机械设计总论(ppt64页).pptx

机械零件设计;机械设计总论 机械传动设计总论 带传动 螺旋传动 链传动 齿轮传动 蜗杆传动;本章的学习要点; 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。;机器组成：; 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。;用途;二、任务;三、机械设计的一般程序;五、 设计机器的一般步骤 ;;六、 课程内容和要求;;7、答疑;§2 机械零部件设计;???、机械零件的失效分析和计算准则;零件工作;S——安全系数，S＞1;3、寿命准则;§3 机械零件的强度计算 一、机械零件的疲劳强度;3）稳定循环变应力的基本参数和种类 ;b) 稳定循环变应力种类： ;静应力只能由静载荷产生，变应力可能由变载荷或静载荷产生。; 1）断裂过程：①产生初始裂纹 （应力较大处） ②裂纹尖端在切应力作用下，反复扩 展，直至产生疲劳裂纹。 2）断裂面：①光滑区（疲劳发展区） ②粗糙区（脆性断裂区） 3）无明显塑性变形的脆性突然断裂 4）破坏时的应力（疲劳极限）远小于材料的屈服极限 ;5）影响因素：;3、疲劳强度的基本理论;（1）有限寿命区 当N103(104)—低周循环，疲劳极限接近于屈服极限，按静强度计算;当N103(104)——高周循环疲劳 当 时随循环次数↑疲劳极限↓;疲劳曲线方程;几点说明： ;2）材料的疲劳极限应力图—同一种材料在不同的应力循环特性下的疲劳极限图（ 图） ;曲线上的点对应着不同应力循环特性下的材料疲劳极限;AD上各点： 如果 不会疲劳破坏 DG上各点： 如果 不会屈服破坏 ;（2）极限应力图的用途：在于根据 确定非对称循环 应力下的疲劳极限以计算安全系数。 ;3） 零件的极限应力线图;（2）尺寸的影响;影响疲劳强度的主要因素3;σa;4） 单向稳定变应力时机械零件的疲劳强度计算 步骤： ①根据零件载荷及结构情况，求σmin、σmax及σa、σm，并将其标在零件的极限应力线图中，如图中M、N点； ②求该工作应力点的零件疲劳极限σ′max。;说明 应遵循与工作应力变化规律相一致的原则，一般工作应力有三种变化情况： r=C（机器中转轴的应力状态）； σm=C（加载振动弹簧）； σmin=C（受轴向力的紧螺栓联接）。 但通常采用r=C来进行疲劳强度计算。 ③建立计算安全系数的计算公式，进行计算。; （1）r=C的情况 当r=C时，找出一个与工作应力变化规律相同的极限应力 直线OM′1方程： 直线AG方程： 联解可求出σ′ae、σ′me，于是M′1点的零件极限应力; 则 （疲劳强度计算公式） 当工作应力点N处于OGC区时： ;（2）σm=C的情况 联解直线MM′2和AG方程，可得M′2点的坐标σ′ae、σ′me，于是M′2点的零件极限应力 则;（3）σmin=C的情况 说明： ①具体设计零件时，如果难于确定应力可能变化的规律，在实践中往往采用r=C时的公式； ②对于剪切变应力，只需把以上各公式中的正应力符号σ改为切应力符号τ即可；;稳定循环变应力下机械零件的疲劳强度 双向稳定循环变应力下机械零件的疲劳强度;二、机械零件的接触疲劳强度;三、许用安全系数的选择;§4 机械中的摩擦、磨损和润滑;§4 机械中的摩擦、磨损和润滑;对于要求低摩擦的摩擦副，液体摩擦