理解机械零件的主要失效形式.ppt

第一章 绪论 §1-1 机械工业在现代化建设中的作用 三、本课程的任务 §2-6 机械零件的主要失效形式和计算准则  四、答疑 * 机械设计总论 中国地质大学长城学院 * * 机械设计 第一章 概 论 精品课程（第八版） 主讲教师：王胜曼 概论 螺纹联接 轴毂联接 带传动 齿轮传动 蜗杆传动 链传动 轴 滑动轴承 滚动轴承 联轴器和离合器 机械设计研究内容 §1-1 机械工业在现代化建设中的作用 §1-2 本课程研究对象、性质与任务 机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的重要标志。 机械工业肩负着为国民经济各个部门提供装备和促进技术改造的重任。 大量地设计制造和广泛采用各种先进的机器，可大大加强促进国民经济发展的力度加速我国的现代化建设。 本课程中“设计”的含义是指机械装置的实体设计，涉及零件的应力、强度的分析计算，材料的选择、结构设计，考虑加工工艺性、标准化以及经济性、环境保护等。 §1-2.课程的性质、研究对象与任务 一、课程性质 机械设计是以一般通用零件的设计为核心的设计性课程，而且 是论述它们的基本设计理论与方法的技术基础课程。同时也是 一门学位必修课。 二、研究对象 天然工具 ——→简单机器 ——→工业革命 ——→现代机器 改革开放后：我国机械工业得到了长足发展。 如：火车发展： 轿车发展： 机械 机构：构件间运动规律 机器：转换机械能，或用机械能作功。 蒸汽机车 —→内燃机车 —→电力机车 —→磁浮列车（常导—→高温超导） —→高速列车 红旗 —→桑塔纳、捷达、奥迪 —→别克、本田、帕萨特 蒸汽机车 内燃机车 电力机车 高速列车 磁浮列车 2）树立正确的设计思想和创新意识，具有一定的机械设计创新能力 1）具有设计机械传动装置和简单机械的能力 3）具有运用标准、规范、手册、图册和查阅相关技术资料的能力 4）掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练 5）关注国家当前的有关技术政策，并对机械设计的新发展有所了解 第二章 机械设计总论 机器的组成 设计机器的基本原则和一般程序 机器零件的主要失效形式 设计机械零件时应满足基本要求 机械零件的设计准则 机械零件的选材 机械零件的设计方法 机械设计新发展 教 学 目 标 1.了解机械设计课程的内容、性质、任务； 2.了解机器的组成 3.了解设计机器的一般程序； 4.理解机械零件的主要失效形式； 5.了解设计机械零件时应满足的基本要求； 6.理解机械零件的设计准则； 7.了解机械零件的设计方法； 8.了解机械零件的材料及其选用； 9.了解机械零件设计中的标准化； 10.了解机械现代设计方法简介； §2-1 机器的组成： 原动机 传动装置 —→ 工作机 —→ 轿车组成： 控制系统 辅助系统（如仪表、照明等） 任何机器都是由许多零件 组合而成的。 部件：为完成同一使命而协同工作的许多零件的组合。 零件：组成机器的不可拆的基本单元（即制造的基本单元） 。 如：滚动轴承 、联轴器。 §2-2 2-3 设计机器的基本原则与一般程序 一、设计机器应满足的基本要求 1、使用要求 实现预定功能，工作可靠。 2、经济性要求 三方面：生产成本低、使用消耗小、维护费用低。 措施： 1）设计中采用“三化”零部件； 标准化、系列化、通用化 2）应用成熟的新技术、新材料。 3）选用高效率设备，减少动力、燃料消耗。 3、外观造型要求 颜色、造型 4、环保要求 低噪音、低废气、低废液。 如：CNG汽车。 二、机械设计的一般程序 机械设计是一个借鉴与创新相结合的过程，一般程序如下： 设计任务 调研 ——→ 总体设计 ——→技术设计 ——→试制 ——→投产 试验 修改 §2-5 设计机械零件时应满足的基本要求 1、避免在预期寿命内失效的要求（强度、刚度、寿命）； 2、结构工艺性要求（便于加工、装配）； 3、经济性要求（材料、加工方法、精度等级）； 4、质量小的要求（节约材料、↓惯性力）； 5、可靠性要求； 一、工作能力 1、零件的工作能力 零件完成一定功能并在预定使用期限内不失效。 2、失效 零件丧失工作能力或达不到设计要求的性能。 3、常见失效形式 破裂或塑性变形；弹性变形过大；表面磨损、胶合；打滑； 联接松动性。 二、设计准则 1、强度准则 强度：零件抵抗断裂、塑变、疲劳破坏的能力。 方法： 1） 或 2） S——安全系数，S＞1 —→ S↑：安全，浪费材料 S↓：经济，不安全 2、刚度准则 刚度：抵抗弹性变形的能力。 机床主轴等弹性变形过大将影响加工精度。 3、寿命准则 实际使用寿命大于或等于预期寿命，L≥[L]。 4、温升