机械力学及机械设计第一章.pptVIP

本课程研究的内容 1.几种常用机构的组成形式、运动特性和选用原则 2.机器动力学的基本知识 3.通用机械零件的特点、结构及工作原理、选用原则、使用及维护 4.介绍有关的国家标准和规范 本课程在教学计划中的地位 机械设计的基本要求和过程 机械零件的工作能力准则 对机器的要求： 机器的全部功能 预定的使用寿命 制造和运转成本 重量与尺寸指标 运输可能性、操作方便性、外形美观等 零件的工作能力准则 1. 强度：机械零件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力 2. 耐磨性 零件抗磨损的能力 1）验算比压P不超过许用值[p]，以保证工作面不致因油膜破坏而产生过度磨损 2）对滑动速度v比较大的摩擦表面，为防止胶合破坏，要限制单位接触表面上单位时间产生的摩擦功不能过大。当摩擦系数f为常数时，可验算pv值不超过许用值[pv]。其表达式为　　　　　　p≤[p]　　（MPa） 　　　　　　pv≤[pv] 　（MPa） 3.刚度 构件抵抗弹性变形的能力。 刚度准则要求零件在载荷作用下的弹性变形y在许用极限值[y]之内，其表达式为 y≤[y]。 常用热处理方法 1.退火 加热到一定温度，保温一段时间，然后工件随炉温缓慢冷却。 退火可消除因锻造、焊接等产生的内应力，降低硬度以改善切削加工性能。 2. 正火 正火与退火相似，只是在保温后以较快的速度冷却。 正火后钢的硬度和强度都有所提高，但消除内应力效果不如退火好。低碳钢大多采用正火代替退火。 对于要求不太高的零件，常只采用正火来提高其力学性能，而不再进行其他热处理。 3.淬火 淬火是将钢加热到一定温度，保温一定时间，而后急速冷却（水冷或油冷）。 淬火后钢的硬度急剧增加，但存在很大的内应力，脆性也相应增加。 淬火的主要目的是提高材料的硬度，以提高零件的耐磨性及疲劳强度等。 5.表面热处理：强化零件表面 表面淬火是将机械零件需要强化的表面迅速加热到淬火温度，随即快速将该表面冷却的热处理方法。 化学热处理是将机械零件放在含有某种化学元素介质中加热保温，使该元素的活性原子渗入到零件表面的热处理方法。它包含渗碳、氮化和氰化等。 非金属材料 塑料 比重小，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 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。 玻璃 选择材料应满足的要求 使用方面的要求 工艺方面的要求 经济方面的要求 许用应力和安全系数 一、应力的分类 1. 静应力：不随时间变化或变化缓慢的应力 只能在静载荷作用下产生 2. 变应力：随时间变化的应力 可能由变载荷产生，也可能由静载荷产生 脉动循环应力 对称循环应力 任意不对称循环应力 二、选择许用应力的方法 查许用应力表法 部分系数法 (1) 安全系数 S = S1S2S3 (2) 极限应力 a. 静应力 塑性材料：屈服极限 σs 脆性材料：抗拉强度σB b. 变应力 疲劳极限 应力集中系数 kσ 尺寸系数 εσ 表面状态系数β 机械零件的工艺性和标准化 一、从工艺出发对零件结构的基本要求 选择合理的毛坯种类 零件的结构要简单 规定合理的制造精度和表面粗糙度 二、机械零件的标准化 标准化、系列化和通用化 * 第一章 机械设计概论 一、本课程研究的对象和内容 二、本课程