MD2机械设计课件

1、Content abstract 作为设计者要了解：作为设计者要了解：p机器的基本组成是什么？机器的基本组成是什么？p机器设计的基本要求是什么？机器设计的基本要求是什么？p机器设计的一般程序是什么？机器设计的一般程序是什么？p机器设计常用的设计方法有哪些？机器设计常用的设计方法有哪些？传动装置传动装置在原动机与执行机构之间传递运动、转换运在原动机与执行机构之间传递运动、转换运动方式的装置。动方式的装置。机械传动装置是本课程研究的主要内容之一机械传动装置是本课程研究的主要内容之一。任何机器都是由许多零件组合而成的。任何机器都是由许多零件组合而成的。 一、机械设计的过程目的：确定机械中各个零部件的

2、结构尺寸（量化）目的：确定机械中各个零部件的结构尺寸（量化）编制设计计算说明书。编制设计计算说明书。 作为设计者要了解：作为设计者要了解：p机械设计的一般程序是什么？机械设计的一般程序是什么？p机械零件设计的基本要求是什么？机械零件设计的基本要求是什么？p机械零件的设计为什么要根据失效形式来确定机械零件的设计为什么要根据失效形式来确定设计准则？设计准则？p机械设计常用的设计准则有哪些？机械设计常用的设计准则有哪些？p如何正确选择机械零件常用的材料？如何正确选择机械零件常用的材料？p机械零件材料的选择原则是什么？机械零件材料的选择原则是什么？q q q q 应保证零件有足够的强度、刚度、寿命。应

3、保证零件有足够的强度、刚度、寿命。设计的结构应便于加工和装配。设计的结构应便于加工和装配。 零件应有合理的生产加工和使用维护的成本。零件应有合理的生产加工和使用维护的成本。 质量小则可节约材料，质量小则灵活、轻便。质量小则可节约材料，质量小则灵活、轻便。应降低零件发生故障的可能性（概率）。应降低零件发生故障的可能性（概率）。齿轮轮齿断裂齿轮轮齿断裂轴承内圈断裂轴承内圈断裂齿轮齿面塑形变形齿轮齿面塑形变形轴承外圈塑性变形轴承外圈塑性变形齿面接触疲劳齿面接触疲劳轴瓦磨损轴瓦磨损液体摩擦的滑动轴承，只有存在完整的润滑油膜时才能正常工作。液体摩擦的滑动轴承，只有存在完整的润滑油膜时才能正常工作。带传动

4、只有在传递的有效圆周力小于临界摩擦力时才能正常工作。带传动只有在传递的有效圆周力小于临界摩擦力时才能正常工作。高速转动的零件，只有在转速与转动件系统的固有频率避开一个适高速转动的零件，只有在转速与转动件系统的固有频率避开一个适当的间隔才能正常工作。当的间隔才能正常工作。零件在工作时会发生哪一种失效，零件在工作时会发生哪一种失效，这与零件的工作环境、这与零件的工作环境、载荷性质等很多因素有关载荷性质等很多因素有关。有统计结果表明，一般机械零件的失效主要是由于疲劳、有统计结果表明，一般机械零件的失效主要是由于疲劳、磨损、腐蚀等因素引起。磨损、腐蚀等因素引起。（1 1）计算机辅助设计）计算机辅助设计

5、（1 1）理论设计理论设计（2 2）经验设计）经验设计 （3 3）模型实验设计）模型实验设计（2 2）有限元设计）有限元设计（3 3）可靠性设计）可靠性设计（5 5）优化设计）优化设计（4 4）摩擦学设计）摩擦学设计（6 6）绿色设计）绿色设计常规机械设计方法是依据力学和数学建立的理论公常规机械设计方法是依据力学和数学建立的理论公式和经验公式为先导，以实践经验为基础，运用图表和式和经验公式为先导，以实践经验为基础，运用图表和手册等技术资料，进行设计计算、绘图和编写设计说明手册等技术资料，进行设计计算、绘图和编写设计说明的过程的过程。该方法该方法强调以成熟的技术为基础强调以成熟的技术为基础，目前

6、，目前常规机械设常规机械设计方法仍然是机械工程中的主要设计方法。计方法仍然是机械工程中的主要设计方法。现代设计方法现代设计方法强调以计算机为工具强调以计算机为工具，以工程软件为，以工程软件为基础，运用现代设计理念进行的机械设计。基础，运用现代设计理念进行的机械设计。现代设计方法从现代设计方法从不同角度深化了机械设计，提高了不同角度深化了机械设计，提高了产品的设计质量，也降低了产品的成本。产品的设计质量，也降低了产品的成本。（1 1）计算机辅助设计）计算机辅助设计（2 2）有限元设计）有限元设计（3 3）可靠性设计）可靠性设计（5 5）优化设计）优化设计（4 4）摩擦学设计）摩擦学设计（6 6）

7、绿色设计）绿色设计（1 1）理论设计：）理论设计： FA AF使用要求使用要求工艺要求工艺要求经济要求经济要求 )mN(955012nPTmax min m a ram maxam min2minmax m2minmax amaxminr1, 1 r max和和 min同侧同侧时，时，r为正值为正值;异异侧时，侧时，r为负值为负值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、机械零件的接触强度问题四、机械零件的接触强度问题 LFEEnH)11(1222121max21111 LFEEnH )11(1222121max1221 LFZnE 1221 LFZnEH max12内接触内接触外接触外接触 HPH max 磨损量磨损量时间时间O磨合磨合稳定磨损稳定磨损剧烈磨损剧烈磨损新摩擦表面的微观形貌新摩擦表面的微观形貌磨损量磨损量时间时间O磨合磨合稳定磨损稳定磨损剧烈磨损剧烈磨损 除了上述四种基本磨损类型以外，还有侵蚀磨损、微动磨损