西工大机械设计课件完整版.ppt

第一章对机械和机械零件设计的概要，本章对机械设计的课程内容的概要，设计的基本知识和共性的问题进行了论述。 一、机械(机械)构成二、机械设计步骤三、零件设计步骤四、课程主要内容五、课程特点六、学习要求七、达成水平(国家教委制定)，一、机械(机械)的构成以洗衣机为例来说明机械的构成。 执行部是用于完成机械规定功能的构成要素的传动部，将原动机的运动形式、运动及动力参数改变为执行部所需要的运动形式、运动及动力参数。 以上是对机械结构的功能性分析，其次从结构上看，零件：机械的制造单元，机械的基本构成要素是机械零件。 零件：以共同用途组合的独立制造或独立组装的组件。 例如减速机、离合器等。 按大小：二，机械设计步骤，计划阶段，要求，洗衣机，自动供水，洗涤，脱水，方案设计，提出尽可能多的解决方法，通过筛选，决定，评价(可靠性，经济)选择最佳方案。单缸、双缸、滚筒、模糊控制、自适应控制、双模式控制、技术设计、目的：具体实施、绘制机械中各部件的结构尺寸(量化)、图纸、方案。 制作技术文件：制作设计计算书。 三、零件设计程序无效化的定义：在正常工作条件下，机械零件失去工作能力或不能满足工作性能要求的，称为零件无效化。 机械零件的故障形式、整体的断裂、过大的残留变形、腐蚀、磨损和接触疲劳、机械零件的工作能力、强度、刚性、机械零件的计算基准、强度基准：刚性基准：寿命基准：(表示耐磨损度)、寿命(耐磨损性、耐腐蚀性)为例，机械零件的设计步骤：由此可以求出d 机械零件的设计需要经过很大的下一步骤： 1、载荷分析(受力分析):W2、应力分析：3、故障分析：断裂、4、材料选择： 45#钢、40Crs (手动调查)、5、确定计算标准：(通过防止破坏)、6、零件的主要尺寸这不仅是零件设计的一般步骤，也是讲义的顺序。 四、课程的主要内容概括地说，机械零件分为两种：本书讨论的具体内容有：(设计方法、步骤、原理)1)传动部分带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动和螺旋传动等； 2 )紧固部分-螺纹紧固、键、花键及无键紧固、销紧固、铆接、焊接、接合和过盈配合紧固等3 )轴系部分-滑动轴承、滚动轴承、联轴器和离合器及轴等4 )其他部分-弹簧、底座和外壳、减速机等部件、通用部件、 从有理论上的差异、经验上、半经验上的公式、实验结果多的理论中导出的东西很少，答案并不是唯一的。 2 .综合性强。 力分析理论力学受到应力分析材料力学材料选择材料与热处理，从上到下的作用。 这是最后一门专业基础课，起到基础课和专业课之间的桥梁作用。 六、以听课为主，自学为主，考试内容以授课和自学为主，答疑每周一次，具体时间未定。 审查的20% 80%是平时工作质量、出席情况、实验数20%，期末考试占80%，课外使用时为1:2。七、一级)掌握通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，有设计机械传动装置和简单机械的能力2 )建立正确的设计思想，了解国家目前的技术经济政策3 )运用标准、规范、手册、专辑， 有查阅技术资料能力的机械设计手册 其中一个标准是查阅手册的能力4 )掌握典型的机械零件的实验方法，接受实验技术的基本训练5 )对机械设计的新发展了解。 1、机器的基本构成要素是什么2、通用部件是什么？专用部件是什么？ 各举三个例子吧？三、一台完整的机器通常由哪个基本部分构成？ 各部分的作用是什么？4、机械零件有什么主要的故障形式？5、机械零件常用的计算标准是什么？是为了什么样的无效形式而制定的呢？ 6、机械零件设计的一般步骤是什么？第一章结束，第二章机械零件的疲劳强度计算，第一，变形应力的分类二，变形应力参数三，几个特殊的变形应力四，疲劳曲线(对称循环变形应力的-n曲线)五，(非对称循环变形应力的)极限应力图六，影响疲劳强度不稳定变形应力的强度计算八、复合应力状态下的强度计算(扭转联合作用)、第一、变形应力的分类，a )随时间以一定的规律周期性变化且变化幅度一定的变形应力称为稳定循环变形应力。 如图2-1a所示。 变应力、循环变应力(周期)、稳定、不稳定的循环变应力、简单、复合、对称、脉动、非对称、随机变应力(非周期)、图2-1变应力的分类，b )变化幅度也以一定的规律周期性变化时，称为不稳定循环变应力。 c )变化不是周期性的，如果具有偶然性，则如图2-1c所示，称为随机的变化应力。 二、变应力参数图2-2给出了一般情况下稳定循环变应力谱的应力变化规律。 图2-2给出了一般情况下稳定循环应力谱的应力变化规律。 零件受到周期性最大应力max和最小应力min的作用，其应力宽度为a，平均应力为m，它们的关系为1，a必须总是正值，2，a的符号必须与m的符号一致。 其中，max -可变应力的最大值min -可变应力的最小值m-平均应力a-应力宽度r-循环特性，-1r1。 因此，一个变应力的状况通常由max、min、m、a和r五个参数的任意两个确定。 三、一些特殊的变应力特殊点：不属于上述三种的应力称为非对称循环应力，其r在1和-1之间，可以认为是第一类(静应力)和第二类(对称循环应力)重叠。 另外，已知例1求出max=200N/mm2、r=-0.5、min、a、m . 解：例2用a=80N/mm2，m=-40N/mm2求出： max，min，r，曲线图。 解：例3在a断面上产生了max=-400N/mm2，求出了min=100n/mm2:a，m，r。 解：例4如图所示的旋转轴那样，求出截面a上的max、min、a、m及r。 解： pra :对称循环应力，pxa :静压力，第二章机械零件的疲劳强度计算(练习问题)，一、选择问题1，机械设计课程的研究内容有限。 (1)专用零件和零件(2)在高速、高压、环境温度过高、过低等特殊条件下工作，以及大小较大或较小的通用零件和零件(3)在通常工作条件下工作的一般参数的通用零件和零件(4)标准化零件和零件。 2、在以下4个记述中是正确的。 (1)变形应力仅由变形载荷产生；(2)静载荷不能产生变形应力；(3)变形应力由静载荷产生；(4)变形应力由变形载荷产生，也有可能由静载荷产生。 在图中表示3、4、3、发动机连杆横截面上的应力变化规律，该变形应力的应力比r为。 (1)0.24 (2)-0.24 (3)-4.17 (4)4.17。4、发动机连杆横截面上的应力变化规律如问题3图所示，其应力宽度a和平均应力m分别。 (1)a=-80.6Mpa、m=49.4Mpa； (2) a=80.6毫帕，m=-49.4毫帕(3) a=49.4毫帕，m=-80.6毫帕(4) a=-49.4毫帕，m=-80.6毫帕。 5、可变应力特性max、min、m、a和r五个参数中的任意描述。 一个，二个，三个，四个。 2、2、2、6、机械零件的强度条件可以写出来。 (1)或(2)或(3)或(4)或7、直径d=18mm等截面直杆，杆长为800mm，静张力F=36kN，杆材料的屈服点s=270Mpa，容许用安全系数S=1.8。 (1)不足；(2)正好满足要求；(3)充分。 8 .在计算疲劳强度时，其极限应力必须是材料。 (1)屈服点(2)疲劳极限(3)强度极限： (4)弹性极限。 二、分析和思考问题1、什么是变形应力的应力比r？ 静