机械设计基础(第三版 陈立德 新)电子教案 考试系统 自测系统机械设计基础（第1章）.ppt

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1、第1章机械设计概述重点：机械设计基本要求、内容、步骤及设计计算准则。难点：由于学生还没有接触到各个具体零件的设计内容，难以实现具体化。1.1机械设计的基本要求1.1.1机械零件设计的基本要求机械零件工作可靠并且成本低廉使用要求经济性要求可靠性要求操作方便、工作安全造型美观、减少污染其他特殊要求1.1.2机械设计的基本要求主要有以下几个方面：1.2机械设计的内容与过程机械设计的一般过程1.产品规划阶段2.方案设计阶段3.技术设计阶段4.制造与试验阶段1.2机械设计的内容与过程机械零件设计的一般步骤如下：1.根据机

2、器的具体运转情况和简化的计算方案确定零件的载荷2.根据零件工作情况的分析，判定零件的失效形式，从而确定其设计计算准则3.进行主要参数的选择，选定材料。根据计算准则求出零件的主要尺寸，考虑热处理及结构工艺性要求等4.进行结构设计5.绘制零件工作图，制订技术要求，编写计算说明书及有关技术文件1.3机械零件的失效形式及设计计算准则1.3.1失效形式1.断裂机械零件的断裂通常有以下两种情况：1)零件在外载荷的作用下，某一危险截面上的应力超过零件的强度极限时将发生断裂。2)零件在循环交变应力的作用下，危险截面上的应力超过

3、零件的疲劳强度而发生疲劳断裂。2.过大的变形当零件上应力超过材料的屈服极限时，零件将发生塑性变形，使零件的尺寸和形状改变，破坏各零件的相对位置和配合，使机器不能正常工作。1.3机械零件的失效形式及设计计算准则3.表面失效主要有疲劳点蚀、磨损、压溃和腐蚀等形式4.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工作，否则就会引起失效，如带传动因过载发生打滑，使传动不能正常工作，但带本身未发生疲劳失效等。1.3机械零件的失效形式及设计计算准则1.3.2设计计算准则根据不同的失效原因建立起来的工作能力

4、的判定条件，称为设计计算准则。零件设计时的主要计算准则有：1.强度准则整体强度的计算准则为：安全系数表示法：S≥[S]应力表示法：σ≤[σ]或τ≤[τ]表面接触强度的判断准则表示为：接触应力表示法：σH≤[σH]挤压应力表示法：σP≤[σP]1.3机械零件的失效形式及设计计算准则2.刚度准则零件在载荷作用下产生的弹性变形量应小于或等于机器工作性能允许的极限值。3.耐磨性准则4.散热性准则5.可靠性准则p≤[p]t≤[t]R=NS/NT1.4机械零件设计的标准化、系列化及通用化标准件：按规定标准生产的零件。好处：

5、（1）由专门化工厂大量生产标准件，能保证质量、节约材料、降低成本；（2）选用标准件可以简化设计工作，缩短产品的生产周期；（3）选用参数标准化的零件，在机械制造过程中可以减少刀具和量具的规格；（4）具有互换性，从而简化机器的安装和维修。我国现行标准分为国家标准(GB)、行业标准和专业标准等，国际上则推行国际标准化组织(ISO)的标准，我国也正在逐步向ISO标准靠近。