(Profileofaline)定义(无基准):实际被测要素对理想轮廓线的允许变动.公差带(无基准):距离为线轮廓度公差值,对理想轮廓线对称分布的两等距曲线之间的区域.定义(有基准):实际被测要素对具有确定位置的理想轮廓线的允许变动.公差带(有基准):距离为线轮廓度公差值,对具有确定位置的理想轮廓线对称分布的两等距曲线之间的区域.Meaning定义与标注面轮廓度(Profileofasurface)定义(无基准):实际被测要素对理想轮廓面的允许变动.公差带(无基准):距离为线轮廓度公
7、差值,对理想轮廓面对称分布的两等距曲面之间的区域.定义(有基准):实际被测要素对具有确定位置的理想轮廓面的允许变动.公差带(有基准):距离为线轮廓度公差值,对具有确定位置的理想轮廓面对称分布的两等距曲面之间的区域.Meaning定义与标注定向公差定向公差:是关联实际要素对具有确定方向的理想被测要素的允许变动.理想被测要素的方向由基准及理论正确尺寸(角度)确定.当理论正确角度为0时,称为平行度公差;当理论正确角度为90时,称为垂直度公差;当理论正确角度为其它任意角度时,称为倾斜度(角度)公差.定义与标注平行度(Paral
8、lelism)公差带:当以平面为基准时(如图),公差带是距离为平行度公差值,平行于基准平面的两平行平面之间的区域.Meaning定义与标注垂直度(Perpendicularity)公差带:当以平面为基准时,若被测要素为平面(如下图),则其垂直度公差带是距离为垂直度公差值,垂直于基准平面的两平行平面之间的区域.Meaning定义与标
