第2章机械设计总论.pptVIP

为了安全起见，引入安全系数S，得： σ ≤ σlim/S 或 σ ≤[σ] S为大于1的数，S过大，虽安全但浪费材料；S过小，虽节省材料，但趋于危险。 或 σlim S A F ≤ A ≥ SF σlim σ ≤ σlim S 因为： §2-5 机械零件的设计准则 第二章 机械设计总论 §2-1 设计机器的一般程序 §2-2 对机器的主要要求 §2-3 机械零件的主要失效形式 §2-4 设计机械零件时应满足的基本要求 §2-5 机械零件的设计准则 §2-6 机械零件的设计方法 §2-7 机械零件设计的一般步骤 §2-8 机械零件的材料及其选用 §2-10 机械现代设计方法简介 §2-9 机械零件设计中的标准化 §2-1 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。因此，机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。 机器设计的一般过程： ▲ 计划阶段 ▲ 方案设计阶段 ▲ 技术设计阶段 ▲ 技术文件编制阶段 设计任务书 机器的功能 经济性估计 制造要求方面的大致估计 基本使用要求 完成设计任务的预计期限 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、提出可能采用的方案。 投资、价格、成本和利润等经济性方面的估计 一、计划阶段 分析需求、明确功能、制定设计任务书。 （新产品开发计划书） §2-1 设计机器的一般程序 三、技术设计阶段 §2-1 设计机器的一般程序 ? 绘制总装配草图、部件装配草图 ? 确定零部件的外形及基本尺寸 ? 绘制零件工作图和总装配图 四、技术文件编制阶段 技术文件----用来说明产品性能、设计、制造、操作使用、维护、或其它所有与产品相关的文档资料。 技术文件 设计计算说明书 使用说明书 标准件明细表 产品验收条件 …………. 向用户介绍机器的性能参数范围、操作使用方法、日常保养及简单地维修方法等。 包括方案的选择、技术设计的过程步骤以及结论数据等。 §2-1 设计机器的一般程序 技术设计 方案设计 计划 提出任务 分析对机器的要求 确定任务要求 机器功能分析 提出可能的解决办法 组合几种可能的方案 决策----选定方案 明确构形要求 结构化 选择材料、确定尺寸 零件设计 编制技术文件 评价 决策—确定结构形状与尺寸 评价 部件设计 总体设计 机器设计的一般流程 不管机器的类型如何，一般来说，对机器都要提出以下的基本要求： ▲ 使用功能要求 §2-2 对机器的主要要求 ----在满足预期功能的前提下，要求性能好、效率高、成本低，造型美观，在预定使用期限内要安全可靠，操作方便、维修简单。 ▲ 经济性要求 ▲ 劳动保护和环境保护要求 ▲ 寿命与可靠性要求 ▲ 其它专用要求 具体要求如下： ---表现为机器的成本低 ---表现为高生产率，高效率，低能耗 及管理和维护费用较低等 ? 设计制造的经济性 ? 使用经济性 §2-2 对机器的主要要求 （一）使用功能要求 （二）经济性要求 ----能有效地实现预期的功能 1）为机器的操作者提供方便和安全的条件 2）改善操作者及机器的环境条件 ? 操作手柄及按钮等应放置在便于操作的位置 ? 操作方式要符合人们的心理和习惯 ? 设置完善的安全装置、报警装置、显示装置等 ? 应降低机器运转时的噪声水平 ? 防止有毒、有害介质的渗漏 ? 对废水、废气和废液进行治理 §2-2 对机器的主要要求 （三）劳动保护和环境保护要求 机器的可靠度---指在规定的使用时间内和预定的环境下机器能够正常工作的概率。 机器由于某种故障而不能完成其预定功能时称为失效，它是随机发生的。 §2-2 对机器的主要要求 （四）寿命与可靠性要求 （五）其它专用要求 ? 对机床有长期保持精度的要求 ? 对食品、纺织机械有不得污染产品的要求 ? 对大型机器有便于起重、运输的要求等 机械零件的失效： ---零件由于某种原因不能正常工作时 工作能力： ---在不发生失效的条件下，零件所能安全工作的限度。通常是对载荷而言，故习惯上又称：承载能力 §2-3 机械零件的主要失效形式 整体断裂 过大的残余变形 工作表面的过度磨损或损伤 破坏正常的工作条件 零件的失效形式 如轴、齿轮、轴瓦、轴颈、螺栓、带传动等。机械零件虽然有多种可能的失效形式，归纳起来最主要的为 （自学） 机械零件失效的实例： 轮齿塑性变形 齿轮轮齿折断 轴承内圈破裂 轴承外圈塑性变形 失效原因: 强度、刚度、耐磨性、振动稳定性、温度等