第1章-2 机械零件设计概论PPT.ppt

1.２ 机械设计的基本要求 ;;设计机械零件要注意以下几点：;1.2.2 机械设计的内容与步骤;;1.2.3 机械零件的失效形式及设计计算准则;失效形式;1.2.3 机械零件的失效形式及设计计算准则;;;§1.3 机械零件的强度;;1) 应力的种类;不稳定变应力：应力的参数随时间而变化。 规律性的不稳定变应力； 随机性的不稳定变应力； ;稳定性周期变应力的描述 参数：最大应力、最小应力、平均应力、应力幅、应力循环特 性r。（循环周期T）;对称循环、脉动循环、静应力。 ;2) 静应力下的许用应力;;;3)变应力下的许用应力;变应力下的许用应力; ;变应力下的许用应力;4)安全系数;安全系数确定的基本原则;5) 机械零件的接触强度 当具有一定曲面的两物体在压力下相互接触时，便在接触处产生接触应力。由于接触处产生弹性变形，实际接触处为一很小的面积并产生很大的接触应力。 ;机械设计的一般过程： 确定设计任务 拟定原理方案 总体设计 零部件施工设计 鉴定和评价 产品定型设计;机械设计的基本要求;(2)． 工作可靠性的要求; 经济性要求;(4)． 操作方便和安全的要求;机械零件设计应考虑的问题;1）? 强度;2） 刚度;4） 耐磨性; 温度 第一，对材料机械性能的影响。当温度超过某一数值，其强度将急剧下降。 蠕变：在高温下，应力不变时，塑性变形随时间而增大。 松驰：在高温下，变形量不变时，零件内的应力随时间而减小。 第二，对零件几何尺寸变化的影响。（卡死） 第三，对润滑的影响。温度上升，润滑油的粘度和在润滑表面上的吸附能力下降。 对某一类零件，只以一种或几种失效为主，不需要同时考虑所有的失效形式。;§1-4 机械零件的常用材料;材料的选择 1）使用要求：尺寸小重量轻—用高强度材料； 刚度高—用弹性模量高的材料； 对表面接触有要求—用表面能强化处理的材料；在高温下工作时—用耐热材料； 在腐蚀条件下工作时—用耐腐蚀材料。 2）工艺性要求：要考虑到加工方法实现的可能性和难易程度。 3）经济性要求：材料本身的价格、材料的利用率、材料的加工费用。 选择方法：类比法、查表法、试验法。;表1-1 常用钢铁材料的机械性能 ; 材料 牌号 应用举例 普通碳钢 Q235(A3钢) 螺钉、端盖、垫片、焊接件等 优质碳钢 25 轴、螺钉、垫片 35 轴、连杠、螺栓、螺母 45 齿轮、轴 合金钢 50Mn 齿轮、凸轮等重要零件 40Cr 重要的齿轮、轴、连杠、螺栓 铸钢 ZG35 机架、飞轮、机座等 灰铸铁 HT200 机架、机座、油刚等 球墨铸铁 QT500-5 车辆的轴瓦（滑动轴承、曲轴、 齿轮轴等形状复杂的零件;§1- 5 机械零件的结构工艺性;零件的结构工艺性;1 便于制造毛坯;2 便于切削加工;3 便于装拆和维修;;合理地选择材料;钢的热处理概念;;三、零件的结构工艺性 良好的结构工艺性是指：所设计的零件，在一定生产条件下，以最少劳动量，花最少的加工费用制成能满足使用要求，并能以最简便的方法在机器中进行装拆与维修。 工艺性包括加工工艺性和装配工艺性。 ;四、设计中的标准化、系列化、系列化 标准化：将零件的结构形式、尺寸、材料、参数和性能加以合理的统一的规定。（标准件、非标准件） 系列化：根据要求按一定规律优化组合零部件或产品系列。 通用化：在系列产品内部或在跨系列的产品之间采用同一结构和尺寸的零件、部件。 在设计中贯彻标准化、系列化、系列化有利于提高设计和生产的质量，方便维护。GB、HB、JB、YB、ISO。;机械零件的设计方法 1）理论设计 设计计算、校核计算。 2）经验设计 经验公式、类比法。 3）模型实验设计 现代设计方法;机械零件设计的主要步骤： 1)拟定零件的计算简图。 2)确定作用在零件上的载荷。 3)选择合适的材料。 4)根据零件可能出现的失效形式，选用相应的判定条件，确定零件 的形状和主要尺寸。 零件尺寸的计算值一般并不是最终采用的数值，设计者还要根据制造零件的工艺要求和标难、规格加以圆整。 只有一部分零件是通过计算确定其形状和尺寸的，而其余的零件则仅根据工艺要求和结构要求进行设计。 5)绘制工作图并标注必要的技术条件。; 作业： 查机械设计手册 习题1-5 查出6种常用材料的 主要性能参数， 适用范围;Be understanding, when it’s needed Ha