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机械零件设计概述
机械零件的强度
机械制造中常用材料及其选择
公差与配合、表面粗糙度和优先数列
机械零件的工艺性及标准化
第九章机械零件设计和计算概论
第1页,共52页。
例:机构→齿轮机构(三个构件)
齿轮1、齿轮2、机架3
轴、轴承、套筒等→轴系零件
构件←零件→制造的单元
齿轮→传动件
键→联接件
1
2
构件1←
(小齿轮)
3
(一)机械零件的简介:
最基本的
通用零件
(二)课程特点与学习方法
研究对象
机构←构件→运动的单元
第2页,共52页。
传动零件
轴系零件
联接零件
附件
机架
第3页,共52页。
机械零件→
→一般尺寸参数的通用机械零件的设计
总论→螺纹联接→齿轮传动→蜗杆传动→滑动轴承
→滚动轴承→键联接→联轴器与离合器→轴→
带传动→链传动
繁杂(门类多、关系多、要求多、
公式多、图形多、表格多)
(二)课程特点与学习方法
本课程研究对象:
讲课顺序:
通用零件
专用零件(机架、手柄、车轮......)
分析处理问题的思路:
特点:
第4页,共52页。
分析处理问题的思路:
∵(任务)设计零件→
*受力分析(*载荷及应力分析←功用、*工作原理)
↓
*失效形式(*主要失效形式←分类)
*计算准则(公式建立的依据)
↓
强度计算(*设计方法→先定主参数*←*许用应力
↓←材料)
结构设计(尺寸及绘图←结构特点、标准)
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
↓
∴(抓住)计算准则∴学习贯穿一条线:
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§9-1机械零件设计概述
(一)机械设计应满足的要求
(二)设计机械零件应满足的要求
*避免在预定寿命周期内失效
-机械零件由于某种原因不能正常工作
在不发生失效的条件下,零件所能安全工作的限度
既要可靠,又要成本低
失效
工作能力
承载能力
→对载荷而言
在满足预期功能的前提下,性能好、效率高、成本低,在预定使用期限内安全可靠,操作方便、维修简单和造型美观等。
第6页,共52页。
零件的失效原因:
断裂或塑性变形;
过大的弹性变形;
工作表面的过度磨损或损伤;
发生强烈的振动;联接的松弛;
摩擦传动的打滑等。
(三)机械零件的主要失效形式及计算准则
强度、刚度、振动稳定性、耐磨性、温度等。
失效形式→
准则:根据各种失效形式而定。但常根据一个或几个主要失
效形式确定。
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1、强度准则
失效形式计算准则
→疲劳破坏
整体断裂(脆性材料)
过大的残余变形
(塑性材料)
→整体
破坏
静强度
→疲劳断裂
(塑、脆性材料)
变应力
静应力
表面磨损:p≤[p](比压、压强)→耐磨性
表面压溃:σp≤[σp](挤压应力)→挤压强度
接触疲劳:σH≤[σH](接触应力)→接触强度(点蚀)
疲劳强度
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过大的弹性变形y≤[y]刚度
(机器振幅不能超过许可值)
共振:机器内的激振源频率≈零件固有频率(重合或整数倍)
→破坏
破坏正常工作条件引起的失效(联接松动、带传动打滑、腐蚀、过热......)
:
:
:
(零件抵抗弹性变形的能力)
失效形式计算准则
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(四)机械零件设计类型和步骤
拟定零件的计算简图
确定作用在零件上的载荷
选择合适的材料
确定零件形状和主要尺寸
绘制工作图,标注技术条件
选用相应判定条件
设计计算法
校核计算法
参照实物(图纸)
和经验数据
拟定零件的结构和尺寸
验算零件结构和尺寸
验算,修改零件
选用相应判定条件
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