机械设计基础 教学课件 ppt 作者 李文荣 主编 刘力红 朱成位 副主编ch1 总论.ppt

强度是保证机械零件工作能力的最基本要求。设计机械零件时必须满足强度条件，即 §1-4 机械零件的强度 σ≤[σ] 式中：σ----零件危险截面上的最大应力； [σ]----零件材料的许用应力。 零件所受的载荷分为： 静载荷----不随时间变化或变化很小的载荷。 变载荷----随时间而变化的载荷。 在载荷作用下零件剖面内产生的应力分为： 静应力----不随时间变化或变化很小的应力。 变应力----随时间而变化的应力。具有周期性的变应力称为循环应力。 载荷和应力的类型 §1-4 机械零件的强度 o t σ σ=常数 平均应力: 循环变应力 变应力的循环特性: T σmax σmin σa σa σm o t σ 静应力: σ= 常数 变应力: σ 随时间变化 ◆ 变应力参数 最大应力： smax = sm+ sa 最小应力：smin= sm－sa 应力幅: ----脉动循环变应力 ----对称循环变应力 -1 = 0 +1 ----静应力 ----对称循环变应力 smax = smin ，sa= 0， sm = smax 当 = +1 时， ---- 静应力（变应力的特例） smax = smin sm = 0， sa= smax = - smin 当 = -1 时， smin smax sa ----脉动循环变应力 当 = 0 时， smin = 0、 sm = sa= smax 2 smax sa sm 可见：变应力可由五个参数中的两个参数来描述, 通常是:smax和 r r 表示应力的变化情况。 smax表示变应力的大小， o t σ 当 r为任意值( r≠ 0，1，-1 )时， -----非对称循环变应力 * 机械设计基础 安徽理工大学机械工程系 机械基础教研室制作 第一章 总 论 §1-1 机器的组成 §1-2 本课程的内容内容、性质与任务 及学习方法 §1-3 机械设计的基本要求和一般程序 §1-4 机械零件的强度 §1-5 机械制造常用材料和钢的热处理 一、名词术语： §1-1 机器的组成 是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料与信息。 机器 原动机 工作机 机器 ---- 原 动 机 将非机械能转变为机械能的机器。 电动机 内燃机 工 作 机 用来改变被加工物料的位置、形状、性能、尺寸和状态的机器。 起重机 机床 汽车 内燃机 汽缸体 排气阀 活塞 进气阀 顶杆 凸轮 齿轮 连杆 曲轴 典型机器分析： 内燃机的工作原理： 1. 活塞下行，进气阀开启，混合气体进入汽缸； 2. 活塞上行，气阀关闭，混合气体被压缩，在顶部点火 燃烧； 3. 高压燃烧气体推动活塞下行，两气阀关闭； 4. 活塞上行，排气阀开启，废气体被排出汽缸。 循环运动的结果，使曲轴输出连续的旋转运动 燃气推动活塞在汽缸体中作往复直线运动，通过连杆使曲轴作的连续转动，从而将燃气的热能转换为机械能。 内 燃 机 燃气的热能 → 曲轴转动的机械能 洗 衣 机 电动机的电能 → 波轮转动的机械能 控制器 电动机 带传动(带轮、带) 减速器 波轮 典型机器分析： 蛋糕切片机 电动机的电能 → 切片刀具的机械能 典型机器分析： 工业机器人 计算机控制器 电力装置 铰接臂机械手 液压装置 典型机器分析： 机器具有下列特征： 是人为的实物组合体； 2. 各组成部分之间具有确定的相对运动； 3. 能够完成有用的机械功或实现能量的转换。 机构---- 由构件以可动连接方式连接起来的、用来传递运动和力的构件系统。 机器的主体是由机构组成的。一部机器可以包含一个或若干个机构。 从以上举例可见，虽然不同的机器具有不同的形式、构造和用途，但就其组成来讲，都是由机构组成的。 内燃机组成部分 曲柄滑块机构 (活塞、连杆、曲轴、汔缸体) 内燃机组成部分 凸轮机构 (凸轮、顶杆、汔缸体) 内燃机组成部分 齿轮机构 机器与机构的区别： ◆ 机构只是一个构件系统，而机器是由机构组成的。 机器除了构件系统之外，还包含电气、液压等其他装置。机构只用于传递运动和力，而机器除了传递运动和力之外，还具有变换和传递能量、物料和信息的功能。 ◆ 机器的种类繁多。 但机构的种类不多，因而研究机构具有普遍的意义。 若撇开机器在作功和转换能量方面所起的作用，仅从结构和运动的观点来看，则机器与机构之间并无区别。因此，习惯上用“机械”一词作为机器与机构的总称。 机械---