机械设计 机械设计总论.docx

第二章机器设计总论
§2–1呆板的组成
呆板的组成如下：

执行机构
帮助系统
控制系统
传动装置
原动件

§2–2设计呆板的一般步伐

一部呆板的质量根本上决定于设计质量，呆板的设计阶段是决定呆板优劣的要害。它是一个创造性的事情历程，同时也是一个尽可能多地利用已有的乐成经验的事情。

作为一部完整的呆板，它是一个庞大的系统。要提高设计质量，必须有一个科学的设计步伐。

设计呆板的一般步伐：
筹划阶段
方案设计阶段
技能设计阶段
技能文件体例阶段
§2–3对呆板的主要要求
设计呆板的任务是在当前技能生长所能到达的条件下，凭据生产及生活的需要提出的。不管呆板的类型如何，一般来说，对呆板都要提出以下的根本要求：

使用功效要求
经济性要求
劳动掩护要求
可靠性要求
其它专用要求

§2–4机器零件的主要失效形式
失效：――机器零件由于某种原因不能正常事情时
失效并不但纯指破坏。破坏只是失效的形式之一。
同一种机器零件的可能失效形式往往有数种

机器零件常见的失效形式有：整体断裂、过大的残余变形、零件的外貌破坏以及破坏正常事情条件引起的失效等
（一）整体断裂
整体断裂是指零件在载荷作用下，其危险截面的应力凌驾零件的强度极限而导致的断裂，或在变应力作用下，危险截面产生的疲劳断裂。

（二）过大的残余变形
看成用于零件上的应力凌驾了质料的屈服极限，零件将产生残余变形。

（三）零件的外貌破坏
零件的外貌破坏主要是腐化、磨损和打仗疲劳（点蚀）。

（四）破坏正常事情条件引起的失效
有些零件只有在一定的事情条件下才气正常的事情，如：
液体摩擦的滑动轴承，只有在存在完整的润滑油膜时才气正常事情。
带传动只有在通报的有效圆周力小于临界摩擦力时才气正常事情。
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隔断才气正常事情。

零件在事情时会产生那一种失效，这与零件的事情情况、载荷性质等许多因素有关。
有统计结果表明，一般机器零件的失效主要是由于疲劳、磨损、腐化等因素引起。

§2–5设计机器零件时应满足的根本要求
呆板是由种种百般的零部件组成的，要使所设计的呆板满足根本要求，就必须使组成呆板的零件满足以下要求
制止在预定寿命期内失效的要求
应包管零件有足够的强度、刚度、寿命。
结构工艺性要求
设计的结构应便于加工和装配
经济性要求
零件应有公道的生产加工和使用维护的本钱。
质量小的要求
质量小则可节约质料，质量小则灵活、轻便。
可靠性要求
应低落零件产生妨碍的可能性（概率）。
§2–6机器零件的设计准则
设计零件时，首先应凭据零件的失效形式确定其设计准则以及相应的设计盘算要领。一般来讲，有以下几种准则：
强度准则
确保零件不产生断裂破坏或过大的塑性变形，是最基
本的设计准则。
刚度准则
确保零件不产生过大的弹性变形。
寿命准则
通常与零件的疲劳、磨损、腐化相关。
振动稳定性准则
高速运转机器的设计应注重此项准则。
可靠性准则
当计及随机因素影响时，仍应确保上述各项准则。

§2–7机器零件的设计要领
机器零件的设计要领通常分为通例设计要领和现代设计要领两大类。
通例设计要领是指接纳一定的理论阐发和盘算，结合人们在恒久的设计和生产实践中总结出的要领、公式、图表等进行设计的要领。它又可分为：
理论设计
经验设计
模型实验设计
现代设计要领是指在近二、三十年生长起来的更为完善、科学、盘算精度高、设计与盘算速度更快的机器设计要领。如机器优化设计、机器可靠性设计、盘算机帮助设计等等。
§2–8机器零件设计的一般步调
机器零件的设计一般要经过以下几个步调：
1.选择零件类型、结构
2.盘算零件上的载荷
3.确定盘算准则
4选择零件的质料
5.确定零件的根本尺寸
6.结构设计
7.校核计算
8.画出零件事情图
9.写出盘算说明书
§2–8机器零件质料的选用原则
一、常用质料
金属质料玄色金属：灰铸铁、球墨铸铁…
(如：HT300QT500-5)
低碳钢、中碳钢、高碳钢、合金钢…
(如：08F45601Cr18）

有色金属，铝(LY12)、铜(ZCuSn10P1)…...

非金属质料
高分子质料：塑料、橡胶、合成纤维
陶瓷：强如钢、轻如铝、硬如金刚石
复合质料：强度高、弹性模量大、质量轻
二、机器零件质料的选用原则
载荷及应力的巨细和性质
零件的尺寸及重量
质料的经济性
零件的事情情况
零件的结构及加工性
§2–9机器零件设计中的尺度化
尺度化就是要通过对零件的尺寸、结构要素、质料性能、设计要领、制图要求等，制定出各人配合遵守的尺度。
尺度化的益处：
尺度化有利于包管产物质量，减轻设计事情量，便于零部件的交换和组织专业化的大生产，以低落生产本钱。
与设计有关的尺度:
国际尺度国度尺度行业尺度企业尺度等
如：ISOGBJB、HB