机械设计教学课件PPT机械零件的设计基础.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 下列零件，哪些零件的结构工艺性更好，为什么？ 2 零件标准化 四、机械零件的结构工艺性及标准化 标准化、通用化、系列化—“三化”。 内容： 1)产品标准化 零件尺寸、结构、材料等方面制定大家都遵守的标准，实现产品标准化。 2)零部件的通用化 最大限度减少、合并产品的形式和尺寸，将用途、结构相近的零部件（如轴承、螺栓等），经过统一后能实现互换即通用。 2 零件标准化 四、机械零件的结构工艺性及标准化 3)产品品种规格的系列化 将同一类产品的主要参数、型式、尺寸、基本结构等依次分档，制成系列化产品，以较少的规格品种满足用户的广泛要求。 意义： 1)制造上可以实现专业化大批量生产，既可提高产品质量，又能降低成本； 2)设计方面可减少设计工作量； 3)管理维修方面可减少库存量，便于更换损坏的零件。 基本特征：统一、简化。 2 零件标准化 四、机械零件的结构工艺性及标准化 标准层次：国家标准、行业标准、地方标准、企业标准。 推荐性标准（GB/T）----鼓励企业自愿采用。 标准性质 强制标准（GB）----必须强制执行； 课后作业 P19页 2-4,2-6 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 零件的主要失效形式之一种零件可能发生多种失效形式 轮齿疲劳断裂 轮齿塑性变形 疲劳点蚀 弹性变形：材料在外力作用下产生变形，当外力去除后变形完全消失的现象（可逆性）。只要有外力，则一定存在弹性变形。 塑性变形：应力超过材料的屈服极限而产生的形变，即使外力撤除，变形不消失（不可逆）。 二者产生的条件不同；可逆性不同。 返 回 3.机械零件常用材料及选用原则 4.机械零件的结构工艺性及标准化 5.现代机械设计方法 本次课内容 1 机械零件常用材料 机械制造中最常用的材料是钢和铸铁，其次是有色金属合金。非金属材料如塑料、橡胶等 。复合材料如玻璃纤维、仿生复合材料、隐身复合材料等。 （1） 金属材料 三、机械零件常用材料及选用原则 铸铁 常用金属材料 钢 铜合金 ----含碳量2% ----含碳量≤ 2% 铁碳合金 1 机械零件常用材料 （1） 金属材料 铸铁：灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、合金铸铁等。 特点：良好的液态流动性，可铸造成形状复杂的零件。较好的减震性、耐磨性、切削性（指灰铸铁）、成本低廉。 钢：结构钢、工具钢、特殊钢(不锈钢、耐热钢、耐酸钢等)、碳素结构钢、合金结构钢、铸钢等。 特点：与铸铁相比，钢具有高的强度、韧性和塑性。可用热处理方法改善其力学性能和加工性能。 零件毛坯获取方法：锻造、冲压、焊接、铸造等。 三、机械零件常用材料及选用原则 1 机械零件常用材料 （1） 金属材料 铜合金 三、机械零件常用材料及选用原则 -铜锌合金，并含有少量的锰、铝、镍 种类 青铜 黄铜 轴承合金（巴氏合金） -含锡青铜、不含锡青铜 特点：具有良好的塑性和液态流动性。青铜合金还具有良好的减摩性和抗腐蚀性。 零件毛坯获取方法：辗压、铸造。 1 机械零件常用材料 （2） 非金属材料 橡胶 橡胶富于弹性，能吸收较多的冲击能量。常用作联轴器或减震器的弹性元件、带传动的胶带等。硬橡胶可用于制造用水润滑的轴承衬。 塑料 易于制成形状复杂的零件，而且各种不同塑料具有不同的特点，如耐蚀性、绝热性、绝缘性、减摩性、摩擦系数大等。 其它非金属材料：皮革、木材、纸板、棉、丝等。 三、机械零件常用材料及选用原则 2 机械零件材料的选用 三、机械零件常用材料及选用原则 用途、工作条件、物理、化学、机械工艺性能、经济性。 零件材料 各种材料的化学成分和力学性能可在相关国标、行标和机械设计手册中查得。 为了材料供应和生产管理上的方便，应尽量缩减材料的品种。 2 机械零件材料的选用原则 三、机械零件常用材料及选用原则 材料满足零件使用要求 良好的工艺性 经济性 供应情况 2 机械零件材料的选用 三、机械零件常用材料及选用原则 载荷及应力的大小和性质 零件的工作情况 零件的结构及加工性 材料的经济性 零件的尺寸及重量 材料选用要求 1 结构工艺性 四、机械零件的结构工艺性及标准化 零件设计要求 满足使用性能：能用好用耐用 满足工艺性能：好做好装好修 结构工艺性--零件结构的制造、维修难易程度。 零件工艺性良好的标志： 生产满足使用要求的零件，其制造过程要方便，制造所用时间、劳动量、制造费等成本低，且装配、维护方便。 研究零件结构工艺性，就是要采用合理的结构，高效低成本地加工、装配和修理，使