机械设计基础(课件).ppt

引言 机械设计基础 史双喜 机电工程系绪论 1 2 3 4 机械机器机构及其组成 课程性质、内容、任务 机械设计要求和设计过程 零件工作能力与设计准则 5 6 载荷、应力、许用应力 零件材料与选用原则 当今社会，机械设计在工业发展中占有极其重要的地位，在工业生产中的各个领域应用非常广泛，《机械设计基础》课程将带我们走进这些领域，了解掌握机械设计的相关专业知识。 1.1.1机器 在人们的生产和生活中广泛地使用着各种类型的机器。常见的如内燃机、机床、汽车、火车、发电机、洗衣机等等。什么是机器，其定义如何？下面分析两个实例 气缸体1 活塞2 进气阀3 排气阀4 连杆5 曲轴6 凸轮7 顶杆8 齿轮9 1. 内燃机 功用:内燃机是将燃气燃烧时的热能转化为机械能的机器 组成：见左图 活塞下行，进气阀打开 燃气被吸入汽缸 活塞上行，进气阀关闭，压缩燃气 点火后燃气燃烧膨胀，推动活塞 下行，经连杆带动曲轴输出转动 活塞上行，排气阀打开，排出废气 2. 颚式破碎机 功用：压碎物料 组成：见右图 大带轮4 电动机1 V带3 小带轮2 轴板7 定颚板8 动颚板6 偏心轴5 电动机 带传动 偏心轴转动 动颚板摆动，与定 颚板一起压碎物料 机器：机器的种类繁多，各类机器的功用不同，并由此产生的工作原理和结构特点也不相同，但是各类机器都有着共同的特征： （1）都是人为的实物组合； （2）组成机器的各实物之间具有确定的相对运动； （3）能实现能量转换或完成有用的机械功、传递物料和处理信息。　　 凡具备上述三个特征的实物组合就称为机器。 1.1.1机器 半自动钻床——实现确定的机械运动，又作有用的机械功 内燃机——转换能量 机械手——传递物料 照相机——传递信息 机构：机构是实现传递机械运动和动力或改变机械运动形式的构件组合体。它只符合机器的前两个特征。 1.1.2 机构 机构：机构只有机器的前两个特征，仅能传递或转换运动。如 齿轮机构——传递运动 凸轮机构——转换运动 1.1.5 机器的组成 按各部分实物体功能不同，机器通常由以下几个部分组成: 原动机部分 ： 驱动整部机器以完成预定功能的动力源，颚式破碎机的原动机是电动机。 执行部分： 完成机器预定功能的组成部分，也称工作机，是具体干活部分，破碎机执行部分是颚头（定颚、动颚）。 传动部分： 解决原动机与工作机运动形式、运动及动力参数的转变。机器的传动部分多数使用机械传动系统。颚式破碎机的传动部分包括V带传动和由偏心轮、动颚、肘板以及机架组成的连杆机构 其他部分： 控制系统和辅助系统等。 机器的组成 图3 机器组成 零件是组成机器的最小制造单元，机器是由若干个不同的零件组装而成的。分专用零件、通用零件。 1.1.3 零件 图4 机械零件 构件是机器的运动单元，一般由若干个零件刚性联接而成，也可以是单一的零件。若从运动的角度来讲，可以认为机器是由若干个构件组装而成的。 1.1.4 构件 图5 连杆 1.2 课程内容、性质、任务 一、内容 机械中的常用机构和通用机械零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。了解国家标准、规范。 二、性质 本课程是一门技术基础课。本课程综合运用数学、力学、制图、金属材料及热处理、互换性与技术测量等课程的知识，去解决常用机构和通用零部件的设 计问题。涉及的知识面广，实践性强，侧重于工程实际。 三、任务 获得分析、选用和维护简单机械设备的基础知识,并且获得设计简单机械传动装置的能力。 1.3.1 机械设计基本要求 功能性要求（运动学和动力学方面的要求） 可靠性要求 经济性要求 安全性和社会性要求 其他特殊要求 1.3.2 机械设计的一般过程 (1) 计划阶段 (2) 方案设计阶段 (3) 总体技术设计阶段 (4) 零件技术设计阶段 (5) 改进设计阶段 1.4.1 机械零件失效与工作能力 失效方式： 1、强度失效；2、刚度失效；3、耐磨性失效；4、振动稳定性失效；5、破坏正常工作条件引起的失效 零件工作能力: 零件抵抗失效的能力。衡量零件工作能力的指标有强度、刚度、抗磨性、耐热性、振动稳定性。 1.4.1 机械零件失效与工作能力 断裂 过大变形