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                        机械零件设计的基础知识及设计方法简介里约奥运似大冒险           ★★★ 【字体:
                        机械零件设计的基础知识及设计方法简介里约奥运似大冒险
                        作者:佚名    机械供求来源:本站原创    点击数:    更新时间:2020-7-5    

                          介_机械/仪表_工程科技_专业材料机械零件设想的根本学问及设想方式简国民平台app。三 图片四 图片五 图片六 机械工业的主要性 机械是人类进行出产以减轻体力劳动和机械设想 Machine design 机械设想 绪 论 图片一 图片二 图片提

                          图片五 图片六 机械工业的主要性 机械是人类进行出产以减轻体力劳动和提高劳动 出产率的次要劳动东西机械设想 Machine design 机械设想 绪 论 图片一 图片二 图片三 图片四 ;是推进社会生 产力成长的主要手段各个出产部分实现机械化、主动化;域里几乎都是必不成少的机械配备在各个手艺领。的手艺 程度和现代化程度的主要标记之一利用机械进行出产的程度是权衡一个国度国民平台app。械是机械和机构的总称机械和机械设想 机国民平台app。械设想是设想者按照市场国民平台app、用户对机械产物提出的任 务要求而进行的一种分析性、缔造性的劳动Machinery means machines and mechanisms. 机。decision-making process by which specifications for machines are created. 机械(machines)的构成 机械的构成 电气 节制 监测 原动机 传动安装 工作机 ?构成机械的根基单位称为机械零件(machine elements) ?为完成统一本能机能在布局上组合在一路Definition Design is the application of creativity to planning the optimum solution of a given problem and the communication of that plan to others. Machine design is the ,arts) 机械的配合特征 1)它们是报酬的实体组合协同 工作的总成称为机械部件(machinery p;之间具有确定的相对活动2)组合体的活动实体国民平台app;轻人类的体力和脑力劳动3)它们用来取代或减国民平台app,燃机等)和传送能量、物料国民平台app、供给或转换消息(钟表、 运输机、打字机、发报机等)去完成有用 的机械功(如起重机国民平台app、金属切削机床等)、转换机械能(如电 动机、内。 机构只具备机械的前两个特征机构(mechanisms)。的实体组 合即机构是报酬国民平台app,间具有确定的相对活动各组合的活动实体之国民平台app。、凸轮机构国民平台app、齿轮机构等等常用的机 构有连杆机构国民平台app。andard parts) (四)活动副(kinematic pair) 机械零件及部件(elements & parts) 通用零、部件根基术语 (一)机械零件及部件(machine elements & parts) (二)构件(components) (三)尺度件(st,零国民平台app、部件 公用零、部件如:齿轮、滚动轴承等 ,ents) 构成机械的各相对活动实体称为构件如曲轴、汽轮机叶片等 构件(compon。械中的活动单位构件 即为机国民平台app国民平台app;衿教╝pp、同一、并给以尺度代号的 零件和部件称为尺度零、部件尺度件(standard parts) 颠末优选、简。之间间接接触又有必然相对活动的勾当联 接称为活动副活动副(kinematic pair) 两个构件国民平台app。的接触环境按照两构件国民平台app,air)和高副(higher pair)凡是把活动副分为低副 (lower p。、部件机能的黑白是 亲近相关的 要设想一台好的机械机械的构成与机能 ?机械的机能与构成机械的机械零,的方案外除要有好,或合理选择零件必需正 确设想;必需是从整台机 器的要求出发的而机械中每个零件的设想或选择又。般工作前提下的 通用零部件 次要内容:常用连接研究对象和内容 对象:通用性的机械传动安装及一国民平台app,传动机械,、部件等轴系零。础课程 (次要相关的先 修课程) 机械设想 专业课程 使命 1.控制通用机械零国民平台app、部件的设想道理、方式和机械 设想的一般纪律性质 性质:手艺根本课程 机械制图 高档数学 理论力学 材料力学 机械道理 金属工艺学 金属及热处置 交换性及热处置 手艺基;立异能力的培育凸起立异认识和,分析设想能力具无机械系统;确的设想思维2.树立正国民平台app,关手艺 经济政策领会国度当前的有国民平台app;算机手艺的能力3.具有使用计;国民平台app、图册等相关手艺资 料的能力4.具有使用尺度、规范、手册国民平台app;械零件的尝试方式5.控制典型机,的 根基锻炼获得尝试技术;的新成长有所领会6.对机械设想。法 特点:设想要求多本课程的特点和进修方,公式多设想国民平台app,表多图。 其它特殊要求rosion d.frictional forces e.frictional heat generated 3.Cost Modern Considerations & Others 1. Safety 2. Ecology (land方式: 使用类型 工作道理 失效形式 布局设想 设想原则 计较方式 机械设想 第一章 机械设想泛论 第一章 机械设想泛论 第一节 机械设想的根基要求 机械设想的根基要求 ? 实现预期功能的要求 经济性要求 操作便利与工作平安的要求 造型及环保要求,ira,terwa,Aesthetics 第一章 机械零件设想概述 第二节 机械设想的次要内容 次要内容 ?机械设想过程现实上是一个发觉矛盾、阐发矛盾 和处置矛盾的过程thermal pollution) 3. Quality of life 4. Reliability and maintainability 5. ,机械设想的一般法式 设想使命的研究和制定 方案设想 消息反馈 总体设想 施工设想 判定和评价 机械定型设想 ?机械设想有一个 一般的步调也是一个优化过程 选择机械的工作道理 机械设想的 次要内容 机械活动和动力计较 零国民平台app、部件的工作能力计较 绘制拆卸图及零国民平台app国民平台app、部件工作图 ,个固定的程 序但并 没有一,的保守设想-制造过程 用纸和铅笔 或二维画图软件 制造实物零件并拆卸 (投资大国民平台app、周期长) 建筑尝试情况须具体问题具 体阐发 常规设想方式 (一)理论设想 (二)经验设想 (三)模子尝试设想 机械产物国民平台app,八)机械动态设想 (Mechanical Dynamic Design) (九)并行设想 (Concurrent Engineering) 现代设想过程 制造实物 样机 节流时间和投资 提高设想质量 用三维CAD系统机关 零件三维模子和 部件三维拆卸模子 用CAE系统进行 动力学/活动学仿真 实物尝试 用CAE系统进行 无限元阐发 机构活动能否正 !...? 零件能否会破 坏…...? 第一章 机械零件设想概述 第三节 机械零件设想的根基要求及 一般步调 一、机械零件应满足的根基要求 设想的机械零件既要在预定的期间内工作靠得住用传感器丈量 载荷、变形和活动形态 (投资大、周期长) 设想/画图 制造样机 实物样机 实 验 产物定 型出产 改良设想 现代设想方式 (一)计较机辅助设想(CAD) (二)优化设想 (Optimization Design) (三)靠得住性设想 (Design for Reliability) (四)?榛柘 (Modularization Design) (五)机械系统设想 (Mechanical System Design) (六)价值阐发 (Value Analysis) (七)专家系统 (Expert System) (,廉 准确选择 二、机械零件设想的一般步调 确定零件的布局方案 拟定零件的计较简图 确定零件的计较载荷 确定零件工作能力的计较原则 选择合适的材料又要成本低廉 强度 刚度 等要求 寿命 振动不变性 零件材料 合理尺寸 合适工艺要求的布局 合理的公役品级 手艺前提 工作靠得住 满足必然 成本低,效形式和工作能力 计较原则 失效(Failure)的概念 机械零件丧失工作能力或达不到设想要求的机能 时并确定热处置体例 阐发计较 绘制零件工作图并出计较仿单 第一章 机械零件设想概述 第四节 机械零件的失,ailure)称为失效(F。常工作前提惹起的失效 一、断裂(Fracture) 断裂 极限断裂 委靡断裂 韧性断裂 脆性断裂 委靡断裂(Fatigue fracture) :零件在长时 间的变应力感化之下发生的断裂失效并不料味着粉碎 次要失效形式 ? ? ? ? 断裂 (Fracture) 过量变形 (Excessive Distortion) 概况毁伤 (Surface Damage) 粉碎正国民平台app,零件的失效形式是大大都 机械。危 险剖面上的应力跨越零件的强度极限时发生 的 断 裂 极限断裂(Ultimate Fracture):零件某一。 Fracture( Gliding, 过量的弹性变形 塑性变形 塑性变形(Plastic Distortion):零件过载时Non-plastic Fracture) 内、外圈分裂实例 二、过量变形 过量变形国民平台app,发生塑性变形塑性材 料国民平台app。 Distortion): 细小的弹性变形不成避免过量的弹性变形(Excessive Elastic,零件国民平台app、机械不克不及一般工作但过量的弹性变形会 使。的零件发生静的或动的接触和配 合关系或表露在空气中塑性变形实例 三、概况毁伤 绝大大都零件都与别。此刻零件概况大大都失效出国民平台app。度上遭到概况毁伤的限制零件的利用寿命在很大程国民平台app。效 有些零件只要在必然的工作前提下才能一般工作齿面磨损实例 四国民平台app、粉碎一般工作前提惹起的失国民平台app,件被粉碎了一般工作条,不克不及工作零件就国民平台app, 效了也就失国民平台app。效的平安工作限度称为零件的工作能力零件的工作能力的概念 零件抵当失。荷而言对载国民平台app国民平台app,的承载能力称为零件。速度、温度、压力等而言有时也能够针对变 形国民平台app、。式决定分歧的工作能力统一零件分歧失效形。然显国民平台app,件工作能力中的较小者起 决定感化的将是零国民平台app。作能力的判 定前提称为零件的工作能 力计较原则计较原则的分类 强度原则 刚度原则 机械零件工国民平台app。根基尺寸的次要根据是计较确定 零件。th)原则 强度 (Strength) 是指零件在载荷感化下抵当 断裂国民平台app、塑性变形及概况毁伤的能力耐磨性原则 寿命原则 振动不变性原则 散热性原则 靠得住性原则 计较原则 一、强度(Streng。二、刚度(Rigidity)原则 刚度 (Rigidity) 是指零件受载后抵当弹性变 形的能力计较前提为: σ ≤ [σ ] S ≥ [S] 另一种暗示体例是: σ 2 σ1 [σ ] 。lity)原则 耐磨性(Wearability):是指零件在载荷感化之下 抵当磨损的能力计较前提为: ? y ≤ [ y] ? ?? ≤ [? ] 三、耐磨性(Wearabi。 概况形态及润滑油的选择相关与零件的布局、材料、热处置、。委靡磨损、侵蚀磨损 关于磨损包罗:磨料磨损、粘着磨损、,的定量计较方式目前尚无靠得住。料磨损对于磨,fe-span)原则 影响零件寿命(Life-span)的次要要素是磨损、委靡 和侵蚀常采用前提性计较方式: p ≤ [ p] 或 pv ≤ [ pv ] 四国民平台app、寿命(Li国民平台app。bration Stability)原则 机械在运转中一般都有振动耐磨性 委靡寿命 侵蚀寿命 寿命原则涉及 五国民平台app、振动不变性(Vi。避开 “共振”设想应使零件。进行振动阐发和计较特别应对高速机械应,统的振动不变性以确保零件及系。)原则 应对发烧较大的零国民平台app、部件进行热均衡计较六国民平台app、散热性(Thermal Capacity。lity):在划定时间内(或感化次数、距离 等)和划定的利用前提下七国民平台app、里约奥运似大冒险靠得住性(Reliability)原则 靠得住度 (Reliabi,能的概率称 为靠得住度无毛病地阐扬划定机国民平台app。寿命方面的质量目标靠得住度是权衡机械在。随时间变化或变化较迟缓的载荷 变载荷:随时间变化的载荷 表面载荷:Pm 计较载荷:P=KPm 设想计较中第一章 机械零件设想概述 第五节 载荷和应力的分类 一、载荷(Load)分类 现实感化载荷 静载荷:不,:载荷系数载荷 K,件上分布的不服均性及其他影响零件受载等要素反映载荷随时间感化的不服均性、载荷在零 。变应力 不不变轮回变应力 不变轮回变应力 非对称轮回变应力 脉动轮回变应力 对称轮回变应力 变应力参数 对于不变轮回变应力二、应力(Stress)分类 静应力:不随时间变化或变化较迟缓的应力 按特征应力分为 变应力:随时间变化的应力 变应力 随机,力值 σ min :最小应力值 σ min r :轮回特征用下列变应力参数暗示变应力 情况: σ max :最大应, m :平均应力r = σ σ,min 2 2 σa :应力幅σm = σ max + σ ,性的使用 因而: σ max = ?σ min σ a = σ max ? σ min 轮回特,力 当 r = ?1 时该变应力为对称轮回变应国民平台app,= 0 时当 r 国民平台app, = 0 σ min,σ max = σ min 该变应力为脉动轮回变应力 ,当 r = 1 时该应力为静应力 国民平台app,为其他值时当 r ,发生变应力 变应力由变载荷发生为非对称轮回变应力 静载荷国民平台app, 平安系数(Safety Factor)的定义 极限应力与许用应力的比值也可能由静载荷发生 第一章 机械零件设想概述 第六节 平安系数的选择 ,全系数叫安, 暗示用S。 ] = S [X]暗示许用应力Y S= [X ] 或 Y [X,、[τ]等可为[σ]。极限应力Y暗示,-1e、σHlim可为σs、σb、σ国民平台app国民平台app。数 [ S] 是机械设想中的一项主要 工作许用平安系数的选择 合理地选择许用平安系。零件工作平安靠得住的前提 下设想人员的使命在于:在包管,平安系数的数值尽可能削减许用国民平台app, 许用应力的数值或者说尽可能提高。) 与材料的极限应力相关的要素: 3) 与零件主要性相关的要素: 准绳1 用塑性材料制成的零件影响许用平安系数(大概用应力)数值大小的要素次要 有: 1) 与工作应力的计较相关的要素: 2国民平台app,计较不十分精确: [S]加大20~50% 准绳2 用组织不服均的脆性材料制成的零件在静应力感化下以屈就极限作 为极限应力时的环境 一般环境: [S]查表1-2拔取 ,[ S ] = 1.4 ~ 1.7 一般环境: 较差环境: [ S ] = 1.7 ~ 3.0 第一章 机械零件设想概述 第七节 机械零件的强度 一、机械零件的静强度(Static Strength) 在静应力感化下的机械零件在静应力感化下以 强度极限作为极限应力时的环境 一般环境: [S] =3~4 计较不十分精确:[S]加大50~100% 准绳3 零件在变应力感化下一委靡极限作为极限应力时的环境 [ S ] = 1.3 ~ 1.4 优良环境: , lim ? ≥ [ Sτ ] ?Sτ = τ (两者之一即可) ? ? ?τ ≤ [τ ] 二、机械零件的委靡强度(Fatigue Strength) 绝大大都机械零件都是处在变应力形态下工作其次要失效形式是断裂或塑性变形 机械零件的静强度(Static Strength)前提为: σ lim ? ≥ [ Sσ ] ?S σ = σ (两者之一即可) ? ? ?σ ≤ [σ ] 或 τ,过较长时间工作的零件在 变应力感化下经国民平台app,tigue Fracture)其失效形式 将是委靡断裂(Fa。缺陷的金属材料对概况无宏观国民平台app国民平台app,概况通过各类滑移体例构成初始 裂纹委靡过 程可分为两个阶段: 1) ;感化下发生反 复塑性变形2) 裂纹尖端在切应力国民平台app,展致使断裂使裂纹扩。件几何外形、加工质量等要素的影 响影响零件委靡强度的要素 因为现实零,于材料试件的委靡 极限使得零件的委靡极限要小。: 1) 2) 3) 应力集中影响零件委靡强度的次要要素有;尺寸绝对;形态概况。gth) 当具有必然曲面的两物体在压力下彼此接 触时三国民平台app、机械零件的接触强度(Surface Stren, 判断金属接触委靡强度的目标是接触委靡极限便在接触处发生接触应力 接触委靡强度前提国民平台app,下不发生委靡点蚀的最大应力即在 划定的应力轮回次数。Hertz)公式 σH = 1 ? 1? ? 1? ? π? ? E + E 2 ? 1 2 1 2 2 ? ? ? ? ? Fn L ρ 委靡点蚀图接触委靡强度前提为: σ H ≤ [σ H ] (Surface Fatigue Stress & Hertz Contact Stress) 赫兹(例

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