第2章机械设计总论ppt课件.ppt

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1、第二章机械设计总论§2-1设计机器的一般程序§2-2对机器的主要要求§2-3机械零件的主要失效形式§2-4设计机械零件时应满足的基本要求§2-5机械零件的设计准则§2-6机械零件的设计方法§2-7机械零件设计的一般步骤§2-8机械零件的材料及其选用§2-10机械现代设计方法简介§2-9机械零件设计中的标准化§2-1设计机器的一般程序一部机器的质量基本上决定于设计质量。因此，机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。机器设计的一般过程：▲计划阶段▲方案设计阶段▲技术设计阶段▲技术文件编制阶段设计任务书机器的功能经济性估计制造要求方面的大致估

2、计基本使用要求完成设计任务的预计期限二、方案设计阶段对机器的功能进行综合分析、确定功能参数、提出可能采用的方案。投资、价格、成本和利润等经济性方面的估计一、计划阶段分析需求、明确功能、制定设计任务书。（新产品开发计划书）§2-1设计机器的一般程序三、技术设计阶段§2-1设计机器的一般程序绘制总装配草图、部件装配草图确定零部件的外形及基本尺寸绘制零件工作图和总装配图四、技术文件编制阶段技术文件----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。技术文件设计计算说明书使用说明书标准件明细表产品验收

3、条件………….向用户介绍机器的性能参数范围、操作使用方法、日常保养及简单地维修方法等。包括方案的选择、技术设计的过程步骤以及结论数据等。§2-1设计机器的一般程序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决策----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决策—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：▲使用功能要求§2-2对机器的主要要求----在满足预期功能的前提下，

4、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。▲经济性要求▲劳动保护和环境保护要求▲寿命与可靠性要求▲其它专用要求具体要求如下：---表现为机器的成本低---表现为高生产率，高效率，低能耗及管理和维护费用较低等设计制造的经济性使用经济性§2-2对机器的主要要求（一）使用功能要求（二）经济性要求----能有效地实现预期的功能1）为机器的操作者提供方便和安全的条件2）改善操作者及机器的环境条件操作手柄及按钮等应放置在便于操作的位置操作方式要符合人们的心理和习惯设置完善的安全装置、报警装置

5、、显示装置等应降低机器运转时的噪声水平防止有毒、有害介质的渗漏对废水、废气和废液进行治理§2-2对机器的主要要求（三）劳动保护和环境保护要求机器的可靠度---指在规定的使用时间内和预定的环境下机器能够正常工作的概率。机器由于某种故障而不能完成其预定功能时称为失效，它是随机发生的。§2-2对机器的主要要求（四）寿命与可靠性要求（五）其它专用要求对机床有长期保持精度的要求对食品、纺织机械有不得污染产品的要求对大型机器有便于起重、运输的要求等机械零件的失效：---零件由于某种原因不能正常工作时工作能力：---在不发生失效的条件

6、下，零件所能安全工作的限度。通常是对载荷而言，故习惯上又称：承载能力§2-3机械零件的主要失效形式整体断裂过大的残余变形工作表面的过度磨损或损伤破坏正常的工作条件零件的失效形式如轴、齿轮、轴瓦、轴颈、螺栓、带传动等。机械零件虽然有多种可能的失效形式，归纳起来最主要的为机械零件失效的实例：轮齿塑性变形齿轮轮齿折断轴承内圈破裂轴承外圈塑性变形失效原因:强度、刚度、耐磨性、振动稳定性、温度等统计结果显示：断裂仅占4.79%;腐蚀、磨损、疲劳破坏占73.88%。----主要失效原因。齿面接触疲劳轴瓦磨损避免在预定寿命期内失效的要求结构工

7、艺性要求经济性要求质量小的要求可靠性要求§2-4设计零件时应满足的基本要求提高零件强度的措施：▲采用高强度的材料；▲使零件具有足够的截面尺寸；▲合理设计零件的截面形状，增大惯性矩；▲采用热处理和化学处理方法提高材料的力学性能；▲提高零件的制造精度，以减少工作时的动载荷；▲合理配置零件的相对位置，以降低零件的载荷。1.强度----载荷作用下零件抵抗断裂或不允许的残余变形的能力一、避免在预定寿命期内失效的要求▲合理地设计零件的截面形状，增大截面惯性矩由材料力学知：强度条件：当弯矩已定时，故越容易满足强度条件§2-4设计零件时应满足

8、的基本要求输出输出输入输出输出输入Tmax=T1+T2Tmax=T1当轴上有两处动力输出时，为了减小轴上的载荷，应将输入轮布置在中间。T2T1T1+T2T1T1+T2T2合理不合理▲合理配置零件的相对位置，以降低零件的载荷§2-4设计