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