机械设计总论课件.ppt

机械设计*??機械設計總論一、機器的組成原動機傳動系統執行系統輔助系統控制系統PrimemoveTransmissionsystemWorkingsystemControlsystemAssistantsystem機械設計總論1、計畫階段明確機器的功能、約束條件；寫出設計任務書。二、設計機器的一般程式2、方案設計階段①???機器的功能分析必須達到的要求；最低要求；希望達到的要求。機器的功能經濟性估計製造的要求使用的要求完成期限分析的結果：確定出功能參數機械設計總論②???提出解決的辦法執行機構有N3種執行機構方案；原動機不同工作原理就有不同的機器；同一工作原理有不同的結構有N2種原動機方案；傳動系統電機還是熱機高速還是低速直流還是交流有N1種傳動系統方案。共有N＝N1·N2·N3個方案原動機不同，傳動系統不同工作機不同，傳動系統不同同一傳動任務，多種傳動機構技術方面和經濟方面的綜合評價最佳方案機械設計總論③?最後決策確定原理圖或機構運動簡圖；在借鑒的基礎上創新。3、技術設計階段①???運動學設計確定原動機的參數確定各運動件的運動參數②???動力學設計計算各零件上所受的載荷大小和特性。功率轉速等機械設計總論③??零件的工作能力計算根據工作能力準則、失效形式、工作特性等進行零件的強度、剛度、振動穩定性、壽命等計算，並確定基本尺寸。④??裝配圖的設計通過裝配草圖的設計，對所有零件的外形及尺寸進行結構化設計，並注意結構工藝性。⑤??主要零件的校核對某些零件進行必要的校核。⑥??零件工作圖及總裝圖的設計繪製零件加工圖及裝配圖。機械設計總論4、技術檔編制階段編寫計算說明書、使用說明書、標準件明細表、工藝檔等。三、對機器的主要要求1、使用功能的要求所設計的機器能完成用戶提出的所有要求。2、經濟性要求在實現使用功能的前提下，用最經濟的手段設計和製造出來。①?設計製造經濟性——成本低。②使用經濟性——高生產率、高效率、低消耗、低維護費等。機械設計總論3、勞動保護要求①???操作者方便和安全；②?改善操作者及機器的環境（雜訊、有毒有害物、廢水廢氣的治理等）。4、可靠性要求保證機器有足夠的使用壽命。5、其他要求視不同的機器而定，如運輸的可靠性、流動機器的裝拆方便性等。機械設計總論四、機械零件的主要失效形式1、斷裂(fracture，breakage)占總失效的5%疲勞斷裂（fatiguerupture）超載斷裂（over-loadingfracture）變應力作用下，危險剖面的斷裂2、塑性變形(plasticdeformation)殘餘變形（remainderdeformation）瞬間大載荷導致的局部斷裂3、過大的彈性變形(elasticdeflection)應力超過屈服極限所產生的變形機械設計總論4、零件的表面破壞(surfacefailure)占75%疲勞點蝕(fatiguepitting)接觸應力長期作用，產生裂紋直到剝落的現象磨損(wear)接觸表面產生材質損失的現象腐蝕(corrode)化學或電化學的作用而使表面遭受破壞的現象5、摩擦傳動的打滑(slip)傳動帶或摩擦輪在另一個輪上滑過的現象6、振動引起的失效共振(resonance)干擾頻率與固有頻率相等時發生的災難性破壞7、熱引起的破壞零件的變形潤滑性能的降低機械設計總論五、機械零件應滿足的基本要求及計算準則1、強度的要求及計算準則斷裂和塑性變形都是強度不足。為了提高強度，可以採取以下措施：①??採用高強度材料；②??採用合理的零件結構；③??通過熱處理改善性能；④??提高零件的製造精度；⑤?合理佈置各零件的相互位置(載荷的分佈)。計算準則：保證零件有足夠的強度。機械設計總論2、剛度的要求及計算準則整體剛度——指整體的伸長、縮短、撓曲、扭轉等彈性變形的程度。表面接觸剛度——指兩零件接觸表面的微觀凸峰在載荷作用下發生變形而導致零件相對位置變化的程度。措施：①?增大零件的剖面尺寸；②?縮短支承跨距；③?增大結合面，以降低應力。