第二章 机械设计总论ppt课件.ppt

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1、机械设计第二章机械设计总论2-1机器的组成机器－根据某种具体使用要求而设计的多件实物的组合体。如:缝纫机、洗衣机、各类机床、运输车辆、农用机器、起重机等。机器的共有特征：①人造的实物组合体；②各部分有确定的相对运动；③代替或减轻人类劳动完成有用功或实现能量的转换。机器的作用认识机器——洗衣机认识机器——洗衣机认识机器——洗衣机认识机器——洗衣机认识机器——工业机器人认识机器——工业机器人认识机器——工业机器人认识机器——减速器变速器认识机器——减速器变速器认识机器——减速器变速器认识机器——减速器变速器认识机器——汽车防抱死系统认识机器——汽车防抱死系统认识机器——汽车防抱死系统认识机器——

2、汽车防抱死系统认识机器——汽车防抱死系统通过上述例子可以归纳以下几点：一个机械系统包含着机械结构系统、驱动动力系统、检测与控制系统；现代的机器不仅可以承担人类的体力劳动，还可以部分的脑力劳动。一台机器的机械结构总是由一些机构组成的，每个机构又是由若干零件组成的。有些零件是在各种机器中常用的，称之为通用零件，如：螺钉、齿轮、轴承等；有些零件只有在特定的机器中才用到，称之为专用零件，如：洗衣机中的波轮、工业机器人的末端执行器、军械中的枪栓等。2-1机器的组成机器原动机－实现能量转换（如内燃机、蒸汽机、电动机）种类有限工作机－完成有用功（如机床等）种类繁多工作机原动部分－是工作机动力的来源，最常见

3、的是电动机和内燃机。工作部分－完成预定的动作，位于传动路线的终点。传动部分－联接原动机和工作部分的中间部分。原动机传动工作控制其关系如下：2－2设计机器的一般程序一部机器的质量基本上决定于设计质量。制造过程对机器质量所起的作用，本质上就在于实现设计时所规定的质量。因此，机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。设计机器的一般程序为：1、计划阶段2、方案设计阶段3、技术设计阶段4、技术文件编制阶段2－2设计机器的一般程序一、计划阶段在根据生产或生活的需要提出所要设计的新机器后，计划阶段只是一个预备阶段。此时，对所要设计的机器仅有一个模糊的概念。在计划阶段中，应对所设计的机器的需求情况作充分的调查研究

4、和分析。通过分折，进一步明确机器所应具有的功能，并为以后的决策提出由环境、经济、加工以及时限等各方面所确定的约束条件。在此基础上，明确地写出设计任务的全面要求及细节，最后形成设计任务书，作为本阶段的总结。设计任务书大体上应包括：机器的功能，经济性及环保性的估计，制造要求方面的大致估计，基本使用要求，以及完成设计任务的预计期限等。2－2设计机器的一般程序二、方案设计阶段本阶段对设计的成败起关键的作用。在这一阶段中也充分地表现出设计工作有多个解(方案)的特点。机器的功能分析．就是要对设计任务书提出的机器功能中必须达到的要求、最低要求及希望达到的要求进行综合分析，即这些功能能否实现，多项功能间有无

5、矛盾，相互间能否替代等。最后确定出功能参数，作为进一步设计的依据。在这一步骤中，要恰当处理需要与可能、理想与现实、发展目标与当前目标等之间可能产生的矛盾问题。2－2设计机器的一般程序确定出功能参数后，即可提出可能的解决办法，亦可提出可能采用的方案。寻求方案时，按原动部分、传动部分及执行部分分别进行讨论。如果用N1表示原动机的可能方案数，N2和N3分别代表传动部分和执行部分可能的方案数，则机器总体的可能方案数N为：N=N1·N2·N3在如此众多的方案中，技术上可行的仅有几个。对这几个可行的方案，要从技术方面和经济方面进行综合评价。图示机器经济性——费用曲线,总费用最低处所对应的机器复杂程度就是

6、最优的复杂程度。2－2设计机器的一般程序评价结构方案的设计制造经济性时，还可以用单位功效的成本来表示。进行机器评价时，还必须对机器的可靠性进行分析，把可靠性作为一项评价指标。一般来讲，系统越复杂，可靠性越低。通过方案评价，最后进行决策，即确定下一步技术设计的原理图或机构运动简图。在方案设计阶段，要正确处理借鉴与创新的关系，既要反对保守和照抄照搬，又要反对一味求新而弃用原有合理经验。2－2设计机器的一般程序三、技术设计阶段技术设计阶段的目标是总装配草图和部件装配草图。通过草图设计确定出各部件及零件的外形及基本尺寸，包括各部件间联接零、部件的外形及基本尺寸。为确定主要零件的基本尺寸，需做以下工作

7、：机器的运动学设计：确定原动机的参数及各运动构件的运动参数。机器的动力学计算：计算各主要零件上所收的名义载荷。零件的工作能力设计：已知主要零件所收的名义载荷，即可作零、部件的初步设计，确定零、部件的基本尺寸。部件装配草图及总装配草图的设计：根据已定出的主要零、部件的基本尺寸，设计出部件装配草图及总装配草图。需要全面协调各零件结构尺寸，考虑其结构工艺性，使全部零件有最合理的构形。主要零件的校核：有一些零件由于具