第2章机械零件设计总论.ppt

§2-7　机械零件的设计方法 　　常规设计方法是指采用一定的理论分析和计算，结合人们在长期的设计和生产实践中总结出的方法、公式、图表等进行设计的方法。 机械零件的设计方法 常规设计方法 现代设计方法 理论设计 经验设计 模型实验设计 (1) 理论设计　 　　根据长期实践总结出来的设计理论和实验数据所进行的设计。 以受拉杆为例，强度计算公式为 σ ≤ σlim/S 或 F/A ≤ σlim/S F ——拉力， A ——截面积。 设计计算 A≥ FS/ σlim 校核计算有四种可选方式 σ = F/A ≤ [σ] F≤ A [σ] Sca = σlim / σ ≥ S σlim ≥ S σ Sca ——计算安全系数 　　经验设计——根据对某类零件已有的设计与使用实践而归纳出的经验公式，或根据设计者本人的设计经验用类比的方法所进行的设计。这对于那些使用要求变化不大而结构形状已典型化的零件，是很有效的设计方法。例如箱体、机架、传动件的结构要素等。 机械零件的设计方法 常规设计方法 现代设计方法 理论设计 经验设计 模型实验设计 　　模型实验设计——把初步设计的零、部件或机器做成小模型或小尺寸样机，经过试验的手段对其特性进行检验，根据实验结果再对设计进行逐步修改，达到完善。 机械零件的设计方法 常规设计方法 现代设计方法 理论设计 经验设计 模型实验设计 　　这种方法对于那些尺寸巨大而结构又很复杂的重要零件的设计是一种很有效的方法。 　　现代设计方法是指在近二三十年发展起来的更为完善、科学、计算精度高、设计与计算速度更快的机械设计方法。 优化设计 可靠性设计 计算机辅助设计 机械零件的设计方法 常规设计方法 现代设计方法 理论设计 经验设计 模型实验设计 §2-8　机械零件设计的一般步骤 (1) 根据零件的使用要求，选择零件的类型和结构。 为此，必须对各种零件的不同类型、优缺点、特性和使用范围等，进行综合对比与正确选用。 (2) 根据机器的工作要求，计算作用在零件上的载荷。 (3) 根据零件的工作条件及对零件的特殊要求(如高温 环境等)选择适当的材料。 (4) 根据零件的失效形式，确定零件的计算准则，通 过计算，确定零件的基本尺寸。 (5) 根据工艺性和标准化，进行零件的结构设计。 (6) 细节设计完成之后，必要时]进行详细的校核计算， 以判定结构的合理性。 (7) 绘制零件工作图，并撰写计算说明书。 * §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　机械零件的计算准则 §2-7　机械零件的设计方法 §2-8　机械零件设计的一般步骤 §2-9　机械零件材料的选用原则 §2-10 机械零件设计中的标准化 §2-11 机械现代设计方法简介 第2章　机械零件设计概论 潘存云教授研制 　人们为了满足生产和生活的需要，研制了类型繁多、功能各异的机器。尤其是蒸汽机出现之后，使机器具有了完整的形态。　 　　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 §2-1　机器的组成 原动部分——机器完成预定功能的动力源，最常见的是 　内燃机、电动机。 执行部分——完成预定的动作，位于传动路线的终点。 传动部分——联接原动机和执行部分的中间部分。 控制部分——保证机器的启动、停止和正常协调动作。 传感部分——将机器的工作参数，如位移、速度、加速 　度、温度、压力等反馈给控制部分。 辅助部分——包括机器的润滑、显示、照明等。也是保 　证机器正常工作不可缺少的部分 §2-2　设计机器的一般程序 　一般而言，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。 一部完整的机器是一个复杂的系统，要提高设计质量，必须有一个科学的设计程序。 　　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。 一般而言