机械设计基础概论课件.pptVIP

§1.1機械的概念機器、機構及其結構組成??機械是各類機器的通稱。它是人類改造自然、發展進步的主要工具。在日常生活和工作中，我們接觸到很多機器。例如：

氣缸體連杆曲軸齒輪活塞齒輪構件：機器的種類繁多、外形萬變、用途各異。但從機器的結構組成、機械運動的特點進行分析，這些不同的機器都是由能產生相對運動的單元體組合而成，這些單元體稱為構件。機構：具有特定結構形狀和運動特徵的構件組合稱為機構。?機器組成示例：各機構的功能：???曲柄滑塊機構：將活塞的往復移動轉化為曲軸的連續轉動。??齒輪機構：實現轉動的傳遞。??凸輪機構：將凸輪的轉動變換為頂杆的往復移動。????綜合：通過上述三個機構的協調工作便能將燃氣的熱能轉換為曲柄轉動的機械能。??結論：機器是由各種機構組成的。一部機器可能由多種機構組成，如上述的內燃機就是由曲柄滑塊機構、齒輪機構和凸輪機構、帶傳動機構等組合而成；也可能僅由一個最簡單的機構組成，如電動機就是只包含一個由定子和轉子所組成的雙杆回轉機構。機器的共同特徵：從上述例子以及對其他不同機器的分析可以得到機器的共同特徵：

（1）它們都是人們根據某種使用要求而設計創造的一種裝置。

（2）它們必須執行確定的機械運動。

（3）用於完成包括機械力、運動和能量轉換等動力學任務。

相對於機器而言，機構主要反映機器的機械運動傳遞和運動形式轉換的特徵。

構件和零件:機械都是由機械零件組成的。機械零件是指機械中每一個單獨加工的單元體，例如上圖(a)所示的曲軸。構件可以是單一的機械零件，也可以是若干機械零件的剛性組合。例如圖(b)所示，它是由連杆體、連杆蓋、螺栓和螺母等零件組合而成的。這些零件之間沒有相對運動，是一個運動整體，故屬一個構件。因此，構件是運動的單元，零件是製造單元。隨著機械的功能和類型的日益增多，作為組成機械的最基本單元的零件更是多種多樣。通常將機械零件分為通用機械零件和專用機械零件兩大類。機器的組成

作為一部完整的機器，僅具有上述的機械部分是不夠的它不能完成預期的工作。從功能和系統的角度來看，機器一般主要由以下五部分組成：原動機傳動裝置執行部件輔助系統控制系統機器組成以轎車的組成為例：基本要求1）使用功能要求；2）經濟性要求；3）勞動保護和環境保護要求；4）可靠性要求；5）其他專用要求。§1.2機械設計的基本要求和一般程式1.2.1機械設計的基本要求對機器的主要要求基本要求工作能力要求：強度、剛度、壽命、穩定性、耐磨性；結構工藝性及經濟性要求。品質小及可靠性要求設計機械零件時應滿足的基本要求1.2.2機械設計的一般程式設計機器的一般程式一般程式計畫階段方案設計階段技術設計階段技術檔編制對所設計的機器需求情況進行充分調查分析，明確機器功能及約束條件，形成設計任務書。分析機器功能，確定功能參數，擬定多種方案並進行綜合評價。確定原動機參數及各運動構件的運動參數，確定主要零件上的載荷大小、特性，依工作能力設計準則初步完成零件基本尺寸的確定，作出零部件裝配草圖及總裝配圖，完成主要零件的校核計算。編制設計計算說明書、使用說明書及其它技術檔。結束機械零件設計的一般步驟設計步驟1、根據機器具體工作情況確定作用在零件上的名義載荷及計算載荷。名義載荷：用力學公式計算出的載荷。計算載荷：考慮實際工作條件影響的載荷。2、選擇零件材料。3、由失效形式確定計算準則並依此確定零件主要尺寸。4、根據工藝性進行零件結構設計。5、根據結構尺寸進行詳細校核計算。6、繪製零件工作圖，寫出計算說明書。1.2.3機械零件設計中的標準化所謂零件的標準化，就是通過對零件的尺寸、結構要素、材料性能、檢驗方法、設計方法、製圖等要求，制定出共同遵守的標準。標準化的優越性表現為：1）標準零件集中加工，成本大大降低，品質得到保證；2）材料和零件的性能指標得到統一，提高了零件的可靠性；3）採用了標準結構及零、部件，使設計工作得到簡化，同時縮短了設計週期，提高了設計品質。此外，由於具有較好的互換性，從而簡化了機器的維修工作。目前採用的標準有：國際標準ISO,國家標準GB，行業標準和企業標準。§1.3機械零件的材料及其選用常用的材料1、金屬材料—力學性能較好，能滿足機械零件的多種性能和用途要求，應用廣泛。2、高分子材料—原料豐富，耐腐蝕性較好，主要用於化工設備和冷凍設備中。3、陶瓷材料—硬度高，耐磨，耐腐蝕，熔點高，主要用於切削刀具等結構中。4、複合材料—具有較高的強度和彈性模量，主要