化工设备机械传动基础.ppt

§1.1 机械的概念 §1.2 机械零件的常用材料 §1.3 机械零件的失效形式 §1.1 机械的概念 机器、机构及其结构组成??　 　 机械是各类机器的通称。它是人类改造自然、发展进步的主要工具。在日常生活和工作中，我们接触到很多机器。 例如： 气缸体 连杆 曲轴 齿轮 活塞 齿轮 构件：机器的种类繁多、外形万变、用途各异。 但从机器的结构组成、机械运动的特点进行分析，这些不同的机器都是由能产生相对运动的单元体组合而成，这些单元体称为构件。 机构：具有特定结构形状和运动特征的构件组合称为机构。 ?机器组成示例： 各机构的功能：??? 曲柄滑块机构：将活塞的往复移动转化为曲轴的 连续转动。 ??齿轮机构：实现转动的传递。?? 凸轮机构：将凸轮的转动变换为顶杆的往复移动。 ?? ??综合：通过上述三个机构的协调工作便能 将燃气的热能转换为曲柄转动的机械能。 ??结论：机器是由各种机构组成的。一部机器可能 由多种机构组成，如上述的内燃机就是由曲柄滑块 机构、齿轮机构和凸轮机构、带传动机构等组合而 成；也可能仅由一个最简单的机构组成，如电动机 就是只包含一个由定子和转子所组成的双杆回转机构。 构件和零件: 　机械都是由机械零件组成的。机械零件是指机械中每 一个单独加工的单元体，例如上图(a)所示的曲轴。 构件可以是单一的机械零件，也可以是若干机械零件的 刚性组合。例如图( b)所示，它是由连杆体、 连杆盖、螺栓和螺母等零件组合而成的。这些零件之间 没有相对运动，是一个运动整体，故属一个构件。 因此，构件是运动的单元，零件是制造单元。 随着机械的功能和类型的日益增多，作为组成机 械的最基本单元的零件更是多种多样。通常将机械零件 分为通用机械零件和专用机械零件两大类。 §1.2 机械零件的材料及其选用 常用的材料 1、金属材料—力学性能较好，能满足机械零件的多种性能和用途要求，应用广泛。 2、高分子材料—原料丰富，耐腐蚀性较好，主要用于化工设备和冷冻设备中。 3、陶瓷材料—硬度高，耐磨，耐腐蚀，熔点高，主要用于切削刀具等结构中。 4、复合材料—具有较高的强度和弹性模量，主要用于航空、航天等领域。 常用材料 机械零件的材料选用原则 材料的选择原则 1、载荷、应力的大小和性质 2、零件的工作情况——包括环境、温度等 3、零件的尺寸及质量 4、零件结构的复杂程度及材料的加工可能性 5、材料的经济性——包括材料的相对价格、加工费用、材料的利用率等的考虑。 §1.3机械零件的主要失效形式及设计计算准则 整体断裂 正常工作条件破坏 过大的残余变形 零件的表面破坏 零件在外载荷作用下，由于某一危险截面的应力超过零件的强度极限而发生的断裂。 零件上的应力超过了材料的屈服极限产生的过大残余变形而导致的失效。 零件表面在受到各种腐蚀、磨损和接触疲劳而产生的表面破坏失效。 如：滑动轴承的润滑得不到保障将产生过热、胶合、磨损等形式的失效；带传动在外载荷超过极限摩擦力时将发生打滑失效等。 1.3.1机械零件的主要失效形式