第章机械设计基础绪论.ppt

第一节 机械的组成 一、机器与机构 辅助系统 (例如润滑、显示、照明等) 机器的四个组成部分 电动大门示意图 机构 二、构件与零件 第二节 机械设计概述 2.设计过程三阶段: 1.计划阶段:明确机器应该具有的功能,制定设计任务书 2.方案设计阶段 确定实现其功能的原理.从技术和经济方面考虑,选择一定的原动机和各个其他部分.绘出原理图机构运动简图 3.技术设计阶段 将原理方案具体化结构化.考虑机械总体布局和外形.绘制整机装备草图和部件装备草图.确定零件的形状,尺寸,材料等.并对整机和零件进行精度设计等 二 .机械零件设计的计算准则和一般步骤 1.计算准则 (1)强度准则 强度是零件体抗破裂和塑性变形的能力.它分体积强度和接触强度 (2)刚度准则 刚度是零件抵抗弹性变形的能力.就是要保证机器工作时零件弹性变形量不超过许用值 (3)耐磨性准则 零件在工作中抵抗各种摩擦的能力.保证零件的磨损量不超过容许值 (4)振动稳定性 零件不发生共振.使零件的固有频率与周期性外力的变化频率错开 还有耐热性等等. 2 机械零件设计的一般步骤 (1)根据零件的使用要求（如功率、转速等）,选择零件的类型及结构型式。 (2)根据零件的工作情况计算作用在零件上的载荷,分析应力状态和性质（拉、压力，剪切力） 。 (3)根据零件使用,工艺和经济等要求选择材料及热处理 方法 (4)根据零件的主要失效形式确定其计算准则，并由相应的公式确定零件的基本尺寸。 (5) 根据零件作用,制造装备等进行零件的结构设计 (6) 根据零件之间位置关系,进行精度设计,给出零件的尺寸公差,形状公差,位置公差,表面粗糙度 (7) 绘制零件的工作图，拟定必要的技术条件，编写计算说明书。 机械零件常用材料及其选用原则 1、钢—— ?二、机械零件材料的选用原则 5、材料的经济性。 三 机械设计的新发展 1.由宏观向微观发展 揭示微观机理 2.偏重点由零件的静态(载荷不变)设计转向多种零件的综合或者整机的动态设计 3.新的设计方法不断出现:优化设计,有限元等等 4.机电一体化时机械产品的发展方向 5.步入计算机辅助设计时代 第三节 本课程主要内容、任务、学习方法 1．主要内容 本课程是一门技术基础课，其最显著的特点是基础理论与工程实际的结合。 1）常用机构的组成及工作原理、运动特性和设计的理论和方法 2）通用零件的原理和特点、选用和设计 3）零件的维护和使用一般常识 学习知识和培养应用能力相结合 弄清楚基本概念,原理,掌握分析设计的基本方法 注重知识融会贯通. 2．铸铁 常用的铸铁有灰铸铁HT； 球墨铸铁QT； 可锻铸铁； 合金铸铁等。 3．有色金属合金 有色金属合金具有良好的减磨性、跑合性、抗腐蚀性、抗磁性、导电性等特殊的性能。 在工业中应用最广的是铜合金、轴承合金和轻合金。 有色金属合金比黑色金属价贵。 铜合金有青铜与黄铜。 黄铜—— 铜与锡的合金，它具有很好的塑性和流动性，能辗压和铸造各种机械零件。 青铜—— 锡青铜和无锡青铜两类， 它们的减摩性和抗腐蚀性均较好。 轴承合金（又称巴氏合金、白合金）—— 铜、锡、铅、锑的合金，其减磨性、导热性、抗胶合性好，但强度低且较贵，主要用于制作滑动轴承的轴承衬。 4、非金属材料 塑料、橡胶、陶瓷、木料、毛毡、皮革、棉丝等。 1)．橡胶 橡胶富有弹性，有较好的缓冲、减振、耐热、绝缘等性能，常用作联轴器和减振器的弹性装置、橡胶带及绝缘材料等。 2）．塑料 塑料是合成高分子材料工业中生产最早、发展最快、应用最广的材料。 塑料比重小，易制成形状复杂的零件，而且各种不同塑料具有不同的特点，如耐蚀性、减摩耐磨性、绝热性、抗振性等。 常用塑料包括聚氯乙烯、聚烯烃、聚苯乙烯、酚醛和氨基塑料。工程塑料包括聚甲醛、聚四氟乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、尼龙、MC尼龙、氯化聚醚等。 3）．复合材料 复合材料是将两种或两种以上不同性质的材料通过不同的工艺方法人工合成多相的材料。 它既可以保持组成材料各自原有的一些最佳特性，又可具有组合后的新特性，这样就可根据零件对于材料性能的要求进行材料配方的优化组合。 由于应用于光、热、电、阻尼、润滑、生物等方面新的复合材的不断问世，复合材料的应用范围正得到不断的扩大。 4）．陶瓷 陶瓷材料具有高的熔点，温度界限为 1,200℃～1,600℃，使用于现代机械装置设备，特别是高温机械部分。 此外高硬度的陶瓷