2）设计计算.ppt

以汽车为例 － 机械系统的组成 动力系统 传动系统 执行系统 操纵及控制系统 辅助装置 冷却、润滑、记数、照明 MAZDA 新车型设计 §2-2 设计机器的一般程序 试制、批量生产、销售 计划阶段 方案设计阶段 技术设计阶段 技术文件编制阶段 可行性报告设计任务书 原理方案图 总装图、部装图、零件图 技术说明书、使用说明书、 标准件明细表 §2-3 对机器的主要要求 一、使用功能的要求：要满足预期的使用要求 二、 经济性要求：1）设计制造经济性——成本低 2）使用经济性——高生产率、高效率、 低消耗、低维护和管理费用 三、劳动保护要求： 1）机器的操作要方便、安全 2）操作者及机器的环境要得到改善 四、可靠性要求： 五、其它专用要求： 机械零件的设计 工作情况 失效形式 设计准则 强度计算 失效 —— 零件失去其工作能力。 机械零件的主要失效形式 4.破坏正常工作条件引起的失效： 打滑，共振，胶合 1.整体断裂：拉，压，弯，扭 2.过大的残余应力 3.零件表面的破坏：接触疲劳、磨损、胶合、 压溃、腐蚀 §2-4 机械零件的主要失效形式 一、避免在预定寿命期限内失效的要求： §2-5 机械零件设计的基本要求 1.强度： 体积强度：塑性变形、脆断、疲劳断裂  表面强度：面 接 触 —— 压溃、磨损 点、线接触 —— 疲劳点蚀 、磨损 2.刚度：弹性变形过大 3.稳定性：静态稳定 → 压杆；动态稳定 → 转轴 4.其他：局部胶合；摩擦传动打滑；联接松动等 五、结构工艺性的要求： 良好的工艺性 —— 便于加工，便于装拆，便于使用、维护。 三、质量小的要求 四、可靠性要求 二、经济性要求 1.机加工零件的工艺性 1）要能加工 加工不出来一切免谈。 2）便于加工 减小辅助时间 （减少装夹和换刀）， 减少机动时间。 3）保证精度 越程槽，减少变 形(车工怕长杠、刨工 怕大板)，减少装夹。 4）提高刀具寿命 退刀槽，避免钻斜 孔、深孔和盲孔。 1）能装能卸 轴承定位台阶、 螺栓、定位销例。 2）提高效率 避免过定位和 辅助加工。 3）保证装配质量 合理的定位结构， 要能调整间隙。 尽可能使受热变型一致：要求避免尖角、壁厚均匀、形状对称，少用细长杆、大薄板。 3.热处理件的工艺性 2.装配零件的工艺性 §2-6 机械零件的设计准则 一、常规设计： 1.理论设计： 2.经验设计： 1）校核计算： 3.模型实验设计： §2-7 机械零件的设计方法 2）设计计算： F F 二、现代设计方法： 1.优化设计 2.计算机辅助设计(CAD) 3.可靠性设计 4.虚拟设计——虚拟样机——分析、实验、修改、定型——产品制造 5.网络协同设计 6.绿色设计 机械零件的设计步骤： 1.根据零件的使用要求，选择零件的类型和结构； 2.计算其作用载荷； 3.根据零件类型、结构和所受载荷，分析失效形式，确定 设计准则； 4.选材； 5.根据设计准则，确定出零件的基本尺寸； 6.根据工艺性及标准化等原则，进行结构设计； 7.必要的校核计算； 8.画零件图，写说明书。 §2-8 机械零件的设计步骤 类型选择 受力分析 选择材料 确定失效分析、建立计算准则 合理? 确定基本尺寸 结构设计（工艺性、标准化） 校核计算 画零件图、写说明书 N Y §2-9 常用材料及其选择 一、常用材料 1. 铸铁 性脆、不能碾压或锻造；易熔、液态流动性好；减震性、耐磨性好；有的易切削，有的强度高，广泛用作机架等复杂零件。分为灰铁、球铁、蠕铁、可锻铸铁、合金铸铁等。 2. 钢 有较好的机械、热处理和切削性能；分为碳钢和合金钢，含碳量有高、中、低之分；一般含碳量↑强度、硬度↑塑性、韧性↓，可通过热处理改善性能；常用中碳钢、 中碳合金钢。 3. 铸钢 强度、切削性优于铸铁，易熔性、流动性较铸铁差， 适合作大尺寸零件。 4. 有色金属 铝合金强密比高，宜作高速、轻质零件，多用铸铝；铜合金导热、导电性好，减摩、耐磨、抗胶合性能好，宜作电器接插件、轴瓦、蜗轮等；轴承合金专门用来做轴承。 5. 非金