机械设计总论教学课件PPT.ppt

必读书： 1. 机械设计 彭文生，李志明主编 高教出版社 2002年8月 2. 机械设计习题集 候玉英，孙立鹏主编 高教出版社 2002年7月 参考书： 1. 机械设计 彭文生等主编 华中科技大学出版社 2. 机械设计 濮良贵，纪名刚主编 高教出版社 3. Machine design. Andrew D.Dimarogoneas. John Wiley Sons.Inc. 2001 成绩考核方式： 平时成绩20%～30% 其中： 考勤 实验及实验报告 作 业 考试70%～80% §1-3 机械零件的强度计算 1.载荷和应力的分类 2.机械零件的失效形式及强度条件 3.疲劳强度的基本理论 4.稳定变应力状态下机械零件的疲劳强度计算 5.非稳定变应力状态下机械零件的疲劳强度计算 6.机械零件的接触强度 单向应力状态下的安全系数计算（当ｒ＝常数时） 例１：某钢制机械零件受弯曲应力作用，危险剖面上的应力集中系数 =1.2, 尺寸系数 =0.85, 表面状态系数β＝1。材料的 =750MPa, =580MPa, =350MPa。求： 1) 试绘制考虑应力集中系数 、尺寸系数 和表面状态系数β 影响的简化极限应力图； 2) 在简化极限应力图上标出下列两种不同工作应力时的工作应力点，并判断哪种工作应力下可近似按静强度计算。 ① =200MPa = -50MPa ② =480MPa = 320MPa 解： 1) 画出简化极限应力图 其中： 2) 两种不同工作应力下的 、 分别为： 工作应力点如图示。 由于 应力幅较小，故可近似地时该工作应力下零件进行静强度计算。 （4）腐蚀磨损： 在摩擦过程中摩擦表面与周围介质发生化学反应或电化学反应而引起的磨损 4 防止或减少磨损的主要方法 （1）选择合适的润滑剂和润滑方法，用液体摩擦代替边界摩擦； （2）按零部件的主要磨损类型合理选择材料； （3)合理选择热处理和表面处理方法； (4)适当降低表面粗糙度值可提高接触疲劳磨损零部件的耐磨性； （5）用滚动摩擦代替滑动摩擦，可减少磨损； （6）正确的结构设计，使应力均匀分布； （7）正确维护、使用，科学管理。 三、机械中的润滑 功用： 降低摩擦,减少或防止磨损；降低摩擦功耗;降低温升；防锈；缓冲和吸振 流体润滑２ 流体动力润滑：两个作相对运动物体的摩擦表面 ，利用轴颈本身回转时的泵油作用而产生的粘性流体膜将两摩擦表面完全隔开，由流体膜产生的压力来平衡外载荷的润滑方式。 流体静力润滑：是指借助外部供入的压力油形成的流体膜来承受外载荷的润滑方式。 边界润滑: 摩擦面有一层边界膜起润滑作用的润滑方式。 润滑方式 润滑剂作用：降低摩擦功耗、减少磨损、冷却、吸振、防锈等。 分类 液体润滑剂----润滑油 半固体润滑剂----润滑脂 固体润滑剂 （二）润滑油 矿物油来源充足、成本低廉、稳定性好、因而应用最广。 1.润滑油的种类： 气体润滑剂----空气 有机油----动、植物油 矿物油----石油产品， 化学合成油 （一）润滑剂的分类 潘存云教授研制 A 液体层与层之间摩擦切应力： τ=η du dy --流体中任意点处的切应力与该处的速度梯度成正比。 η----液体的动力粘度，简称粘度 量纲：力·时间/长度2 单位： N · s /m2 (Pa ·s) 称为泊 。 或厘泊：1P=1 dyn · s /cm2 实验结果： o x y y dy du B （1）粘度 1）定义：即流体抵抗变形的能力，它表征流体内摩擦阻力的大小。重要指标，粘度值越高，油越稠，反之越稀； 2）粘度的种类 动力粘度 运动粘度 条件粘度 动力粘度 ----- 牛顿液体流动定律 1泊=100厘泊 2.润滑油的性能指标 ν = η ρ 单位： m2 / s 称为斯St：cm2 /s 或厘斯cSt：1St=100 cSt 运动粘度 表1-3 常用常用润滑油的主要性质 名 称 全损耗 系统用油 GB443-89 汽轮机油 GB11120-89 代 号 40 ℃的粘度 mm2/s L-AN7 6.12~7.48 -10