第1章-2-机械零件设计概论.ppt

1.２机械设计的根本要求;;设计机械零件要注意以下几点：;1.2.2机械设计的内容与步骤;机械设计的过程通常可分为以下几个阶段：;;;1.2.3机械零件的失效形式及设计计算准那么;失效形式;1.2.3机械零件的失效形式及设计计算准那么;;;§1.3机械零件的强度;;1)应力的种类;不稳定变应力：应力的参数随时间而变化。

规律性的不稳定变应力；

随机性的不稳定变应力；;稳定性周期变应力的描述

参数：最大应力、最小应力、平均应力、应力幅、应力循环特性r。〔循环周期T〕;对称循环、脉动循环、静应力。

;2)静应力下的许用应力;;;3)变应力下的许用应力

;变应力下的许用应力;

;变应力下的许用应力;4)平安系数;平安系数确定的根本原那么;5)机械零件的接触强度

当具有一定曲面的两物体在压力下相互接触时，便在接触处产生接触应力。由于接触处产生弹性变形，实际接触处为一很小的面积并产生很大的接触应力。

;机械设计的一般过程：

确定设计任务

拟定原理方案

总体设计

零部件施工设计

鉴定和评价

产品定型设计;机械设计的根本要求;(2)．工作可靠性的要求;经济性要求;(4)．操作方便和平安的要求;机械零件设计应考虑的问题;1〕?强度;2〕刚度;4〕耐磨性;

温度

第一，对材料机械性能的影响。当温度超过某一数值，其强度将急剧下降。

蠕变：在高温下，应力不变时，塑性变形随时间而增大。

松驰：在高温下，变形量不变时，零件内的应力随时间而减小。

第二，对零件几何尺寸变化的影响。〔卡死〕

第三，对润滑的影响。温度上升，润滑油的粘度和在润滑外表上的吸附能力下降。

对某一类零件，只以一种或几种失效为主，不需要同时考虑所有的失效形式。;§1-4机械零件的常用材料;材料的选择

1〕使用要求：尺寸小重量轻—用高强度材料；

刚度高—用弹性模量高的材料；

对外表接触有要求—用外表能强化处理的材料；在高温下工作时—用耐热材料；

在腐蚀条件下工作时—用耐腐蚀材料。

2〕工艺性要求：要考虑到加工方法实现的可能性和难易程度。

3〕经济性要求：材料本身的价格、材料的利用率、材料的加工费用。

选择??法：类比法、查表法、试验法。;表1-1常用钢铁材料的机械性能

;

材料牌号应用举例

普通碳钢Q235(A3钢)螺钉、端盖、垫片、焊接件等

优质碳钢25轴、螺钉、垫片

35轴、连杠、螺栓、螺母

45齿轮、轴

合金钢 50Mn齿轮、凸轮等重要零件

40Cr重要的齿轮、轴、连杠、螺栓

铸钢ZG35机架、飞轮、机座等

灰铸铁HT200机架、机座、油刚等

球墨铸铁QT500-5车辆的轴瓦〔滑动轴承、曲轴、 齿轮轴等形状复杂的零件;§1-5机械零件的结构工艺性;零件的结构工艺性;1便于制造毛坯;2便于切削加工;3便于装拆和维修;;合理地选择材料;钢的热处理概念;;三、零件的结构工艺性

良好的结构工艺性是指：所设计的零件，在一定生产条件下，以最少劳动量，花最少的加工费用制成能满足使用要求，并能以最简便的方法在机器中进行装拆与维修。

工艺性包括加工工艺性和装配工艺性。

;四、设计中的标准化、系列化、系列化

标准化：将零件的结构形式、尺寸、材料、参数和性能加以合理的统一的规定。〔标准件、非标准件〕

系列化：根据要求按一定规律优化组合零部件或产品系列。

通用化：在系列产品内部或在跨系列的产品之间采用同一结构和尺寸的零件、部件。

在设计中贯彻标准化、系列化、系列化有利于提高设计和生产的质量，方便维护。GB、HB、JB、YB、ISO。;机械零件的设计方法

1〕理论设计

设计计算、校核计算。

2〕经验设计

经验公式、类比法。

3〕模型实验设计

现代设计方法;机械零件设计的主要步骤：

1)拟定零件的计算简图。

2)确定作用在零件上的载荷。

3)选择适宜的材料。

4)根据零件可能出现的失效形式，选用相应的判定条件，确定零件的形状和主要尺寸。

零件尺寸的计算值一般并不是最终采用的数值，设计者还要根据制造零件的工艺要求和标难、规格加以圆整。

只有一局部零件是通过计算确定其形状和尺寸的，而其余的零件那么仅根据工艺要求和结构要求进行设计。

5)绘制工作图并标注必要的技术条件。;

作业：

查机械设计手册

习题1-5

查出6种常用材料的

主要性能参数，

适用范围;Beundersta