02 设计总论.ppt

1、设计总论,第1节 设计工程机械的基本原则 第2节 设计程序与样机试制、试验,设计总论,第1节 设计工程机械的基本原则 满足使用要求； 满足经济性要求； 满足劳动保护的要求； 满足工艺性要求； 满足机器的结构性能要求； 耐磨性要求； 其他要求。,第1节 设计工程机械的基本原则,一、 使用要求 机器的使用要求是指在使用条件下能够有效的实现所预期的全部功能。 使用性能的优劣是检验设计是否正确的唯一标准。 不同类型的机器对应于不同的工况，因此使用性能要求也不同。,第1节 设计工程机械的基本原则,例如：铲土运输机械的整机使用性能包括牵引性能、动力性能、机动性和稳定性等。 牵引性能反映了机器在牵引工况下的

2、工作能力和作业效率； 动力性能反映了机器在运输工况下的最大运行速度、加速性能和爬坡能力，表示了机器在该工况下的工作能力和效率； 机动性表示机器对不同的运行条件、对作业场地、对工点转移、施工组织等多方面的适应能力和机动灵活性； 稳定性表示机器在作业、运行过程中抵抗纵向、横向顷翻和滑移的能力，表示机器工作时的安全、可靠性。,第1节 设计工程机械的基本原则,二、 经济性要求 经济性是一个综合指标，表现在设计、制造和使用、报废回收的整个过程。 提高设计及制造经济性的主要途径： 三化：标准化、通用化、系列化的零部件； 四新：新产品、新技术、新结构、新材料； 在满足机器性能的前提下，简化传动链、简化结构、

3、减少零部件的种类和数量； 设计容易制造、装配简单的零部件。,第1节 设计工程机械的基本原则,提高使用经济性的主要途径： 提高自动化水平，以求高的生产效率，降低维护费用； 选用效率高的传动装置和支承装置，以降低能量消耗； 采用适当的防护和润滑装置，以延长机器的工作寿命和降低维护费用； 可靠的密封装置，防止漏油、漏气； 设计机器要为将来的维护做好准备，力求拆装方便； 设计时应考虑机器使用情况的自动化检验。,第1节 设计工程机械的基本原则,三、满足劳动保护的要求 技术安全：操作人员的安全防护措施，安全保险装置和信号报警系统，驾驶室应具有良好的视野，以保证机器的安全运行；翻车保护架。 最大限度的减少操

4、作者的体力及脑力消耗；人力驱动部位、手柄、仪表和信号指示装置、可靠的连锁装置。 改善操作者的工作环境，包括噪音、防尘、空调、座椅等。,第1节 设计工程机械的基本原则,四、满足工艺性要求 包括制造工艺性和维护工艺性； 为提高机器经济性的重要措施之一； 简化结构和传动机构； 择优选用各种机构的组合方案； “三化”； 采用优先配合、优先系列标准结构要素； 合理选用零件精度、表面粗糙度和形位公差。,第1节 设计工程机械的基本原则,五、满足结构性能要求； 恶劣条件下作业；多变的外载荷：动载、冲击、振动； 要选择合理的结构方案，正确运用计算假设，确定计算模型，采用正确的计算方法进行结构设计，目的是力求在最

5、小的结构重量下，机器的机构具有足够的强度、刚度、稳定性和抗震能力。 合理设置缓冲悬架，在传动链中设置缓冲环节，以减小动载荷。,第1节 设计工程机械的基本原则,六、耐磨性要求 某些零部件要求具有高的耐磨性： 推土机的刀片、挖掘机的刃齿； 挖掘机的滚盘。 正确选择材料和热处理方法，合理确定结合副、摩擦副的比压力，摩擦副要选择适当的润滑方式、防尘装置和密封装置。,第1节 设计工程机械的基本原则,六、其他要求 施工工艺和施工组织的要求； 长途运输的要求； 一机多用的要求；,设计总论,第2节 设计程序与样机试制、试验 设计程序 样机试制 试验鉴定,第2节 设计程序与样机试制、试验,一、工程机械的设计程序

6、 1、拟定设计任务书 由上级部门、制造工厂根据工程建设的需要以及推动技术发展意图而提出的，或者根据现有机械的使用情况而提出的改进设计任务。 2、编制设计技术任务书 主要内容包括该机器的用途、使用范围、工作条件、主要性能参数、主要部件的结构型式、工作装置、附属设备等方面的要求，以及主要特点的说明。,第2节 设计程序与样机试制、试验,3、草图设计 又称总体设计或初步设计，主要工作内容是： 选定整机方案和部件方案； 拟订传动系统和液压系统图； 绘制总体布置图； 各总成部件草图； 初步估算各部件的重量和重心位置，验算载荷分配或压力中心； 初步确定轮胎型式和规格（履带尺寸）；,第2节 设计程序与样机试制

7、、试验,验算机器行驶和作业稳定性； 进一步确定轴距、轮距或履带接地长度和宽度； 进行牵引计算，绘制牵引特性、速度特性、动力特性； 分析机器的牵引性能、速度性能、动力性能以及经济性，并根据分析结果，在必要时调整总体方案和部件方案。,第2节 设计程序与样机试制、试验,4、技术设计 总图设计：绘制整机总图，确定整体布置，确定传动方案，整机外形尺寸、特征尺寸以及各总成的主要尺寸。 总成各部件的总图设计：确定主要机构和零件的结构尺寸，进行结构设计，绘制各部件的总图和特殊零件的工作图。 需要完成的详细计算：运行和工作时的阻力计算，牵引平衡分析，牵引性能、速度性能和动力性能分析，转向、制动和稳定性计算，钢结

8、构的静力、动力分析和强度、刚度计算，主要零件的结构、强度计算。,第2节 设计程序与样机试制、试验,5、工作图设计 绘制零件工作图； 完成全套图纸； 编制全部技术文件。 需注意：制造工艺性，维修工艺性，贯彻“三化”，正确拟定制造精度和技术条件。 设计、工艺和供销人员应密切配合，以便提高产品的工艺性，更好的进行外购件、外协件的准备工作，以便加快试制的进度。,第2节 设计程序与样机试制、试验,二、样机试制 目的： 通过生产实践来检验机器结构和设计图纸的正确性。 内容： 划分加工件、外购件及协作件； 编制试制工艺文件； 设计和制造试验样机所必须的工艺装备； 进行零件加工、部件装配和总装。,第2节 设计

9、程序与样机试制、试验,三、试验鉴定 包括技术检验、性能试验、技术鉴定三部分。 （1）技术检验： 全面检查所生产的样机是否符合设计文件和图纸的要求。技术检验合格后方可进行试验；,第2节 设计程序与样机试制、试验,（2）整机性能试验的主要内容： 静止状态测定：尺寸，重量，重心，操纵装置的操纵力和行程等； 行走试验：平均速度，运行阻力，爬坡性能，回转半径，直线行驶性能； 作业性能试验：作业生产率； 工作装置性能试验：测定工作装置的各种动作速度、液压系统的压力、工作油缸的沉降量； 驾驶位置的噪音、振动频率、振动加速度。 工业试验：按规定的时间，在正常使用、维护、保养和调整的状态下连续作业，不得中途更换主要零部件。试验后解体检查零件和部件的磨