第二章-机械设计总论课件.ppt
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1、第二章第二章 机械设计总论机械设计总论基本内容: (1)机器的组成; (2)设计机器的一般方法; (3)对机器的主要要求; (4)机械零件的主要失效形式; (5)设计机械零件的时满足的基本要求; (6)机械零件的设计准则; (7)机械零件的设计方法; (8)机械零件的设计一般步骤; (9)机械零件的材料及其选用; (10)机械零件设计中的标准化; (11)机械现代设计方法简介;第二章第二章 机械设计总论机械设计总论基本要求: (1)掌握设计机器和零件应满足的要求;设计机器和零件的一般步骤以及常用的设计方法等基本知识; (2)掌握机械零件的主要失效形式和机械零件设计和计算的基本准则; (3)了解
2、一些现代设计方法。重点难点:机械零件的主要失效形式和机械零件设计和计算的基本准则。第二章第二章 机械设计总论机械设计总论第一节 机器的组成原动机部分原动机部分传动部分传动部分执行部分执行部分润滑、显示、照明等辅助部分润滑、显示、照明等辅助部分控制系统控制系统传感器传感器传感器传感器传感器传感器第二章第二章 机械设计总论机械设计总论第二章第二章 机械设计总论机械设计总论第二节第二节 设计机器的一般程序设计机器的一般程序 试制、批量生产、销售试制、批量生产、销售计划阶段计划阶段方案设计阶段方案设计阶段技术设计阶段技术设计阶段技术文件编制阶段技术文件编制阶段可行性报告设计任务书可行性报告设计任务书原
3、理方案图原理方案图 总装图、部装图、零件图总装图、部装图、零件图技术说明书、使用说明书、技术说明书、使用说明书、标准件明细表标准件明细表第二章第二章 机械设计总论机械设计总论 计划阶段:对所设计的机器进行市场调研,可行性分析,明确机器具有的功能,并形成设计任务书。方案设计阶段:对设计任务书中所提出的机器功能必须进行分析,也就是对机器进行功能分析(如功能能否实现等等),并确定出功能参数,提出达到这些功能应该采用工作原理方案。第二章第二章 机械设计总论机械设计总论 在众多的方案中,要从技术方面、可行性方面、经济方面和环保方面进行综合评价。 总费用总费用设计制设计制造费用造费用使用使用费用费用费用费
4、用复杂程度复杂程度第二章第二章 机械设计总论机械设计总论技术设计阶段:绘制总装配草图、部件装配草图,由草图确定零部件的外形、基本尺寸和零件工作图。为了确定零件的基本尺寸,必须完成以下工作: 1)机器的运动学设计 2)机器的动力学设计 3)零件的工作能力设计 4)部件装配草图及总装配草图的设计-结构设计 5)主要零件的校核计算 第二章第二章 机械设计总论机械设计总论技术文件编制阶段: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。包括:设计说明书、使用说明书、零件明细表、标准件汇总、产品验收条件等等。试制、试验、生产、销售:对样机进行评价、考核工艺性、收集
5、用户意见、改进设计,最后投产销售。第二章第二章 机械设计总论机械设计总论第三节第三节 对机器的要求对机器的要求 在满足预期功能的前提下,要求性能好、效率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:可靠,操作方便、维修简单。具体要求如下:1)使用要求2)经济性要求3)劳动保护和环境保护要求 4)可靠性要求 5)对外观造型的要求 6)其它专用要求 第二章第二章 机械设计总论机械设计总论第四节第四节 机械零件的主要失效形式机械零件的主要失效形式 机械零件曲于某种原因不能正常工作
6、时,称为失效。机械零件的失效形式主要有: 整体断裂:零件在受拉、压、弯、剪、扭等外载荷作用下,零件某一危险截面上的应力超过零件的强度极限而发生断裂。 第二章第二章 机械设计总论机械设计总论 齿轮轮齿折断齿轮轮齿折断 轴承内圈破裂轴承内圈破裂 第二章第二章 机械设计总论机械设计总论过大的残余变形:如果作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限,零件将产生残余变形,若变形过大,也会使零件失效而失去工作能力。 轮齿塑性变形轮齿塑性变形轴承外圈塑性变形轴承外圈塑性变形第二章第二章 机械设计总论机械设计总论零件的表面破坏:零件的表面破坏住要是腐蚀、磨损和接触疲劳,是随工作时间的延续而逐渐发生的失效形式。 第
7、二章第二章 机械设计总论机械设计总论破坏正常工作条件引起的失效:有些零件只有在一定的条件下才能正常工作,如带传动,只有在传递的有效圆周力小于临界摩擦力时才能正常工作,否则将引起打滑。失效原因: 强度、刚度、耐磨性、振动稳定性、温度等原因,据统计,断裂仅占4.79%; 腐蚀、磨损、疲劳破坏占73.88%。腐蚀、磨损、疲劳是主要失效原因。第二章第二章 机械设计总论机械设计总论第五节第五节 设计机械零件时应满足的基本要求设计机械零件时应满足的基本要求 机器是由各种各样的零部件组成的,要使所设计的机器满足基本要求,就必须使组成机器的零件满足以下要求:1、避免在预期寿命内失效的要求(强度、刚度、寿命)
8、零件在工作中不发生断裂或不出现过大的残余变形,就叫满足了强度要求。 零件在工作时所产生的弹性变形不超过允许的限度,就叫满足了刚度要求 零件正常工作的时间就叫零件的寿命。影响零件寿命的主要因素有: 疲劳破坏、腐蚀和磨损。第二章第二章 机械设计总论机械设计总论第二章第二章 机械设计总论机械设计总论2、结构工艺性要求(便于加工、装配) 零件工艺性良好的标志:在具体的生产条件下,零件要便于加工、便于装配,而且加工费用低。第二章第二章 机械设计总论机械设计总论第二章第二章 机械设计总论机械设计总论3、经济性要求(材料、加工方法、精度等级) 4、质量小的要求(节约材料、惯性力)5、可靠性要求第二章第二章
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