机械设计介绍PPT课件

. 1、机械设计的基础.杨家军，2，0.1机械设计概要，0.1.1设计的本质设计是一个复杂的思考过程，设计过程中包含着创新和发明的源泉。 所谓设计，就是尽可能地消耗材料、能源、劳动力、资金等形式存在的资源，创造出满足事先设想的功能要求的物质实体，设计是人类进行的目的、意识、有计划的创造活动。 杨家军、3、现代设计注重原理方案的设计、开发、创新产品，强调充分发挥创造力的开发和人的创造性。 现代设计没有花费时间导出复杂计算和设计平面图。 现代设计在设计过程中，综合分析了市场需求、设计、生产、管理、使用、销售能力各方面的因素，综合运用优化系统工程、可靠性理论、价值工程、技术等学科知识，探索解决设计问题的科学方法。 在这样迅速发展的时代，人们的要求越来越高，给设计者提供了更高的水平。 设计向哪个方向发展，设计如何解决现代人的需要，已经成为重要的研究课题。 机械设计基础课程在产品设计中的作用是什么？杨家军、4、机械设计的一般过程需要分产品计划、概念设计、详细设计试制生产四个阶段强调，是概念设计阶段，其中功能结构的确立、作用原理的追求、构思整体的理解和配置造型等最有创造性的工作，是决定新产品开发成功与否的最重要阶段设计过程本身是反馈循环的过程，设计者可以在所有步骤中获得新的信息并反馈给前一步骤。 因此，优秀的设计者通常必须反复多次以实现其最佳效果。 杨家军、5、创新设计充分发挥设计者的创造性，利用人类现有的相关科技成果(包括理论、方法、技术原理等)设计创新构想，设计具有新颖性、创造性和实用性的机构和机械产品的实践活动。 概括地说，创新设计涉及很多学科，包括设计学、创造学、经济学、社会学、心理学等复合工作，其结果的评价也是多指标、多角度的创新设计中相当部分的工作是非数据的、非计算的，依靠对各学科知识的综合理解和交流， 要总结分析现有的经验，运用创造性的想法和创造学的基本原理开展工作创新设计不仅仅是问题，更重要的是提出问题，解决问题创新设计在各个层面，不顾规模大小和理论深度，重视新颖性、独创性从思考开始，思考起因于疑问，生活中冷水机浇水时一按开关就会把一次性杯子压坏的台灯在写字时遮光留下影子用墨水瓶吸墨水会弄脏笔的电梯按钮不适合身高不同的人，在视觉上.杨家军，6，6，0.1.2设计原则.杨家军，7“不是规则，不是周围”，8，1，创新原则，创新通过引进新概念、新思想、新方法、新技术等，或对现有产品创新具有相当大的社会价值的东西或形式创新概念，杨家军，9，【案例分析】，洗衣机的发展和创新，第一台电动洗衣机，第一台挥手洗衣机，单槽单洗衣机，二槽半自动洗衣机，全自动洗衣机，杨家军，杨家军， 11，杨家军，12，雪原自行车，杨家军，13，【案例分析】，3，经济十五、武器枪、五、道德原则、道德是一种观念，产品设计时要考虑到与人、社会、环境的关系，尊重别人的知识产权、技术成果。发明的产品不能伤害别人的身体，不能污染环境。 就像发明的高电压防盗网络一样，法律不允许激光引起盲人的防盗锁，恐怖玩具不满足道德原则。杨家军、16、6、技术规范原则、技术规范是关于开发生产技术的知识、领域、方法和规定的总和。 技术规范有强制性的，也有推荐的技术规范是随着科学技术的发展而发展的。 机械产品的设计要求系列化、通用化、标准化，为了满足零件间容易更换的要求，如螺栓、螺母、垫圈和港口运输的集装箱(图0.9 )、标准齿轮等，都符合技术规范的原则。 各种手机电池和充电器没有采用统一技术标准，给用户的使用带来很多问题。17、伏特、杨家军、18、7、可持续发展原则、白色污染、技术设计的可持续发展原则是产品设计满足现代发展的需求，考虑到未来发展的需求，不会牺牲子孙的利益和长期利益来满足现代人的需求，产品设计是人类长期发展、资源和能源的合理.杨家军、19、太阳能汽车、杨家军、20、8、安全原则、安全是人对产品的基本需求，产品设计必须考虑安全问题。 机械安全的基本要求是有充分的抗破坏能力、良好的可靠性和对环境的适应性、可靠性和有效的安全防护，通过履行安全人类工程学的要求，选择适当的设计结构尽可能地避免或减少危险，采用本质的安全技术，避免尖锐的边缘、尖锐的角和突出部分，防止过载应力， 避免交变应力，平衡旋转构件，采用机械化和自动化技术，减少操作者进入危险区域的时间，设置安全装置。杨家军、21、吊具抓斗、杨家军、22、9、科学原则、设计不符合自然法则(科学原则)，产品没有生存空间。 例如灵巧的机器人、航天飞机的发明符合科学原则。 电动机、发电机的设计遵循电磁感应的科学原理，永动机构想违背了能量守恒定律和转化原理，不符合科学的原则。杨家军，23，灵巧机器人航天飞机，24，课的性质和任务是介绍常用机构和通用机械零件的基本知识和基本设计方法的技术基础课。25、教育内容1、有确定研究机构构成和运动的条件。 2 .研究四个基本机构的特性和设计方法。 3 .探讨机械零件的设计方法，如零件的工作能力、参数设计、结构设计、加工技术等。26、注重掌握本课程的基本学习方法、1基本概念和基本设计方法，不强调系统的理论分析，重点理解2式建立的前提、意义和应用，不强调理论公式的具体推导，3注意与生产实绩密切相关，努力培养解决工程实际问题的能力。、27、机械、机械、机构、28、机械执行机械运动的装置，能量、材料、转换和传递信息的装置、29、传递运动和力或改变运动形式的部件系统、机构、30、机构和机械的不同之处，机构只是部件系统机器除了部件系统外，电、液压等其他系统机构不仅传递运动和力，还具有转换和传递能量、材料和信息的功能。 例如：内燃机、连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、机构运动的概略图、32、-由几个机械装置构成，完成特定功能的系统。 机械系统、33、部件和部件、机械的独立运动单元、部件机械的制造单元、机构的构成和运动副、机构的构成要素是部件和运动副、部件、34，其中，已知运动规则的可动部件称为原动机，输出运动和动力的从动部件称为输出部件。35，1-连杆体2-螺栓3-螺母4-连杆盖，由几个部件构成的部件连杆，36，2，运动副及其分类，运动副：机构中的两部件直接接触的可动连接。 运动副要素：与两部件接触构成运动副的部分，如点、线、面。37 .根据体育副的分类，体育副的接触形式，体育副被分为两类1 )低副：面接触的体育副。移动副，回转副，38，运动副的分类，2 )高副：点和线相接的运动副。齿轮对、凸轮对、杨家军、39、机械零件水轮机叶片、活塞、曲柄轴、本课程重点探讨通用零件的设计。杨家军，40，1-2机械零件的工作能力和计算标准，一、设计机械零件的基本要求，一、能满足功能要求，准确实现预定功能2、工作可靠性-在预定工作期间内不能到期3、成本低廉。 无效-失去工作能力或不满足设计要求的性能不仅仅是破坏。 主要是：-断裂。 轴、齿轮的齿一断，表面就点蚀。 工作表面剥落成片状，塑性变形。 零件发生永久变形，过度弹性变形，过度磨损，过度振动和噪音，过热等，杨家军，41，工作能力-在不故障条件下零件安全工作的极限。由于该限度通常用零件所承受的负荷的大小来表示，因此也称为“装载能力”，也称为钩最大起重量50kN的工作能力或装载能力50kN、杨家军、42、二、装载能力判定条件，同一零件中可能发生各种形式的故障，轴可能的故障形式：断裂、过大的弹性谐振强度条件：工作应力允许应力或，刚性条件：实际变形量允许变形量yy，耐磨性条件，振动和噪音条件，热平衡条件，杨家军，43，三，机械部件的一般设计步骤，3，选择材料，4，4 结构设计7，画零件工作图8，写设计计算书，44，容许应力和安全系数，1，载荷和应力的分类，1，载荷的分类，静载荷的变化载荷，小时的变化和变化慢，小时间周期性或非周期性的变化，工作载荷的名义载荷计算载荷， 在实际工作条件下的载荷，45、2，应力分类，静应力变化应力，小时的变化和变化慢，小时之间周期性或非周期变化，变化应力，稳定变化应力周期循环变化应力，非稳定变化应力非周期循环变化应力，稳定变化对称循环变化应力脉动循环变化应力，46，t，对称循环变化应力，脉动循环变化应力，非对称循环变化应力，静应力，o，47，一些应力参数，循环特征：是应力变化的样子，对称循环-r=，-1； 脉动循环-r=，0； 不对称环r0且|r|1； 静应力-r=，1，平均应力：应力宽度：对称循环：m=0； a=max、脉动循环：m=a=max/2、48、注意：变载荷变应力、静载荷静应力？ 或者，变形应力，a，二，静应力引起的强度问题，主要故障形式：破坏或塑性变形，强度条件：或，塑性材料：容许应力：lim，lim极限应力s-安全系数，lim=s； lim=s、脆性材料：lim=B； lim=B、s、s-材料屈服极限B、b-材料强度极限、49、三、变形应力引起的强度问题、主要故障形式：疲劳破坏、强度条件：、lim=？ 疲劳破坏与零件的变形应力循环次数有关，n-应力循环次数、rn