8机械设计概述.ppt

第七节 机械零件的工艺性及标准化 一、零件结构的工艺性 在满足使用要求的前提下，制造和装配的时间、劳动量、费用最少。 零件结构的工艺性 精加工段 粗加工段 装有轴承的长孔 机械零件的工艺性 机体上安装零件的凸台 高度一致 高度不一致 机械零件的工艺性 机械零件的工艺性 减少精加工面 机械零件的工艺性 机械零件的工艺性 轴肩太高,不能拆卸轴承 机械零件的工艺性 螺栓的安装空间不足 二 机械设计中的标准化 标准化 系列化 通用化 * 加轴承拆卸器图 下一页 退出 分目录 上一页 下一页 退出 总目录 第一节 机械零件的主要失效形式 第七节 机械零件的工艺性及标准化 第六节 机械零件的常用材料 第五节 摩擦、磨损和润滑基础 第四节 机械零件的强度 第三节 机械零件设计的一般步骤 第二节 机械零件的工作能力及工作能力准则 目 录 1.整体断裂 3.磨损 4.过大的弹性变形 5.功能失效 2.塑性变形 第一节 机械零件的主要失效形式 失效：在规定的时间和使用期间内，机械零件 不能完成规定功能。 失效样例——整体断裂 轮齿过载断裂 轴的疲劳断裂 失效样例——塑性变形 齿轮轮齿的塑性变形 失效样例——磨损 齿轮轮齿表面的磨损 磨料磨损 胶合 一、强度准则 第二节 机械零件的工作能力及 工作能力准则 工作能力（承载能力）：机械零件在规定的使用 期间内，不发生失效的安全工作限度。 强度：机械零件抵抗破坏的能力 二、刚度准则 第二节 机械零件的工作能力及工作能力准则 刚度：机械零件抵抗变形的能力 三、耐磨性准则 第二节 机械零件的工作能力及 工作能力准则 耐磨性：机械零件抵抗磨损的能力 四、振动稳定性准则 第二节 机械零件的工作能力及 工作能力准则 固有频率 自振频率 fp：机械结构的固有特性。 激励：周期变化的载荷，频率f。齿轮的啮合力、旋转构件的偏心质量等。 第三节 机械零件设计的一般步骤 建立计算模型 受力分析 确定计算准则 选材 确定主要尺寸 确定零件尺寸 绘零件图 编写说明书 第四节 机械零件的强度 一、载荷的分类 1.静载荷与变载荷 2.名义载荷与计算载荷 名义载荷、计算载荷 原动机 传动机 工作机 额定功率 在理想工作条件工作阻力 力学计算得名义载荷P、M、T、F 计算载荷：载荷系数K×名义载荷 二 应力的分类 应力 静应力: 不随时间变化或缓慢变化 变应力 稳定变应力 非稳定变应力 有规律非稳定变应力 无规律非稳定变应力 t σ o σmax 静应力: 不随时间变化或缓慢变化。 特征： σmax σmin σm σa 0 稳定变应力 变应力： 随时间变化的应力 σ t O σmax σm σmin 稳 定 变 应 力 脉动循环 r 0 对称循环 r －1 非对称循环 －1 r 1 σ t 0 σ t 0 σm σa σmax/2 σmin 0 σmax σa -σmin σm 0 σmax σm+σa σmin σm－σa 下一页 退出 分目录 上一页 σ t 0 非稳定变应力 有规律非稳定变应力 无规律非稳定变应力 σ o t σ o t 周期 非稳定变应力 三、静应力下零件的强度计算 四、变应力下零件的疲劳强度计算 疲劳断裂的三个阶段： 1.形成初始裂纹 2.裂纹扩展 3.瞬断 1 疲劳 疲劳源 疲劳区 瞬 断 区 疲劳破坏的特点： 1.循环应力多次反复作用下产生； 2.无宏观的、明显的塑性变形迹象； 3.循环应力远小于材料的静强度极限； 4.对材料的组成、零件的形状、尺寸、表面状态、使用条件非常敏感。 2 材料的疲劳曲线和疲劳极限 有限寿命区N N0 A B C σr 注意: 1.N N0 KN 1，为无限寿命设计； N≤N0 KN≥1，为有限寿命设计。 2. m由材料疲劳曲线决定常数。一般设计中，钢制零件受弯曲应力，m 9; 3. N0 103 按静应力问题处理。 3 机械零件的疲劳强度计算 对于对称循环，r -1 第五节 摩擦、磨损和润滑基础 一、金属表面的磨损 1.磨料磨损 一、金属表面的磨损 2.黏着磨损 热胶合 冷胶合 一、金属表面的磨损 3.接触疲劳磨损 齿面点蚀 齿面剥落 一、金属表面的磨损 4.腐蚀磨损 齿 面 腐 蚀 1. 干磨擦 2. 边界磨擦 3. 液体磨擦 4. 混合磨擦 二、常见的摩擦状态  润滑的作用 减少摩擦、减低磨损、防锈、降温 润滑剂的种类 液体：油品、水；半固体：脂；固体；气体 三、润滑剂  3.润滑油的性质 黏度，倾点，闪点，黏温特性，黏压特性，油性，极压性等 4.润滑脂的性质 稠度，滴点，油性，极压性等 第