《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)A》PPT電子課件教案第六章 機(jī)械零件設(shè)計(jì)概論

第六章第六章 機(jī)械零件設(shè)計(jì)概論機(jī)械零件設(shè)計(jì)概論一、機(jī)器的組成：一、機(jī)器的組成：原動(dòng)部分原動(dòng)部分傳動(dòng)部分傳動(dòng)部分執(zhí)行部分執(zhí)行部分輔助系統(tǒng)（比如潤(rùn)滑、顯示、照明等輔助系統(tǒng)（比如潤(rùn)滑、顯示、照明等) )控制部分控制部分6-16-1緒論緒論 二、機(jī)械零件分類二、機(jī)械零件分類通用零件通用零件聯(lián)接件聯(lián)接件（螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接等螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接等）（帶、鏈、齒輪、蝸桿傳動(dòng)）帶、鏈、齒輪、蝸桿傳動(dòng)）傳動(dòng)件傳動(dòng)件專用零件專用零件課程內(nèi)容：課程內(nèi)容：討論通用零件的設(shè)計(jì)理論及方法討論通用零件的設(shè)計(jì)理論及方法軸系零部件軸系零部件 ( (軸、軸承、聯(lián)軸軸、軸承、聯(lián)軸器）器）任務(wù)：任務(wù)：1 1、掌握通用掌握通用零件零件的設(shè)計(jì)原理及方法的設(shè)計(jì)原理及方法和和機(jī)器機(jī)器設(shè)計(jì)的一般規(guī)律；設(shè)計(jì)的一般規(guī)律；2 2、掌握典型掌握典型零件零件的實(shí)驗(yàn)方法；的實(shí)驗(yàn)方法；3 3、具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和設(shè)計(jì)資料具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和設(shè)計(jì)資料進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的能力。進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的能力。6-2 6-2 機(jī)械零件設(shè)計(jì)概述機(jī)械零件設(shè)計(jì)概述 一、零件的主要失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則一、零件的主要失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則零件由于某種原因不能正常工作稱為失效零件由于某種原因不能正常工作稱為失效主要失效形式：主要失效形式：1 1、整體斷裂、整體斷裂2 2、過大的殘余變形、過大的殘余變形4 4、零件的表面失效、零件的表面失效5 5、破壞正常工作、破壞正常工作條件引起的失效條件引起的失效3 3、過大的彈性變形、過大的彈性變形機(jī)械零件計(jì)算準(zhǔn)則：機(jī)械零件計(jì)算準(zhǔn)則：1 1、強(qiáng)度準(zhǔn)則、強(qiáng)度準(zhǔn)則2 2、剛度準(zhǔn)則、剛度準(zhǔn)則3 3、壽命準(zhǔn)則、壽命準(zhǔn)則4.4.振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則則 Slim yy 二、二、 設(shè)計(jì)機(jī)器及零件時(shí)應(yīng)滿足的要求設(shè)計(jì)機(jī)器及零件時(shí)應(yīng)滿足的要求機(jī)器應(yīng)滿足的要求：機(jī)器應(yīng)滿足的要求：1 1、使用功能要求、使用功能要求2 2、經(jīng)濟(jì)性要求、經(jīng)濟(jì)性要求3 3、勞動(dòng)保護(hù)要求、勞動(dòng)保護(hù)要求4、可靠性要求、可靠性要求5 5、其它專用要求、其它專用要求零件應(yīng)滿足的要求：零件應(yīng)滿足的要求：1 1、工作可靠要求、工作可靠要求（強(qiáng)度、剛度、壽命）（強(qiáng)度、剛度、壽命）2 2、結(jié)構(gòu)工藝性要求、結(jié)構(gòu)工藝性要求3 3、經(jīng)濟(jì)性要求、經(jīng)濟(jì)性要求（材料、質(zhì)量、精度）（材料、質(zhì)量、精度）4、零件的零件的可靠性要求可靠性要求三、機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟三、機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟1 1、選擇零件類型和結(jié)構(gòu)、選擇零件類型和結(jié)構(gòu)2 2、根據(jù)機(jī)器的工作要求，、根據(jù)機(jī)器的工作要求， 計(jì)算零件上的載荷計(jì)算零件上的載荷4 4、分析零件的主要失效形式，、分析零件的主要失效形式， 選定計(jì)算準(zhǔn)則，設(shè)計(jì)主要尺寸選定計(jì)算準(zhǔn)則，設(shè)計(jì)主要尺寸3 3、選擇零件的材料、選擇零件的材料5 5、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7 7、繪制工作圖、繪制工作圖6 6、必要的驗(yàn)算、必要的驗(yàn)算四、機(jī)械零件材料及選用原則四、機(jī)械零件材料及選用原則1 1、材料、材料 金屬：黑色金屬金屬：黑色金屬 有色金屬有色金屬1 1）載荷應(yīng)力大小性質(zhì)及分布狀態(tài)）載荷應(yīng)力大小性質(zhì)及分布狀態(tài)2 2、選用原則、選用原則2 2）零件的工作條件）零件的工作條件4 4）結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度）結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度3 3）零件尺寸與質(zhì)量）零件尺寸與質(zhì)量5 5）材料的經(jīng)濟(jì)性及供應(yīng)情況）材料的經(jīng)濟(jì)性及供應(yīng)情況6-3 6-3 機(jī)械機(jī)械零件的強(qiáng)度零件的強(qiáng)度SAFlim lim 變應(yīng)力變應(yīng)力靜應(yīng)力靜應(yīng)力 lim塑性材料塑性材料 lim脆性材料脆性材料S b 疲勞極限疲勞極限r(nóng)N lim一、名義載荷與計(jì)算載荷一、名義載荷與計(jì)算載荷名義載荷名義載荷( (公稱載荷公稱載荷) )nF 計(jì)算載荷計(jì)算載荷caFncaKFF K載荷系數(shù)載荷系數(shù)變應(yīng)力的五個(gè)參數(shù)：最大、最小變應(yīng)變應(yīng)力的五個(gè)參數(shù)：最大、最小變應(yīng)力，平均應(yīng)力，應(yīng)力幅，循環(huán)特性力，平均應(yīng)力，應(yīng)力幅，循環(huán)特性二、疲勞曲線二、疲勞曲線0N循環(huán)基數(shù)循環(huán)基數(shù)rN r 0NN N0 N Nr 1 maxminr 應(yīng)力應(yīng)力循環(huán)特性循環(huán)特性 t t rN？r 疲勞疲勞極限極限1r 0r N Nr N NrN r 0NmrrNNN0當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，0NN m0rrNlimNN 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，0NN rlim有限壽命有限壽命疲勞疲勞極限極限無限壽命無限壽命疲勞疲勞極限極限N