机械设计基础知识教学课件PPT.ppt

机械设计 第0-3章基础知识 第0章 绪论 1.研究对象： 机器及其组成机器的零部件 2.性质与地位： 以一般通用零部件设计为核心，讲述它们的基本设计理论与方法，培养学生具有一般机械的设计能力，是一门技术基础课 3.特点与学习方法： ①.注意复习先修课（如制图、力学、金工、机械原理、工程材料和公差等）。 ②.实践很性，要求重视设计训练，注意设计原理和公式的使用条件，把握设计公式中各参数间的关系和各系数的意义与取值，能正确对待设计结果。 ③.注意区分不同零部件在材料、结构、功能、应用、应力、失效形式、设计准则以及设计公式等方面的差别。 ④.注意设计经验的学习与积累。 1.机器应满足的基本要求 ①.预定功能要求 ②.经济性要求 ③.可靠性要求 ④.安全与环保要求 ⑤.特殊要求 2.机器的一般设计程式与内容 ①.产品规划 ②.方案设计 ③.技术设计 ④.编制技术文件 3.机械零件设计的基本要求与步骤 ①.基本要求： a.刚强度与寿命要求 b.结构工艺性要求 c.可靠性要求 d.经济性要求 e.小巧玲珑要求 ②.一般步骤： a.类型设计（选择）b.受力分析 c.材料选择 d.设计准则确定 e.理论设计计算 f.结构设计 g.设计校核 h.绘制零件工作图 4.零件的失效形式与设计准则 ①.失效形式： a.整体断裂 b.超标的弹塑性变形 c.表面破坏 d.因破坏正常的工作条件引起的失效 ②.设计准则： a.强度准则 b.刚度准则 c.寿命准则 d.（振动）稳定性准则 5.材料选择： 6.标准化设计： 7.设计方法及其发展 A.传统设计方法 a.理论设计 b.经验设计 c.实验设计 B.现代设计方法 a.优化设计 b.可靠性设计 c.有限元设计 d.系统设计 e.动态设计 f.模块化设计 g.人机学设计 h.计算机辅助设计 1.载荷和应力的分类： ①.载荷的分类： a.平稳载荷(Tmax/T=1.25) b. 冲击载荷 —分为：轻度(Tmax/T=1. 5)、中度(Tmax/T=2.0)、 重度(Tmax/T=3.0) ②.应力分类： a.静应力(σ(t)=const)—应力的大小和方向不随时间而变化或变化缓慢的应力。零件相应的失效形式为塑性变形或断裂。 b.(交)变应力(σ(t)= σ(t))—应力的大小和方向随时间(作周期性)变化的。零件相应的失效形式为疲劳破坏。 —又分为：对称循环、脉动循环、非对称循环 * * 第1章 机械设计概论 机器的设计研制过程 第1章 机械设计概论 第1章 机械设计概论 第1章 机械设计概论 第2章 机械零件的强度 第2章 机械零件的强度 对称循环变应力: σm= 0 , r = -1 脉动循环变应力: σmin= 0 r = 0 第2章 机械零件的强度 第2章 机械零件的强度 2 机械零件的整体静强度 （1）判断危险截面处的最大计算应力是否小于或 等于许用应力。 强度条件： （2）判断危险截面处的实际安全系数是否大于或 等于许用安全系数。 强度条件： 第2章 机械零件的强度 3 机械零件的疲劳强度 （1）疲劳现象与疲劳曲线 材料的疲劳性能是通过试验来测定的。在材料的标准试件上加上一定循环特性r（通常是对称循环）的等幅变应力，通过试验，记录出在不同最大应力下引起试件疲劳破坏所经历的应力循环次数N。 材料的疲劳曲线（σ-N曲线） 寿命系数 第2章 机械零件的强度 3 机械零件的疲劳强度 （2）变应力作用下的许用极限应力图 （4）强度条件： （3）安全系数 第2章 机械零件的强度 4 机械零件的表面接触疲劳强度 （1）表面强度的为三种： （2）接触应力计算简图： （3）接触应力计算公式： 1）表面接触强度； 2）表面挤压强度； 3）表面磨损强度。 第2章 机械零件的强度 4 机械零件的表面接触疲劳强度 （4）强度条件： 1）表面接触强度； 2）表面挤压强度； 3）表面磨损强度： 第3章 摩擦、磨损及润滑 第3章 摩擦、磨损及润滑 第3章 摩擦、磨损及润滑 第3章 摩擦、磨损及润滑 第3章 摩擦、磨损及润滑