MD2機械設計課件

1、Content abstract 作為設計者要了解：作為設計者要了解：p機器的基本組成是什么？機器的基本組成是什么？p機器設計的基本要求是什么？機器設計的基本要求是什么？p機器設計的一般程序是什么？機器設計的一般程序是什么？p機器設計常用的設計方法有哪些？機器設計常用的設計方法有哪些？傳動裝置傳動裝置在原動機與執(zhí)行機構之間傳遞運動、轉換運在原動機與執(zhí)行機構之間傳遞運動、轉換運動方式的裝置。動方式的裝置。機械傳動裝置是本課程研究的主要內容之一機械傳動裝置是本課程研究的主要內容之一。任何機器都是由許多零件組合而成的。任何機器都是由許多零件組合而成的。 一、機械設計的過程目的：確定機械中各個零部件的

2、結構尺寸（量化）目的：確定機械中各個零部件的結構尺寸（量化）編制設計計算說明書。編制設計計算說明書。 作為設計者要了解：作為設計者要了解：p機械設計的一般程序是什么？機械設計的一般程序是什么？p機械零件設計的基本要求是什么？機械零件設計的基本要求是什么？p機械零件的設計為什么要根據失效形式來確定機械零件的設計為什么要根據失效形式來確定設計準則？設計準則？p機械設計常用的設計準則有哪些？機械設計常用的設計準則有哪些？p如何正確選擇機械零件常用的材料？如何正確選擇機械零件常用的材料？p機械零件材料的選擇原則是什么？機械零件材料的選擇原則是什么？q q q q 應保證零件有足夠的強度、剛度、壽命。應

3、保證零件有足夠的強度、剛度、壽命。設計的結構應便于加工和裝配。設計的結構應便于加工和裝配。 零件應有合理的生產加工和使用維護的成本。零件應有合理的生產加工和使用維護的成本。 質量小則可節(jié)約材料，質量小則靈活、輕便。質量小則可節(jié)約材料，質量小則靈活、輕便。應降低零件發(fā)生故障的可能性（概率）。應降低零件發(fā)生故障的可能性（概率）。齒輪輪齒斷裂齒輪輪齒斷裂軸承內圈斷裂軸承內圈斷裂齒輪齒面塑形變形齒輪齒面塑形變形軸承外圈塑性變形軸承外圈塑性變形齒面接觸疲勞齒面接觸疲勞軸瓦磨損軸瓦磨損液體摩擦的滑動軸承，只有存在完整的潤滑油膜時才能正常工作。液體摩擦的滑動軸承，只有存在完整的潤滑油膜時才能正常工作。帶傳動

4、只有在傳遞的有效圓周力小于臨界摩擦力時才能正常工作。帶傳動只有在傳遞的有效圓周力小于臨界摩擦力時才能正常工作。高速轉動的零件，只有在轉速與轉動件系統(tǒng)的固有頻率避開一個適高速轉動的零件，只有在轉速與轉動件系統(tǒng)的固有頻率避開一個適當的間隔才能正常工作。當的間隔才能正常工作。零件在工作時會發(fā)生哪一種失效，零件在工作時會發(fā)生哪一種失效，這與零件的工作環(huán)境、這與零件的工作環(huán)境、載荷性質等很多因素有關載荷性質等很多因素有關。有統(tǒng)計結果表明，一般機械零件的失效主要是由于疲勞、有統(tǒng)計結果表明，一般機械零件的失效主要是由于疲勞、磨損、腐蝕等因素引起。磨損、腐蝕等因素引起。（1 1）計算機輔助設計）計算機輔助設計

5、（1 1）理論設計理論設計（2 2）經驗設計）經驗設計 （3 3）模型實驗設計）模型實驗設計（2 2）有限元設計）有限元設計（3 3）可靠性設計）可靠性設計（5 5）優(yōu)化設計）優(yōu)化設計（4 4）摩擦學設計）摩擦學設計（6 6）綠色設計）綠色設計常規(guī)機械設計方法是依據力學和數學建立的理論公常規(guī)機械設計方法是依據力學和數學建立的理論公式和經驗公式為先導，以實踐經驗為基礎，運用圖表和式和經驗公式為先導，以實踐經驗為基礎，運用圖表和手冊等技術資料，進行設計計算、繪圖和編寫設計說明手冊等技術資料，進行設計計算、繪圖和編寫設計說明的過程的過程。該方法該方法強調以成熟的技術為基礎強調以成熟的技術為基礎，目前

6、，目前常規(guī)機械設常規(guī)機械設計方法仍然是機械工程中的主要設計方法。計方法仍然是機械工程中的主要設計方法?，F代設計方法現代設計方法強調以計算機為工具強調以計算機為工具，以工程軟件為，以工程軟件為基礎，運用現代設計理念進行的機械設計。基礎，運用現代設計理念進行的機械設計。現代設計方法從現代設計方法從不同角度深化了機械設計，提高了不同角度深化了機械設計，提高了產品的設計質量，也降低了產品的成本。產品的設計質量，也降低了產品的成本。（1 1）計算機輔助設計）計算機輔助設計（2 2）有限元設計）有限元設計（3 3）可靠性設計）可靠性設計（5 5）優(yōu)化設計）優(yōu)化設計（4 4）摩擦學設計）摩擦學設計（6 6）

7、綠色設計）綠色設計（1 1）理論設計：）理論設計： FA AF使用要求使用要求工藝要求工藝要求經濟要求經濟要求 )mN(955012nPTmax min m a ram maxam min2minmax m2minmax amaxminr1, 1 r max和和 min同側同側時，時，r為正值為正值;異異側時，側時，r為負值為負值max min m a minmax 0 m minmax minmax a1 r0min ma 22max 0 a 0 rm minmax1 r1, 1, 0 rntIMy Nb limb lim Slim Slim s lims lim Slim Slim 四、機械零件的接觸強度問題四、機械零件的接觸強度問題 LFEEnH)11(1222121max21111 LFEEnH )11(1222121max1221 LFZnE 1221 LFZnEH max12內接觸內接觸外接觸外接觸 HPH max 磨損量磨損量時間時間O磨合磨合穩(wěn)定磨損穩(wěn)定磨損劇烈磨損劇烈磨損新摩擦表面的微觀形貌新摩擦表面的微觀形貌磨損量磨損量時間時間O磨合磨合穩(wěn)定磨損穩(wěn)定磨損劇烈磨損劇烈磨損 除了上述四種基本磨損類型以外，還有侵蝕磨損、微動磨損