机械设计 参赛课件

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1、机械零件设计概论参赛选手：****§2-1机器的组成§2-2设计机器的一般程序§2-3对机器的主要要求§2-4机械零件的主要失效形式§2-5设计机械零件时应满足的基本要求§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机械零件材料的选用原则§2-9机械现代设计方法简介第2章机械零件设计概论§2-1机器的组成原动机部分执行部分传动部分机械由哪些部分组成？潘存云教授研制一台完整的机器的组成如下：原动机部分传动部分执行部分润滑、显示、照明等辅助部分控　制　系　统传感器传感器传感器§2-2设计机器的一般程序一般而言，

2、机器的设计阶段是决定机器好坏的关键一环。机械设计是一个创造性的工作过程，实践经验是保证设计质量的重要因素。因此，要求设计者特别注意经验的积累。机械设计的一般过程：▲计划阶段▲方案设计阶段▲技术设计阶段▲技术文件编制阶段一、计划阶段包括：需求分析、明确功能、制定设计任务书。设计任务书机器的功能经济性估计制造要求的大致估计基本使用要求预计的设计周期二、方案设计阶段对机器的功能进行综合分析、确定功能参数、提出实现方案。在制定功能参数时一定要注意恰当处理需要与可能、理想与现实、长远目标与当前目标等之间的关系。方案评价原则：经济性、技

3、术上可行。总费用设计制造费用使用费用费用复杂程度经济性----总费用最低。方案设计阶段要正确处理好借鉴与创新的关系。同类机器的成功的先例应当借鉴，但其中的薄弱环节和不符合现有任务要求的部分应当加以改进或替换。三、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）机器的运动学设计确定原动机的参数（功率、转速、线速度等）。求解构件的运动参数（转速、速度、加速度等）。牛头刨床BC6063B最大刨削长度630mm工作台上工作面尺寸（长×宽）630×4

4、00mm滑枕往复行程次数14-80No./min主电动机1430r/min，3kw这些参数有何作用？2）机器的动力学设计3）零件的工作能力设计计算构件所受公称载荷（名义载荷）的大小和特性。由公称载荷大小和特性，根据工作能力准则作零部件的初步设计。通过计算或类比得出零件的基本尺寸。为了确定零件的基本尺寸，必须完成以下工作：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以结构设计尺寸为依据，对零件进行精确的受力分析和工作能力校核计算四、技术文件编制技术文件设计说明书使用说明书零件明细表标准件汇总表产品验

5、收条件………….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。§2-3对机器的主要要求使用功能要求----机器应具有预定的使用功能。这主要靠正确地选择机器的工作原理，正确地设计或选用能够全面实现功能要求的执行机构、传动机构和原动机，以及合理地配置必要的辅助系统来实现。经济性要求----机器的经济性体现在设计、制造和使用的全过程中，设计机器时就要全面综合地进行考虑。设计制造的经济性表现为机器的成本低，使用经济性表现为高生产率，高效率，低能耗，以及低的管理和维护费用等。提高设计和制

6、造经济性指标的主要途径有:1）采用先进的现代设计方法(CAD)，使设计参数最优化,达到尽可能精确的计算结果,保证机器足够的可靠性。2）最大限度地采用标准化、系列化及通用化的零、部件。3）尽可能采用新技术、新工艺、新结构和新材料。4）力求改善零件的结构工艺性，使其用料少、易加工、易装配。2-4机械零件的主要失效形式失效：在规定的工作条件下不能正常的工作叫做失效。（一）整体断裂齿轮轮齿断裂轴承内圈断裂什么情况下会发生整体断裂？（二）过大的残余变形当作用于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。齿轮齿面塑形变形轴承外

7、圈塑性变形过大的残余变形与什么因素有关？（三）零件的表面破坏零件的表面破坏主要是腐蚀、磨损和接触疲劳（点蚀）。齿面接触疲劳轴瓦磨损（四）破坏正常工作条件引起的失效有些零件只有在一定的工作条件下才能正常的工作，如：液体摩擦的滑动轴承，只有在存在完整的润滑油膜时才能正常工作。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。§2-5设计机械零件应满足的基本要求一、在预定的使用期限内（预定寿命）不失效为使机械零件具有预定寿命，从零件的工作能力出发要求零件具有一定的强度、刚度和寿命。§2-5设计机械零件时应满足的基本要求强度

8、：材料抵抗负载的机械性能。零件具有适当的强度是设计时必须满足的最基本要求。提高强度的措施：a.采用高强度材料，采用合理的剖面形状，加大危险剖面尺寸b.合理布置零件，减少所受载荷（例）c.降低载荷集中，均匀载荷分布（例）d.采用等强度结构（例）c.减少应力集中（例）避免零件两交接部分的截面尺