《機(jī)械常識設(shè)計概述機(jī)床知識工程課件》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《機(jī)械常識設(shè)計概述機(jī)床知識工程課件(22頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一章 機(jī)械設(shè)計概述1.1 機(jī)械設(shè)計的基本要求1.2 機(jī)械設(shè)計的內(nèi)容與步驟 1.3 機(jī)械零件的失效形式及設(shè)計1.4 機(jī)械 零件設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化、系 列化、通用化計算準(zhǔn)則 1、了解機(jī)械零件設(shè)計和機(jī)械設(shè)計的基本要求和一般過程 2、熟悉機(jī)械零件的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則(一)教學(xué)要求(二)教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn) 機(jī)械設(shè)計的步驟、機(jī)械零件的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則。1.1 機(jī)械設(shè)計的基本要求一、設(shè)計機(jī)械零件的基本要求 2、成本低廉(1)合理選擇材料,降低材料費(fèi)用;(2)保證良好的工藝性,減少制造費(fèi)用;(3)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化、通用化設(shè)計、簡化設(shè)計過程從而降低成本。1、工作可靠 零件在一定的工作條件下抵抗可能出現(xiàn)的失效的能力,對
2、載荷而言稱為承載能力。二、機(jī)械設(shè)計的基本要求 1.實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能2.滿足可靠性要求 設(shè)計的機(jī)器應(yīng)能實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能,并在規(guī)定的工作條件下、規(guī)定的工作期限內(nèi)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)械產(chǎn)品的可靠性是由組成機(jī)械的零、部件的可靠性保證的。只有零、部件的可靠性高,才能使系統(tǒng)的可靠性高。機(jī)械系統(tǒng)的零、部件越多,其可靠度越低。因此,在設(shè)計機(jī)器時應(yīng)盡量減少零件數(shù)目。3.滿足經(jīng)濟(jì)性要求 設(shè)計的機(jī)械產(chǎn)品應(yīng)先進(jìn)、功能強(qiáng)、生產(chǎn)效率高、成本低、使用維護(hù)方便、在產(chǎn)品壽命周期內(nèi)用最低的成本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的預(yù)定功能。4.操作方便、工作可靠 操作系統(tǒng)要簡便可靠,有利于減輕操作人員的勞動強(qiáng)度。要有各種保險裝置以消除由于誤操作而引起的危險,避免人身及設(shè)
3、備事故的發(fā)生。5.造型美觀、減少污染 重視產(chǎn)品的工藝造型設(shè)計,不僅要功能強(qiáng)、價格低,而且外型美觀、實(shí)用,使產(chǎn)品在市場上富有競爭力。盡可能地降低噪聲,減輕對環(huán)境的污染。6.推行標(biāo)準(zhǔn)化要求 設(shè)計的機(jī)械產(chǎn)品規(guī)格、參數(shù)符合國家標(biāo)準(zhǔn),零部件應(yīng)最大限度的與同類產(chǎn)品互換通用,產(chǎn)品應(yīng)成系列發(fā)展,推行標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化,提高標(biāo)準(zhǔn)化程度和水平。1.2 1.2 機(jī)械設(shè)計的內(nèi)容與步驟 機(jī)械設(shè)計的內(nèi)容與步驟:機(jī)械設(shè)計的方法:理論設(shè)計、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計和模型設(shè)計1.產(chǎn)品規(guī)劃 機(jī)械設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)生產(chǎn)和市場需求提出的。此時,對所要設(shè)計的機(jī)械只是個模糊的概念。2.方案設(shè)計 方案設(shè)計包括機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計、傳動系統(tǒng)方案設(shè)計、控制
4、系統(tǒng)方案設(shè)計和其他輔助系統(tǒng)設(shè)計。3.技術(shù)設(shè)計階段 4.制造及試驗(yàn) 機(jī)械的結(jié)構(gòu)和技術(shù)設(shè)計是根據(jù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖提出合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,進(jìn)行產(chǎn)品的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計,部件和零件設(shè)計及繪制全部生產(chǎn)圖紙,編制設(shè)計計算說明書、機(jī)械使用說明書、標(biāo)準(zhǔn)件明細(xì)表等技術(shù)文件。經(jīng)過加工、安裝和調(diào)試制造出樣機(jī),對樣機(jī)進(jìn)行試運(yùn)行或生產(chǎn)現(xiàn)場試用,將試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的問題反饋給設(shè)計人員,經(jīng)過修改完善,最后通過鑒定。機(jī)械零件設(shè)計的一般步驟:n1、根據(jù)機(jī)器的具體運(yùn)轉(zhuǎn)情況和簡化的計算方案確定零件的載荷n2、根據(jù)零件工作情況的分析,確定零件的失效形式,從而確定其計算準(zhǔn)則n3、進(jìn)行主要參數(shù)選擇,選擇材料,根據(jù)計算準(zhǔn)則定出零件的主要尺寸,考慮熱處
5、理及結(jié)構(gòu)工藝性要求等n4、進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計n5、繪制零件工作圖,制定技術(shù)要求,編寫計算說明書及有關(guān)技術(shù)文件。帶式輸送機(jī)帶式輸送機(jī)1.3 1.3 機(jī)械零件的失效形式及設(shè)計計算準(zhǔn)則 失效:機(jī)械零件喪失預(yù)訂功能或預(yù)訂功能指標(biāo)降低到許用值以下的現(xiàn)象。1.3.1 失效形式 機(jī)械零件的斷裂通常有以下兩種情況:(1)零件在外載荷作用下,某一危險截面上的應(yīng)力超過零件的強(qiáng)度極限時所發(fā)生的過載斷裂。(2)零件在循環(huán)變應(yīng)力作用下,危險截面上的應(yīng)力超過零件的疲勞強(qiáng)度時會產(chǎn)生疲勞斷裂。1.斷裂2.過量變形 零件上的應(yīng)力超過了材料的屈服極限時,零件會發(fā)生塑性變形;零件在載荷作用下產(chǎn)生的彈性變形超過了機(jī)器工作性能允許的極限值時
6、,會使機(jī)器的工作精度降低以至不能正常工作。3.表面失效 表面失效主要有疲勞點(diǎn)蝕、磨損、壓饋和腐蝕等形式。表面失效后會加劇零件的磨損,使零件尺寸發(fā)生變化,最終造成零件的報廢。4.破壞正常工作條件引起的失效 如靠表面摩擦力保持工作能力的帶傳動,當(dāng)傳遞的有效圓周力超過臨界摩擦力時,就將發(fā)生打滑失效。1.3.2 設(shè)計計算準(zhǔn)則 在實(shí)際工作中,同一種零件可能有幾種不同的失效形式,對應(yīng)于各種失效形式,就會有不同的工作能力。根據(jù)不同失效原因建立起來的工作能力判定條件,稱為零件的設(shè)計計算準(zhǔn)則。1.強(qiáng)度準(zhǔn)則強(qiáng)度是衡量機(jī)械零件工作能力最基本的計算準(zhǔn)則,是指零件受載后抵抗斷裂、塑性變形及表面失效的應(yīng)力。強(qiáng)度可分為整體
7、強(qiáng)度和表面強(qiáng)度(接觸與擠壓強(qiáng)度)。2.剛度計算準(zhǔn)則 剛度是指零件在載荷作用下抵抗彈性變形的能力。其剛度條件為:零件在載荷作用下產(chǎn)生的彈性變形量應(yīng)小于或等于機(jī)器工作性能允許的極限值。3.耐磨性準(zhǔn)則 設(shè)計時應(yīng)使零件在預(yù)定使用期內(nèi)的磨損量不超過允許值。4.散熱性準(zhǔn)則:根據(jù)熱平衡條件,工作溫度t不應(yīng)超過許用工作溫度。5.可靠性準(zhǔn)則:零件的可靠度用零件在規(guī)定的使用條件下,在規(guī)定的時間內(nèi)能正常工作的概率來表示,即用在規(guī)定的壽命時間內(nèi)連續(xù)工作的件數(shù)占總件數(shù)的百分比表示。6.振動穩(wěn)定性準(zhǔn)則:為避免共振,在設(shè)計高速機(jī)械中,應(yīng)進(jìn)行振動分析和計算,使零件和系統(tǒng)的自振頻率與周期性載荷的作用頻率錯開一定的范圍,以確保零
8、件及機(jī)械系統(tǒng)的振動穩(wěn)定性。1.4 機(jī)械零件設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化標(biāo)準(zhǔn)化的好處:(1)由專門化工廠大量生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)件,能保證質(zhì)量、節(jié)約材料、降低成本;(2)選用標(biāo)準(zhǔn)件可以簡化設(shè)計工作,縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期;(3)選用參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的零件,在機(jī)械制造過程中可以減少刀具和量具的規(guī)格;(4)具有互換性,從而簡化機(jī)器的安裝和維修。通用化:指在不同規(guī)格的同類產(chǎn)品或不同類產(chǎn)品中采用同一結(jié)構(gòu)和尺寸的零部件,以減少零部件的種類,簡化生產(chǎn)管理過程,降低成本和縮短生產(chǎn)周期。二、機(jī)械設(shè)計的基本要求:1、保證產(chǎn)品的功能;2、保證產(chǎn)品的工藝性;3、保證產(chǎn)品具有使用和維護(hù)要求;4、保證產(chǎn)品的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益;5、保證產(chǎn)品具有
9、創(chuàng)新性???結(jié)一、機(jī)械零件設(shè)計的基本要求:1、工作可靠 2、成本低廉三、機(jī)械設(shè)計的過程:1.產(chǎn)品規(guī)劃 2.方案設(shè)計 3.技術(shù)設(shè)計 4.制造及試驗(yàn) 四、機(jī)械零件設(shè)計的一般步驟:1.確定零件的載荷 2.確定零件的失效形式,從而確定其計算準(zhǔn)則 3.進(jìn)行主要參數(shù)選擇 4.進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計 5.繪制零件工作圖五、失效形式 1.斷裂(過載斷裂、疲勞斷裂)2.過量變形 3.表面失效 4.破壞正常工作條件引起的失效 六、設(shè)計計算準(zhǔn)則 1.強(qiáng)度準(zhǔn)則(整體強(qiáng)度、表面強(qiáng)度)2.剛度準(zhǔn)則 3.耐磨性準(zhǔn)則 4.散熱性準(zhǔn)則 5.可靠性準(zhǔn)則七、三化:標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化 1、機(jī)械零件設(shè)計及機(jī)械設(shè)計的基本要求包括哪些方面?2、機(jī)械設(shè)計的一般程序如何?3、機(jī)械零件設(shè)計有哪些一般步驟?4、機(jī)械零件最常見的失效形式有哪幾種?5、機(jī)械零件設(shè)計有哪些常用計算準(zhǔn)則?復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題