机械设计总论(000001).ppt

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1、§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机械零件设计时应满足的基本要求§2-6机械零件的设计准则§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机械零件的材料及其选用§2-10机械零件设计中的标准化第2章机械设计总论一台完整的机器组成如下：§2-1机器的组成辅助系统，例如：润滑、显示、照明等原动机部分传动部分控制系统执行部分原动部分－机器完成预定功能的动力源，最常见的是内燃机、电动机等。执行部分－完成预定的动作，位于传动路线的末端。传动部分－联接原动机和执行部

2、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。辅助部分－包括机器的润滑、显示、照明等，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。机械设计的一般步骤：●计划阶段●方案设计阶段●技术设计阶段●技术文件编制阶段1、计划阶段包括：需求分析、明确功能、制定设计任务书。设计任务书包括：机器的功能分析；经济性估算；基本使用要求；预计的设计周期等。2、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。实现同一个功能，往往有多种可能的方案，如螺纹

3、加工：有车削、滚压、板牙加工等方法。方案评价原则：经济性好、技术上可行。总费用设计制造费用使用费用费用复杂程度3、技术设计阶段绘制总装配图、部件装配图，由装配图确定零部件的外形、基本尺寸和零件工作图。经济性----总费用最低。方案设计做到：创新与经验设计相结合。技术设计阶段的主要过程：1）机器的运动学设计确定原动机的参数(功率、转速等)，计算转动构件的运动参数(转速、速度、加速度等)。2）构件的动力学计算3）零件的工作能力设计4）部件装配图及总装配图的设计----结构设计5）主要零件的校核计算计算构件所受载荷的大小和特性。根据工作能力准则进

4、行零部件的初步设计，通过计算或类比得出零件的基本尺寸。对零件进行精确的受力分析和工作能力校核计算。4、技术文件编制技术文件包括：设计说明书使用说明书零件明细表标准件汇总表产品验收条件…………技术文件----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。潘存云教授研制潘存云教授研制技术设计方案设计计划提出任务分析对机器的要求确定任务要求机器功能分析提出可能的解决办法组合几种可能的方案选定方案明确构形要求结构化选择材料、确定尺寸零件设计编制技术文件评价确定结构形状与尺寸评价部件设计总体设计机器设计的一般流程§2-

5、3对机器的主要要求1、使用功能要求机器应具有预定的使用功能。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，合理地配置必要的辅助系统来实现。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、维修简单。具体要求如下：经济性要求----从设计、制造到使用的全过程中，设计时要全面综合考虑。1）设计制造的经济性：采用先进的现代设计方法，使设计参数最优化；最大限度地采用标准化、系列化及通用化的零部件；尽可能采用新技术、新工艺、新结构和新材料。2）使用经济性：生产率和工作效率高；能耗低

6、；管理和维护费用低等。2、经济性要求1）操作方便和安全设计时要按照人机工程学的观点布置各种按钮、手柄，使操作方式符合人们的心理和习惯。设置完善的安全装置、报警装置、显示装置等。2）改善操作者及机器的环境设计的机器应符合劳动保护法规的要求。降低机器运转时的噪声，对机器易出现危险的部位设置防护措施。防止有毒、有害介质渗漏，对废水、废气和废液进行治理。3、劳动保护要求在规定的使用时间内和预定的环境下机器能够正常工作。应在工作条件和零件性能两个方面考虑。4、可靠性要求针对不同机器所特有的要求。●要求机床长期保持所需的精度；●对流动使用的机器要求便于

7、安装和拆卸；●大型机器要求便于运输等。5、其它专用要求机械零件由于某种原因不能正常工作时，称为失效。§2-4机械零件的主要失效形式●整体断裂，如齿轮轮齿折断；零件的失效形式：潘存云教授研制●过大的残余变形，如轴承塑性变形；潘存云教授研制推力轴承外圈●破坏正常的工作条件，如螺纹联接的松弛，带传动的打滑等。●工作表面的过度磨损，如轴瓦表面磨损；潘存云教授研制轴瓦磨损潘存云教授研制齿面接触疲劳统计结果表明：断裂仅占4.8%；腐蚀、磨损、疲劳破坏占74%----主要失效原因。§2-5机械零件设计时应满足的基本要求一、避免在预定寿命期内失效的要求应保

8、证零件有足够的强度、刚度、寿命等。1、强度要求零件不发生断裂、塑性变形、过大磨损等。2、刚度要求零件工作时的弹性变形不能超过允许的范围。3、寿命要求影响零件寿命的主要因素有：疲劳