第02讲机械零件设计总论.ppt

§2-7　机械零件设计的一般步骤 (1) 根据零件的使用要求，选择零件的类型和结构。 为此，必须对各种零件的不同类型、优缺点、特性 和使用范围等，进行综合对比与正确选用。 (2) 根据机器的工作要求，计算作用在零件上的载荷。 (3) 根据零件的工作条件及对零件的特殊要求(如高温 环境等)选择适当的材料。 (4) 根据零件的失效形式，确定零件的计算准则，通 过计算，确定零件的基本尺寸。 (5) 根据工艺性和标准化，进行零件的结构设计。 (6) 细节设计完成之后，必要时]进行详细的校核计算， 以判定结构的合理性。 (7) 绘制零件工作图，并撰写计算说明书。 潘存云教授研制 选择零件类型、结构 写出计算说明书 画出零件工作图 校 核 计 算 计算零件上的载荷 确定计算准则 选择零件的材料 确定零件的基本尺寸 结 构 设 计 零件的设计流程图 * §2-1　设计机器的一般程序 §2-2　对机器的主要要求 §2-3　机械零件的主要失效形式 §2-4　设计机械零件时应满足的基本要求 §2-5　机械零件的计算准则 §2-6　机械零件的设计方法 §2-7　机械零件设计的一般步骤 §2-8　机械零件材料的选用原则 §2-9 机械零件设计中的标准化 第2章　机械零件设计总论 §2-1　设计机器的一般程序 　一般而言，机器的设计阶段是决定机器好坏的关键一环。机械设计是一个创造性的工作过程，实践经验是保证设计质量的重要因素。因此，要求设计者特别注意经验的积累。 一部完整的机器是一个复杂的系统，要提高设计质量，必须有一个科学的设计程序 　　机械设计的一般过程： ▲ 计划阶段 ▲ 方案设计阶段 ▲ 技术设计阶段 ▲ 技术文件编制阶段 一、计划阶段 　　包括：需求分析、明确功能、制定设计任务书。 设计任务书 机器的功能 经济性估计 制造要求的大致估计 基本使用要求 预计的设计周期 二、方案设计阶段　 　对机器的功能进行综合分析、确定功能参数、提出实现方案。 　在制定功能参数时一定要注意恰当处理需要与可能、理想与现实、长远目标与当前目标等之间的关系。 一般而言，实现同一个功能，有多种可能的方案。 以螺纹制造为例，有车削、滚压、板牙加工等方法。 方法不同，其执行部分的工作原理也不同。 因此，存在一个方案的比较和取舍问题。 潘存云教授研制 方案评价原则：技术、经济性上可行。 总费用 设计制造费用 使用费用 费用 复杂程度 经济性——总费用最低。 方案设计阶段要正确处理好借鉴与创新的关系。 　同类机器的成功先例应当借鉴，但其中的薄弱环节和不符合现有任务要求的部分应当加以改进或替换。 一味求新而把合理的原有经验弃置不用 保守和照搬原有设计 坚决反对 三、技术设计阶段 　绘制总装配草图、部件装配草图，由草图确定零部件的外形、基本尺寸和零件工作图。 为了确定零件的基本尺寸，必须完成以下工作： (1）机器的运动学设计 (2）机器的动力学设计 (3）零件的工作能力设计 (4）部件装配草图及总装配草图的设计——结构设计 (5）主要零件的校核计算 　 确定原动机的参数（功率、转速、线速度等）。 求解构件的运动参数（转速、速度、加速度等）。 计算构件所受公称载荷（名义载荷）大小和特性。 由公称载荷大小和特性，根据工作能力准则作零 部件的初步设计。通过计算或类比得出零件的基本 尺寸。 　以结构设计尺寸为依据，对零件进行精确的受力分 析和工作能力校核计算 。 四、技术文件编制 技术文件 设计说明书 使用说明书 零件明细表 标准件汇总表 产品验收条件 …… 　　技术文件——用来说明产品性能、设计、制造、操作使用、维护或其他所有与产品相关的文档资料。 潘存云教授研制 潘存云教授研制 技术设计 方案设计 计划 提出任务 分析对机器的要求 确定任务要求 机器功能分析 提出可能的解决办法 组合几种可能的方案 决策——选定方案 明确构形要求 结构化 选择材料、确定尺寸 零件设计 编制技术文件 评价 决策—确定结构形状与尺寸 评价 部件设计 总体设计 机器设计的一般流程 设计机器的任务是在当前技术发展所能达到的条件下，根据生产及生活的需要提出的。不管机器的类型如何，一般来说，对机器都要提出以下的基本要求： ▲使用功能要求 §2-2　对机器的主要要求 使用功能要求——机器应具有预定的使用功能。这主要靠正确地选择机器的工作原理，正确地设计或选用能够全面实现功能要求的执行机构、传动机构和原动机，以及合理地配置必要的辅助系统来实现。 　　在满足预期功能的前提下，要求性能好、效率高、成本低，造型美观，在预定使用期限内要安全可靠