机械设计基础（第4版）绪论.pptx

机械设计基础

（第4版）;绪论;知识要素

1.中国机械发展简史。

2.与时代同行的机械制造行业。

3.机械设计的基本要求。

4.机械零件的失效形式和设计准则。

5.机械、机器、机构、零件、构件、部件的基本概念及其相互之间的联系与区别。

6.本课程的性质和研究对象、本课程的内容、任务及学习方法。;学习重点与难点

1.理解“中国制造2025”的深刻含义与社会作用。

2.了解机械设计的基本要求、机械零件的失效形式和设计准则。

3.了解机器、机构等机械相关概念。

4.了解机械、机器、机构、构件、零件、部件之间的联系与区别。

;问：为什么我国的国徽上代表工人阶级是用齿轮？

;中国是世界上机械发展最早的国家之一。中国的机械工程技术不但历史悠久，而且成就十分辉煌，不仅对中国的物质文化和社会经济的发展起到了重要的促进作用，而且对世界技术文明的进步做出了重大贡献。中国机械发展史可分为六个时期：;我国古代人民在这方面有着光辉的成就，在商代就利用杠杆原理制成了取水的工具——桔槔，至今在一些水浅的地区还在使用，或利用这一原理来向上吊起重物。汉朝张衡(78-139)在天文仪器（侯风地动仪）上就利用了杠杆的原理。西汉时期的指南车和记里鼓车就采用了轮系机构、元朝的黄道婆把曲柄、滑块、连杆、飞轮等零件应用在织布机上（现在农村还有使用这种老式的织布机）。

还有宋朝的水运仪象台、秦朝的铜车马等。

;绪论;三星堆介绍;绪论;绪论;绪论;绪论;河南博物馆文物;万吨水压机;1.2与时代同行的机械制造业;客观的差距与大趋势;专业的地位与新价值;面对的问题与新挑战;伟大的梦想与新机遇;绪论;机械设计的一般顺序;机械设计应满足的要求是：在满足预期功能的前提下，性能好、效率高、成本低；在预定使用期限内安全可靠，操作方便、维修简单和造型美观等。

主要要求有：使用要求、经济要求、安全要求、外观要求。

此外还有：噪声、起重、运输、卫生、防腐蚀、防冻等。

实质上可归纳为二条：

1）避免失效；

2）提高总体效益。;机械零???由于某种原因不能正常工作（完不成规定的功能或达不到设计要求的性能）时，称为失效。破坏是失效，但失效并不单纯意味着破坏。

在不发生失效的条件下，零件所能安全工作的限度，称为工作能力。此限度对载荷而言时，又称为承载能力。

;机械零件可能的失效形式归纳起来主要有以下几种：

★断裂或塑性变形；过大的弹性变形；工作表面的过度磨损或损伤；发生强烈的振动；联接的松弛；摩擦传动的打滑等。

★当周期性干扰力的频率与轴的自振频率相等或接近时，就会发生共振，导致振幅急剧增大，这种现象称为失去振动稳定性。共振可能在短期内使零件损坏，所以对于重要的、特别是高速运转的轴，还应验算其振动稳定性。

★机械零件虽然有多种可能的失效形式，但归纳起来最主要的为强度、刚度、耐磨性、稳定性和温度的影响等几个方面的问题。;失效;对于各种不同的失效形式，相应地有各种工作能力判定条件。这种为防止失效而制定的判定条件，通常称为工作能力设计准则。

机械零件的设计准则有

1）强度准则

强度准则是指零件中的应力不得超过允许的限度，即许用应力，用公式表示为;①零件的损坏将影响人身安全。以自行车为例，如自行车的前叉、横梁的生产，一般情况下保证不出现问题；

②零件的损坏不造成人身事故，但对整个设备造成很大的影响。如自行车的脚蹬、链条等，不更换就不能运行，要基本保证不出现问题；

③零件的损坏不造成太大的设备事故，但影响正常运行。如自行车内胎破了，必须补好，不常出现，但不能保证不出现；

④零件的损坏不造成任何设备事故，要求最低。如自行车的幅条断了。;当然，安全系数选取很重要，选小了，容易造成零件的损坏，但选大了就会造成零件的结构庞大，浪费材料和增加设备的成本。如为了保证自行车轮胎不破，可以使用平板车的轮胎；如为了使自行车的幅条不断，可用几毫米的钢条来做成辐条。这样，虽然轮胎和辐条的可靠度大了，但重量也增加了，成本也大了，整个自行车的体积就大了，自行车会因价格高、体积重而没有销路。所以，不能单纯地追求很高的可靠度。过高的追求安全就意味着存在浪费。;2）刚度准则

指零件在载荷作用下产生的弹性变形量不大于允许值，用公式表示为;（1）根据使用要求，选择零件的类型和结构。

（2）根据工作要求，计算零件载荷。

（3）根据工作条件，选择零件材料。

（4）确定计算准则，计