机械设计第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(继承与创新)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

2、务书机器的功能经济性估计制造要求方面的大致估计基本使用要求(环境保护等)完成设计任务的预计期限二、方案设计阶段（设计结果多样性）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。（按机器原动部分、传动部分、执行部分讨论，执行优先讨论）。发展需要与可能、理想与现实、发展目标和当前目标投资、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§2-1设计机器的一般程序执行部分直接决定了机器实现目标功能所采用的工作原理，决定

3、了不同的结构方案，从而决定了机器的不同。方案评价：1、经济性评价（设计制造经济性与使用经济性），评价指标：单位功效成本和单位输出功率成本、单件成本。2、可靠性分析：注意系统的复杂程度及成本。3、环境保护：注意环保要求。4、处理好创新和借鉴的关系§2-1设计机器的一般程序三、技术设计阶段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（连接）绘制零件工作图和总装配图原理图与机构运动简图为设计机构或机器的基础§2-1设计机器的一般程序确定主要零件基本尺寸的设计步骤：1、机器的运动学计算。根据确定

4、的结构方案，确定原动件参数（功率、转速、线速度）。然后做运动学计算，从而确定各运动构件的运动参数（转速、速度、加速度等）。2、机器的动力学计算。根据各部分的结构和运动参数，计算各主要零件所受载荷的大小及特性。（公称/名义载荷）。§2-1设计机器的一般程序确定主要零件基本尺寸的设计步骤：3、零件的工作能力设计。根据零件所受的公称载荷大小和特性，即可以做零、部件的初步设计。设计所依据的工作能力准则，参照一般失效情况、工作特性、环境条件等合理的拟定，一般有强度、刚度、振动稳定性、寿命等准则。通过计算或类比，即

5、可解决零、部件的基本尺寸。4、部件装配草图及总装配草图的设计。根据已定出的主要零、部件的基本尺寸，设计出部件装配草图及总装配草图。对所有零件的外形及尺§2-1设计机器的一般程序确定主要零件基本尺寸的设计步骤：寸进行结构化设计。协调各零件的结构及尺寸，全面地考虑所设计的零、部件的结构工艺性，使全部零件有最合理的构形。5、主要零件的校核。由于前面工作能力设计部分，没有形成具体的结构形式，难进行详细的工作能力计算，所以只能算为初步计算和设计。具有了装配草图和总装配图后，零件的具体结构和尺寸已知，零件间的关系已

6、知。零件上的精确载荷确定，零件的工作影响因素确定，进行精确的校核，反复计算，满意为止。§2-1设计机器的一般程序机械优化设计：是最优化技术在机械设计领域的移植和应用,其基本思想是根据机械设计的理论,方法和标准规范等建立一反映工程设计问题和符合数学规划要求的数学模型,然后采用数学规划方法和计算机计算技术自动找出设计问题的最优方案。有限元法：用较简单的问题代替复杂问题后再求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的(较简单的）近似解，然后推导求解这个域总的满足条件(如结

7、构的平衡条件），从而得到问题的解。这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。模型试验四、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

8、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，要求性能好、效率高、成本低，