文档介绍：机械零件的失效形式和设计准则
机械设计材料的选用原则及常用材料
机械零件设计的基本要求和一般步骤
机械零件的设计
工程背景
机械零件是构成机器的基本要素。在机器设计的任务和方案确定之后,零件的设计必然成为其核心内容,它是机器设计最终成败的基础。机械设计是具有创新性的工作,设计师经过研究、分析和设计,需要提供产品生产、制造所需的全部产品图纸、技术文件和软件等作为生产制造的依据。
作为设计者要了解:
机械零件设计的基本要求是什么?
机械设计的一般程序是什么?
通用机械零件设计的一般规律是什么?
机械零件的设计为什么要根据失效形式来确定设计准则?
机械设计常用的设计准则有哪些?
如何正确选择机械零件常用的材料?
机械零件材料的选择原则是什么?
设计者思维
简单实例
图2-1 螺纹连接
简单实例
在对螺纹连接进行设计时,设计过程和程序都基本相同,但由于失效形式不同,设计准则不同,螺栓或螺母材料的选择也会有差异。
基本要求
可靠性
经济性
是指零件在规定的使用时间内和预定的环境条件下,能安全可靠地工作,完成机器设计所赋予的功能。
是指零件的设计和制造成本低廉
经济性从以下几个方面考虑:
(1)现代和传统设计方法并用,缩短设计周期,尽可能选用标准件,提高设计效率。
(2)合理设计结构并恰当选择公差精度等级,保证零件有良好的结构工艺性。
(3)正确选择材料和热处理工艺,发挥材料的最大性能,从而减小零件质量,提高质量/性能比。
机械零件的设计方法
常规设计
现代设计
长期的设计和生产实践中总结出的方法、公式、图表等进行设计的方法。它又可分为理论设计、经验设计和模型实验设计三种。
更为完善、科学、计算精度高、设计与计算速度更快的机械设计方法,如机械优化设计、机械可靠性设计、计算机辅助设计等。
(1)理论设计:根据长期总结出来的设计理论和实验数据所进行的设计。
(2)经验设计:根据对某类零件已有的设计与使用实践而归纳出的经验关系式,或根据设计者本人的工作经验用类比的方法所进行的设计称为经验设计。
(3)模型实验设计:对于一些尺寸巨大而机构又很复杂的重要零件,尤其是一些重型整体机械零件,为了提高设计质量,可采用模型实验设计的方法。即把初步设计的零部件或机器做成小模型或小尺寸样机,经过实验的手段对各方面的特性进行检验,根据实验结果对设计进行逐步的修改,从而达到完善。这样的设计称为模型实验设计。