機(jī)械零件設(shè)計(jì)總論(改).ppt

湖南理工專用,2-1機(jī)器的組成,2-2設(shè)計(jì)機(jī)器的一般程序,2-3對(duì)機(jī)器的主要要求,2-4機(jī)械零件的主要失效形式,2-5設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)應(yīng)滿足的基本要求,2-6機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則,2-7機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟,2-8機(jī)械零件設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)化,2-9機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介,第2章機(jī)械零件設(shè)計(jì)概論,湖南理工專用,人們?yōu)榱藵M足生產(chǎn)和生活的需要，研制了類(lèi)型繁多、功能各異的機(jī)器。尤其是蒸汽機(jī)出現(xiàn)之后，使機(jī)器具有了完整的形態(tài)。,一臺(tái)完整的機(jī)器的組成如下：,原動(dòng)機(jī)部分,2-1機(jī)器的組成,湖南理工專用,原動(dòng)部分機(jī)器完成預(yù)定功能的動(dòng)力源，最常見(jiàn)的是內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)。,執(zhí)行部分完成預(yù)定的動(dòng)作，位于傳動(dòng)路線的終點(diǎn)。,傳動(dòng)部分聯(lián)接原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行部分的中間部分。,控制部分保證機(jī)器的啟動(dòng)、停止和正常協(xié)調(diào)動(dòng)作。,傳感部分將機(jī)器的工作參數(shù)，如位移、速度、加速度、溫度、壓力等反饋給控制部分。,輔助部分包括機(jī)器的潤(rùn)滑、顯示、照明等。也是保證機(jī)器正常工作不可缺少的部分,湖南理工專用,2-2設(shè)計(jì)機(jī)器的一般程序,一般而言，機(jī)器的設(shè)計(jì)階段是決定機(jī)器好壞的關(guān)鍵一環(huán)。機(jī)械設(shè)計(jì)是一個(gè)創(chuàng)造性的工作過(guò)程，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是保證設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要因素。因此，要求設(shè)計(jì)者特別注意經(jīng)驗(yàn)的積累。,一部完整的機(jī)器是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。要提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，必須有一個(gè)科學(xué)的設(shè)計(jì)程序。,機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過(guò)程：,計(jì)劃階段,方案設(shè)計(jì)階段,技術(shù)設(shè)計(jì)階段,技術(shù)文件編制階段,一、計(jì)劃階段,包括：需求分析、明確功能、制定設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。,湖南理工專用,設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),機(jī)器的功能,經(jīng)濟(jì)性估計(jì),制造要求的大致估計(jì),基本使用要求,預(yù)計(jì)的設(shè)計(jì)周期,二、方案設(shè)計(jì)階段,對(duì)機(jī)器的功能進(jìn)行綜合分析、確定功能參數(shù)、提出實(shí)現(xiàn)方案。,在制定功能參數(shù)時(shí)一定要注意恰當(dāng)處理需要與可能、理想與現(xiàn)實(shí)、長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)與當(dāng)前目標(biāo)等之間的關(guān)系。,一般而言，實(shí)現(xiàn)同一個(gè)功能，有多種可能的方案。,以螺紋制造為例：有車(chē)削、滾壓、板牙加工等方法。,方法不同，其執(zhí)行部分的工作原理也不同。,因此，存在一個(gè)方案的比較和取舍問(wèn)題。,湖南理工專用,方案評(píng)價(jià)原則：經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)上可行。,經(jīng)濟(jì)性-總費(fèi)用最低。,方案設(shè)計(jì)階段要正確處理好借鑒與創(chuàng)新的關(guān)系。,同類(lèi)機(jī)器的成功的先例應(yīng)當(dāng)借鑒，但其中的薄弱環(huán)節(jié)和不符合現(xiàn)有任務(wù)要求的部分應(yīng)當(dāng)加以改進(jìn)或替換。,三、技術(shù)設(shè)計(jì)階段,繪制總裝配草圖、部件裝配草圖，由草圖確定零部件的外形、基本尺寸和零件工作圖。,湖南理工專用,為了確定零件的基本尺寸，必須完成以下工作：,1）機(jī)器的運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì),2）機(jī)器的動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì),3）零件的工作能力設(shè)計(jì),4）部件裝配草圖及總裝配草圖的設(shè)計(jì)-結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),5）主要零件的校核計(jì)算,確定原動(dòng)機(jī)的參數(shù)（功率、轉(zhuǎn)速、線速度等）。求解構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)（轉(zhuǎn)速、速度、加速度等）。,計(jì)算構(gòu)件所受公稱載荷（名義載荷）的大小和特性。,由公稱載荷大小和特性，根據(jù)工作能力準(zhǔn)則作零部件的初步設(shè)計(jì)。通過(guò)計(jì)算或類(lèi)比得出零件的基本尺寸。,以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸為依據(jù)，對(duì)零件進(jìn)行精確的受力分析和工作能力校核計(jì)算,湖南理工專用,四、技術(shù)文件編制,技術(shù)文件,設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),使用說(shuō)明書(shū),零件明細(xì)表,標(biāo)準(zhǔn)件匯總表,產(chǎn)品驗(yàn)收條件.,技術(shù)文件-用來(lái)說(shuō)明產(chǎn)品性能、設(shè)計(jì)、制造、操作使用、維護(hù)、或其它所有與產(chǎn)品相關(guān)的文檔資料。,湖南理工專用,1設(shè)計(jì)及其重要性設(shè)計(jì)：為滿足某一特定功能而進(jìn)行的創(chuàng)造過(guò)程。重要性：機(jī)械設(shè)計(jì)是生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品的第一道程序，設(shè)計(jì)是現(xiàn)代生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。產(chǎn)品是生產(chǎn)出來(lái)的還是設(shè)計(jì)出來(lái)的？據(jù)統(tǒng)計(jì)：產(chǎn)品的成本70%是由設(shè)計(jì)階段決定的，產(chǎn)品質(zhì)量的下降50%是由設(shè)計(jì)失誤造成的，設(shè)計(jì)本身的問(wèn)題往往是根本性的。自20世紀(jì)90年代以來(lái)，提高設(shè)計(jì)已成為當(dāng)今世界各國(guó)的熱門(mén)話題。普遍認(rèn)為：商品競(jìng)爭(zhēng)靠技術(shù)，技術(shù)條件相同的條件下，靠設(shè)計(jì)。日本：20世紀(jì)90年代日本工業(yè)走向“設(shè)計(jì)時(shí)代”。英國(guó)：政府認(rèn)為“產(chǎn)品設(shè)計(jì)是英國(guó)工業(yè)發(fā)展的命脈”。法國(guó)：工業(yè)界疾呼“不重視產(chǎn)品設(shè)計(jì)，法國(guó)工業(yè)必將崩潰”。,湖南理工專用,2設(shè)計(jì)機(jī)器應(yīng)滿足的基本要求滿足功能要求為前提，作好物美價(jià)廉。經(jīng)濟(jì)合理原則：設(shè)計(jì)、制造、使用全過(guò)程，成本低，高生產(chǎn)率，高效率，耗能少，商品化設(shè)計(jì)。實(shí)用化設(shè)計(jì)：可靠性原則；最優(yōu)化原則；環(huán)境保護(hù)原則。3設(shè)計(jì)方法根據(jù)設(shè)計(jì)過(guò)程的不同分為：理論設(shè)計(jì)利用設(shè)計(jì)理論和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行的設(shè)計(jì)；經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)用類(lèi)比方法進(jìn)行的設(shè)計(jì)；模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)通過(guò)制作小的模型、樣機(jī)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再逐步修改直至完善的設(shè)計(jì)過(guò)程。,湖南理工專用,根據(jù)創(chuàng)造性大小分為：常規(guī)設(shè)計(jì)借鑒成熟技術(shù)、結(jié)構(gòu)；革新設(shè)計(jì)部分創(chuàng)新性內(nèi)容，“舉一反三”；創(chuàng)新設(shè)計(jì)無(wú)類(lèi)似借鑒，“無(wú)中生有”.4設(shè)計(jì)程序,湖南理工專用,提出任務(wù),明確構(gòu)形要求,機(jī)器設(shè)計(jì)的一般流程,湖南理工專用,設(shè)計(jì)機(jī)器的任務(wù)是在當(dāng)前技術(shù)發(fā)展所能達(dá)到的條件下，根據(jù)生產(chǎn)及生活的需要提出的。不管機(jī)器的類(lèi)型如何，一般來(lái)說(shuō)，對(duì)機(jī)器都要提出以下的基本要求：,使用功能要求,2-3對(duì)機(jī)器的主要要求,使用功能要求-機(jī)器應(yīng)具有預(yù)定的使用功能。這主要靠正確地選擇機(jī)器的工作原理，正確地設(shè)計(jì)或選用能夠全面實(shí)現(xiàn)功能要求的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和原動(dòng)機(jī)，以及合理地配置必要的輔助系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。,-在滿足預(yù)期功能的前提下，要求性能好、效率高、成本低，造型美觀，在預(yù)定使用期限內(nèi)要安全可靠，操作方便、維修簡(jiǎn)單。具體要求如下：,經(jīng)濟(jì)性要求,勞動(dòng)保護(hù)要求,可靠性要求,其它專用要求,湖南理工專用,經(jīng)濟(jì)性要求-機(jī)器的經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)在設(shè)計(jì)、制造和使用的全過(guò)程中，設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)就要全面綜合地進(jìn)行考慮。設(shè)計(jì)制造的經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)為機(jī)器的成本低，使用經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)為高生產(chǎn)率，高效率，低能耗，以及低的管理和維護(hù)費(fèi)用等。,使用功能要求經(jīng)濟(jì)性要求勞動(dòng)保護(hù)要求可靠性要求其它專用要求,湖南理工專用,提高設(shè)計(jì)和制造經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的主要途徑有:,1）采用先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法(CAD)，使設(shè)計(jì)參數(shù)最優(yōu)化,達(dá)到盡可能精確的計(jì)算結(jié)果,保證機(jī)器足夠的可靠性。,2）最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化及通用化的零、部件。,3）盡可能采用新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)和新材料。,4）合理地組織設(shè)計(jì)和制造過(guò)程。,5）力求改善零件的結(jié)構(gòu)工藝性，使其用料少、易加工、易裝配。,湖南理工專用,1）合理地提高機(jī)器的機(jī)械化和自動(dòng)化水平，以期提高機(jī)器的生產(chǎn)率。,提高使用經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的主要途徑有:,2）選用高效率的傳動(dòng)系統(tǒng)，盡可能減少傳動(dòng)的中間環(huán)節(jié)，以期降低能源消耗。,3）適當(dāng)?shù)夭捎梅雷o(hù)及潤(rùn)滑，以延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命。,4）采用可靠的密封，減少或消除滲漏現(xiàn)象。,湖南理工專用,1)要使機(jī)器的操作者方便和安全。因此設(shè)計(jì)時(shí)要按照人機(jī)工程學(xué)的觀點(diǎn)布置各種按鈕、手柄，使操作方式符合人們的心理和習(xí)慣。同時(shí)，設(shè)置完善的安全裝置、報(bào)警裝置、顯示裝置等。,2）改善操作者及機(jī)器的環(huán)境。所設(shè)計(jì)的機(jī)器應(yīng)符合勞動(dòng)保護(hù)法規(guī)的要求。降低機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪聲水平，防止有毒、有害介質(zhì)的滲漏，對(duì)廢水、廢氣和廢液進(jìn)行治理。,使用功能要求經(jīng)濟(jì)性要求勞動(dòng)保護(hù)要求可靠性要求其它專用要求,湖南理工專用,機(jī)器的可靠度-指在規(guī)定的使用時(shí)間內(nèi)和預(yù)定的環(huán)境下機(jī)器能夠正常工作的概率。,機(jī)器由于某種故障而不能完成預(yù)定的功能稱為失效，它是隨機(jī)發(fā)生的，其原因是零件所受的載荷、環(huán)境溫度、零件本身物理和機(jī)械性能等因素是隨機(jī)變化的。為了提高零件的可靠性，就應(yīng)當(dāng)在工作條件和零件性能兩個(gè)方面使其變化盡可能小。,使用功能要求經(jīng)濟(jì)性要求勞動(dòng)保護(hù)要求可靠性要求其它專用要求,湖南理工專用,其它專用要求-針對(duì)不同機(jī)器所特有的要求。例如：1)對(duì)機(jī)床有長(zhǎng)期保持精度的要求；,2)對(duì)飛機(jī)有質(zhì)量小，飛行阻力小而運(yùn)載能力大的要求；,3)對(duì)流動(dòng)使用的機(jī)器有便于安裝和拆卸的要求；,4)對(duì)大型機(jī)器有便于運(yùn)輸?shù)囊蟮鹊取?使用功能要求經(jīng)濟(jì)性要求勞動(dòng)保護(hù)要求可靠性要求其它專用要求,湖南理工專用,機(jī)械零件的失效：機(jī)械零件曲于某種原因不能正常工作時(shí)，稱為失效。,工作能力-在不發(fā)生失效的條件下，零件所能安全工作的限度。通常此限度是對(duì)載荷而言，所以習(xí)慣上又稱為：,承載能力。,例如：發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng)；聯(lián)接的松弛;摩擦傳動(dòng)的打滑等。,2-4機(jī)械零件的主要失效形式,整體斷裂;,過(guò)大的殘余變形;,工作表面的過(guò)度磨損或損傷;,破壞正常的工作條件;,零件的失效形式,如軸、齒輪、軸瓦、軸頸、螺栓、帶傳動(dòng)等。機(jī)械零件雖然有多種可能的失效形式，歸納起來(lái)最主要的為,湖南理工專用,機(jī)械零件失效的實(shí)例：,齒輪輪齒折斷,軸承內(nèi)圈破裂,軸承外圈塑性變形,輪齒塑性變形,湖南理工專用,齒面接觸疲勞,軸瓦磨損,失效原因:強(qiáng)度、剛度、耐磨性、振動(dòng)穩(wěn)定性、溫度等原因。,統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：斷裂僅占4.79%;腐蝕、磨損、疲勞破壞占73.88%。,-主要失效原因。,湖南理工專用,避免在預(yù)定壽命期內(nèi)失效的要求,結(jié)構(gòu)工藝性要求,經(jīng)濟(jì)性要求,質(zhì)量小的要求,可靠性要求,機(jī)器是由各種各樣的零部件組成的，要使所設(shè)計(jì)的機(jī)器滿足基本要求，就必須使組成機(jī)器的零件滿足以下要求：,應(yīng)保證零件有足夠的強(qiáng)度、剛度、壽命。,2-5設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)應(yīng)滿足的基本要求,一、避免在預(yù)定壽命期內(nèi)失效的要求,湖南理工專用,提高零件強(qiáng)度的措施有：,采用高強(qiáng)度的材料；,使零件具有足夠的截面尺寸；,合理設(shè)計(jì)零件的截面形狀，增大慣性矩；,采用熱處理和化學(xué)處理方法提高材料的強(qiáng)度性能；,提高零件的制造精度，以減少工作時(shí)的動(dòng)載荷；,合理配置零件的相對(duì)位置，以降低零件的載荷。,1.強(qiáng)度要求,2.剛度要求,零件在工作時(shí)的彈性變形不能超過(guò)允許的范圍稱為零件的剛度要求。,湖南理工專用,提高零件剛度的措施有：,增大零件的截面尺寸或增大慣性矩；,縮短支承的跨距或采用多點(diǎn)支承。,3.壽命要求,影響零件壽命的主要因素有：,大部分零件工作在變應(yīng)力下，故疲勞破壞是引起零件破壞的主要原因。影響疲勞強(qiáng)度的因素有：,疲勞破壞,腐蝕,磨損,應(yīng)力集中；零件的尺寸大?。涣慵砻尜|(zhì)量及環(huán)境狀況：,零件處在腐蝕性介質(zhì)中工作時(shí)，可能使材料遭到腐蝕。,湖南理工專用,抗腐蝕的措施有：,表面發(fā)蘭（發(fā)黑）；,表面鍍層；,表面涂漆；,表面陽(yáng)極化。,二、結(jié)構(gòu)工藝性要求,零件工藝性良好的標(biāo)志-在具體的生產(chǎn)條件下，零件要便于加工而加工費(fèi)用又很低。,工藝性的基本要求：1)毛坯選擇合理,制備方法：選用型材、鑄造、鍛造、沖壓和焊接等。,毛坯選擇與生產(chǎn)批量、材料性能和加工可能性有關(guān)。,單件或小批量生產(chǎn)時(shí)，選用棒料、板材、型材或焊件。,大批量生產(chǎn)時(shí)，往往選用鑄造、鍛造、沖壓等方法。,湖南理工專用,2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理,最好采用平面、柱面、螺旋面等簡(jiǎn)單表面極其組合；,盡量減少加工面數(shù)和加工面積；,3)合理的制造精度和表面粗糙度,零件的加工成本隨精度和表面粗糙度的提高而急劇增加。決不能盲目追求高精度，應(yīng)在滿足使用要求的前提下，盡量采用較低的精度和表面質(zhì)量。,盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件；,增加相同形狀、相同元素（直徑、圓角半徑、配合、螺紋、鍵、齒輪模數(shù)等）的數(shù)量；,4)盡量減小零件的加工量,毛坯形狀和尺寸應(yīng)盡量接近零件本身的形狀和尺寸。力求使少或無(wú)切削加工，節(jié)約材料、降低成本。,盡量采用精密鑄造、精密鍛造、冷軋、冷擠壓、粉末冶金等先進(jìn)工藝滿足上述要求。,欲設(shè)計(jì)出工藝性良好的零件，設(shè)計(jì)者必須虛心向工藝技術(shù)人員和一線工人學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)。,湖南理工專用,三、經(jīng)濟(jì)性要求,零件的經(jīng)濟(jì)性首先表現(xiàn)在零件的生產(chǎn)制造成本上。,簡(jiǎn)化零件的結(jié)構(gòu)，降低材料消耗；,采用無(wú)余量、少余量的毛坯，減少加工工時(shí)；,采用廉價(jià)而充足的材料代替昂貴材料；,大型零件采用組合結(jié)構(gòu)而非整體結(jié)構(gòu)；,盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件。,四、質(zhì)量小的要求,減小質(zhì)量的好處：,節(jié)約材料；,減小慣性，改善機(jī)器的動(dòng)力性能。,減小質(zhì)量的措施：,采用緩沖裝置來(lái)降低零件所受沖擊載荷；,湖南理工專用,減小質(zhì)量的措施：,采用緩沖裝置來(lái)降低零件所受沖擊載荷；,采用安全裝置來(lái)限制作用在零件所受最大載荷；,從零件應(yīng)力較小處削減部分材料，以改善零件受力的均勻性，提高材料的利用率；,采用與工作載荷方向相反的預(yù)載荷，以降低零件的工作載荷；,采用輕型薄璧沖壓件或焊接件代替鑄造、鍛壓件；,采用強(qiáng)重比高的材料。,五、可靠性要求,零件的實(shí)效是隨機(jī)發(fā)生的，其原因是零件所受的載荷、環(huán)境溫度、零件本身物理和機(jī)械性能等因素是隨機(jī)變化的。為了提高零件的可靠性，就應(yīng)當(dāng)在工作條件和零件性能兩個(gè)方面使其變化盡可能小。,湖南理工專用,2-6機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則,強(qiáng)度準(zhǔn)則,剛度準(zhǔn)則,設(shè)計(jì)零件時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)零件的失效形式確定其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則以及相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。一般來(lái)講，有以下幾種準(zhǔn)則：,壽命準(zhǔn)則,振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則,可靠性準(zhǔn)則,-確保零件不發(fā)生斷裂破壞或過(guò)大的塑性變形，是最基本的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。,-確保零件不發(fā)生過(guò)大的彈性變形。,-通常與零件的疲勞、磨損、腐蝕相關(guān)。,-高速運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械的設(shè)計(jì)應(yīng)注重此項(xiàng)準(zhǔn)則。,-當(dāng)計(jì)及隨機(jī)因素影響時(shí)，仍應(yīng)確保上述各項(xiàng)準(zhǔn)則。,湖南理工專用,強(qiáng)度準(zhǔn)則是指零件中的應(yīng)力不得超過(guò)許用值。,一、強(qiáng)度準(zhǔn)則,即：lim,lim-材料的極限應(yīng)力,脆性材料：lim=B(強(qiáng)度極限),塑性材料：lim=S(屈服極限),為了安全起見(jiàn)，引入安全系數(shù)S，得：,lim/S,或,S為大于1的數(shù)，S過(guò)大，雖安全但浪費(fèi)材料；S過(guò)小，雖節(jié)省材料，但趨于危險(xiǎn)。,-許用應(yīng)力,二、剛度準(zhǔn)則,-是指零件在力作用下的彈性變形量不得超過(guò)許用值。即：,yy,湖南理工專用,三、壽命準(zhǔn)則,影響零件使用壽命的因素主要是腐蝕、磨損和疲勞，前兩者還沒(méi)有成熟的計(jì)算方法，工程中通常是求出使用壽命時(shí)的疲勞極限作為計(jì)算的依據(jù)。,四、振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則,保證機(jī)器中受激振零件的固有頻率與激振源的頻率錯(cuò)開(kāi)，即要求：,0.85f>fp,或1.15f<fp,如果不滿足條件，可采取如下措施：,改變零件及系統(tǒng)剛性；,增減支承；,調(diào)整支承的位置；,隔離激振源；,采用阻尼元件以減小零件的振幅。,湖南理工專用,五、可靠性準(zhǔn)則,可靠度的定義：對(duì)件數(shù)為N0的一批零件進(jìn)行試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t之后有N件仍能正常工作，則該零件在該試驗(yàn)環(huán)境條件下工作時(shí)間t的可靠度定義為：,R=N/N0,若t,R,N,-R是時(shí)間的函數(shù)。,若在時(shí)間t+dt內(nèi)，又有dN個(gè)零件失效，則dt內(nèi)零件的失效的比率定義為：,-失效率,“-”表示dN的增大將使N減少。,分離變量并積分得：,湖南理工專用,即：,零件可靠度的另一個(gè)指標(biāo)是兩次失效之間的平均無(wú)故障時(shí)間m（MTBF），m與的關(guān)系為:,M=1/,湖南理工專用,2-7機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟,1)根據(jù)零件的使用要求，選擇零件的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)。為此，必須對(duì)各種零件的不同類(lèi)型、優(yōu)缺點(diǎn)、特性和使用范圍等，進(jìn)行綜合對(duì)比與正確選用。,2)根據(jù)機(jī)器的工作要求，計(jì)算作用在零件上的載荷。,3)根據(jù)零件的工作條件及對(duì)零件的特殊要求(如高溫環(huán)境等)選擇適當(dāng)?shù)牟牧稀?4)根據(jù)零件的失效形式，確定零件的計(jì)算準(zhǔn)則，通過(guò)計(jì)算，確定零件的基本尺寸。,5)根據(jù)工藝性和標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。,6)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)完成之后，必要時(shí)進(jìn)行詳細(xì)的校核計(jì)算，以判定結(jié)構(gòu)的合理性。,7)繪制零件工作圖，并撰寫(xiě)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。,湖南理工專用,選擇零件類(lèi)型、結(jié)構(gòu),零件的設(shè)計(jì)流程圖：,湖南理工專用,1)產(chǎn)品品種規(guī)格的系列化將同一類(lèi)產(chǎn)品的主要參數(shù)、型式、尺寸、基本結(jié)構(gòu)等依次分檔，制成系列化產(chǎn)品，以較少的規(guī)格品種滿足用戶的廣泛要求。,定義：標(biāo)準(zhǔn)化就是要通過(guò)對(duì)零件的尺寸、結(jié)構(gòu)要素、材料性能、設(shè)計(jì)方法、制圖要求等，制定出大家共同遵守的標(biāo)準(zhǔn)。,2)零部件的通用化將用途、結(jié)構(gòu)相近的零部件（如軸承、螺栓等），經(jīng)過(guò)統(tǒng)一后實(shí)現(xiàn)互換；,3)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化要保證產(chǎn)品產(chǎn)品質(zhì)量合格和穩(wěn)定，就必須做好設(shè)計(jì)、加工工藝、裝配檢驗(yàn)、包裝儲(chǔ)運(yùn)等環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)化。,2-8機(jī)械零件設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)化,湖南理工專用,基本特征：統(tǒng)一、簡(jiǎn)化。,意義：1)制造上可以實(shí)現(xiàn)專業(yè)化大批量生產(chǎn)，既可提高產(chǎn)品質(zhì)量，又能降低成本；,2)設(shè)計(jì)方面可減少設(shè)計(jì)工作量；,3)管理維修方面可減少庫(kù)存量，便于更換損壞的零件。,標(biāo)準(zhǔn)化是組織社會(huì)化大生產(chǎn)的重要手段，是實(shí)施科學(xué)管理的基礎(chǔ)，也是對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本要求之一。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)施，以獲得最佳的社會(huì)經(jīng)濟(jì)成效。,標(biāo)準(zhǔn)層次：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為：ISOGBJB、HBQB,推薦性標(biāo)準(zhǔn)（GB/T）-鼓勵(lì)企業(yè)自愿采用。,標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì),強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)（GB）-必須強(qiáng)制執(zhí)行；,作為設(shè)計(jì)人員，要求必須熟悉現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)會(huì)查詢和使用標(biāo)準(zhǔn)資料。無(wú)論設(shè)計(jì)何種產(chǎn)品，必須遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。,湖南理工專用,強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：代號(hào)為GB(為標(biāo)準(zhǔn)序號(hào))(為批準(zhǔn)年代)強(qiáng)制性國(guó)標(biāo)必須嚴(yán)格遵照?qǐng)?zhí)行，否則就是違法。,推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：代號(hào)為GBT，這類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)占整個(gè)國(guó)標(biāo)中的絕大多數(shù)。如無(wú)特殊理由和特殊需要，必須遵守這些國(guó)標(biāo)，以期取得事半功倍的效果。,湖南理工專用,機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法通常是相對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法而言的。,現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法從總體上概括為力求運(yùn)用現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)、應(yīng)用力學(xué)、微電子學(xué)及信息科學(xué)等方面的最新成果與手段實(shí)現(xiàn)下列轉(zhuǎn)換：,2-9機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介,