文档介绍：§ 机械、机器、机构及其组成
§ 本课程的内容、性质的任务
§ 机械设计的基本要求和设计
过程
§ 机械零件的工作能力及其计算准则
§ 机械零件的载荷、应力和许用应力
§ 机械零件的材料的选用原则
§ 机械设计的新发展
第一章概论
机械、机器、机构及组成
机械:机器与机构的总称
机器:是能执行机械运动并被用来变换或传递能量、物料与信
息的装置。由动部分、传动部分、执行部分组成。
零件:是机器最基本的组成要素,是制造的最小单元。
构件:机器中最小的运动单元。构件可以是一个零件,可能是
多个零件连接在一起组成。
辅助系统(润滑、显示、照明......)
控制系统
动力部分
传动部分
执行部分
机构只能变换或传递运动和力,而机器除能变换或传递运动和力之个,还具有变换或传递能量、物料和信息的功能。
机械、机器、机构及组成
运动角度:由若干个可以相对运动的构件组装而成的。
结构角度:由机构组成的,而机构则是由一些能相对
独立运动的构件组成的。
机器
制造角度:由若干个机械零件装配面成的。
气缸体1
活塞2
进气阀3
排气阀4
连杆5
曲轴6
凸轮7
顶杆8
齿轮9
本课程的内容、性质和任务
研究内容和要求
研究内容:
工作原理、失效形式、常用材料、工作能力计算、
参数选取、结构设计。
基本要求:
掌握: 零、部件的工作原理和特点;选用或计算方法;
结构设计和使用、维护知识。
学会: 分析零件的失效原因,提出改进措施;运用手册、
标准、规范(某产品的要求、规定)等有关资料。
具有: 设计(或改进)通用零件或简单传动装置的能力。
机械设计的基本要求和设计过程
一、机械设计的基本要求
在完成规定功能的前提下,力求性能好、效率高、成本低,在规定使用期内,做到安全可靠、操作方便、维护简单和造型美观。
1、运动学和动力学方面的要求
2、工作可靠性方面的要求
3、经济性方面的要求
4、操作方便、安全性和环境保护方面的要求
机械设计的基本要求和设计过程
二、机械的一般设计过程
1、计划阶段
2、方案设计阶段
3、总体技术设计阶段
4、零件技术设计阶段
5、改进设计阶段
调查研究
方案构思
获取设计任务书研究
方案评价
获原理性设计方案
获总体结构草图
总体设计
零件设计
获总装配图和零件图
样机试制
综合评价
获各种上设计技术文件
总体设计
零件设计
计划阶段
方案设计阶段
技术设计阶段
改进设计阶段
一、机械零件的工作能力
失效:
工作能力:
承载能力:
机械零件的工作能力及其计算准则
机械零件由于某种原因不能正常工作。
不失效前提下,零件能安全工作的限度。
以载荷衡量零件工作能力时,零件所能承受的最大载荷
二、零件的失效
1)零件失效的形式:
2) 衡量零件工作能力的指标:
强度、刚度、抗磨性、耐热性、振动稳定性
零件断裂或发生塑性变形
零件工作表面出现疲劳破坏或过度磨损
零件的弹性变形过大
零件发生强烈振动
机械零件的工作能力及其计算准则
三、机械零件的计算准则
强度计算准则
(整体强度和表面强度):
刚度计算准则;
抗磨性计算准则:
耐热性计算准则:
振动稳定性准则
防止失效的判定条件
(计算准则):
计算量<许用量
机械零件的工作能力及其计算准则