第6章机械结构设计

第6章机械构造设计本章主要内容讲解构造件的功用及根本类型；讲解构造方案设计的根本原那么和原理；讲解构造设计中的强度和刚度问题；引见支承件的构造设计；引见构造设计中的工艺问题；引见构造设计中各种资料的特点。本章目的掌握构造件的功用及根本类型；掌握构造方案设计的根本原那么和原理；掌握构造设计中的强度和刚度问题；了解支承件的构造设计；了解构造设计中的工艺问题；了解构造设计中各种资料的特点。1构造件的功用及根本类型一、构造件的功用1、接受载荷2、传送运动和动力3、坚持有关零部件之间的相对位置和运动关系4、其它功用如维护、盛装光滑油、防护、外型等作用。二、构造件的分类从设计、制造等角度： 分为法兰类、轴套类、轴类、箱体类、支承件等。 从毛坯工艺的角度： 铸造件、焊接件、锻造件、铆接或粘接件等。二、零件的相关四、零件的构造要素直接相关部位的设计满足间接相关条件直接相关部位——〉任务部分——〉任务部分+结合〔安装〕部分箱体类零件可看成支架的变形轴类零件2构造方案设计的根本原那么和原理一、构造方案设计的根本原那么 三个原那么：明确、简单、平安可靠。1、明确〔1〕功能明确〔2〕任务原理明确〔3〕运用工况和承载情况明确〔4〕制造、检验、安装、运输、调试等要求2、简单3、平安可靠分直接、间接、提示性平安技术。二、构造方案设计原理1.等强度原理2.合理力流原理3.变形协调原理4.力平衡原理 有些机械构造在上作中，由于设计不合理产生一些附加载荷，如斜齿轮啮合的轴向推力，往复运动或回转运动的惯性力等，这些附加载荷降低了构造的寿命与精度，必需加以抑制，相应采取有效措施把它平衡掉。5.功能〔义务〕分配原理 功能分配有三种情况: 即一个零件完成几种功能:如管道法兰能联接、分别、密封； 一个零件完成一种功能: 几个零件完成一种功能:如受横向载荷的燥拴联接，普通都在螺栓外侧加套筒承当剪力，螺拴只起须紧作用，这样既减轻了分量，任务又平安可靠。 从另一个角度看，同一个零件的不同部位可承当不同的功能，不同的部位可用不同的资料，如蜗轮的青铜齿因耐磨，铸铁轮芯用来承载。 进展一样功能的义务分配，当功率、力或尺寸大到一定程度时，就把同一个功能分配给假设干个一样功能的载体来承当，如用几根三角带传送转矩，同一处采用多个一样的轴承等。6.构造自助原理/自补偿原理 经过选择构件及其在系统中的合理布置，使构件之间相互支持以到达功能加强的作用称为自助。在正常形状下有加强功能、减载或平衡的作用，在非正常形状下有维护和自救的作用。 在自助构造中，总作用是由初始作用和辅助作用共同完成的。而辅助作用是由初始作用伴随而生的，如斜齿啮合产生的轴向力等。1〕自加强构造 如压力机曲柄构造。2〕自平衡构造 如离心调速器等。3〕自维护构造 如摩擦离合器、带传动等。7.稳定性原理 如力的稳定性和热稳定性。3构造设计中的强度和刚度问题一、经过构造设计降低应力减小变形合理确定界面外形2.合理确定轴向尺寸 如镗杆，小锥齿轮轴等悬臂端。3.合理选择支撑方式4.合理利用资料特性 钢材 铸铁二、改善零件的受力情况1载荷分流2载荷均化3载荷抵消 如轴向力的抵消等。三、预加载荷1弹性强化2塑性强化3预紧〔如轴承、螺栓等等〕四、刚度和强度其它问题 1提高疲劳强度和动刚度

2提高零件的接触强度和接触刚度1〕增大球面支撑的综合曲率半径2〕以面接触替代线接触或点接触3〕采用变位齿轮提高齿面接触强度4〕其它如添加单位面积接触点数、合理提高