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1、一、傳統(tǒng)機械設(shè)計方法,1、失效的概念 機械零件由于某種原因在預(yù)定使用期內(nèi)喪失了正常工作能力。,失效形式：斷裂、塑性變形、過大的彈性變形、表面失效(磨損、疲勞點蝕、膠合、塑性流動、壓潰和腐蝕)等，以及正常條件下引起的失效（帶傳動中的打滑、受壓桿件的失穩(wěn)等）。,第三章 傳統(tǒng)設(shè)計與現(xiàn)代設(shè)計方法簡介,一臺機器在滿足預(yù)期使用功能及使用期內(nèi)安全可靠的前提下，還應(yīng)具有性能好、效率高、成本低，操作方便，維修簡單和造型美觀的特點。,2、機械零件的設(shè)計準則,設(shè)計準則保證零件不失效所依據(jù)的基本準則,1） 強度準則,零件在載荷作用下抵抗破壞的能力,單向應(yīng)力,復(fù)合應(yīng)力,（1）應(yīng)力及安全系數(shù),有規(guī)則變應(yīng)力,無規(guī)則變應(yīng)力,
2、（2）應(yīng)力類型,,,,,,,,,,對稱循環(huán)變應(yīng)力,脈動循環(huán)變應(yīng)力,非對稱循環(huán)變應(yīng)力,,穩(wěn)定變應(yīng)力,非穩(wěn)定變應(yīng)力,靜應(yīng)力只在靜載荷下產(chǎn)生。,變應(yīng)力由變載荷產(chǎn)生，也可由靜載荷產(chǎn)生。,（3）穩(wěn)定變應(yīng)力的變化規(guī)律,（4）N 曲線 （疲勞曲線）,變應(yīng)力狀態(tài)下極限應(yīng)力lim（以max表征）是應(yīng)力變化次數(shù)N 的函數(shù)，其關(guān)系常由試驗方法獲得的疲勞曲線表示。疲勞曲線分四段：,4）壽命設(shè)計準則,影響零件壽命的主要因素是疲勞、磨損和腐蝕。,3）精度設(shè)計準則,機械零件的精度指標用零件的尺寸誤差和形狀位置誤差進行控制和保證。對尺寸鏈的誤差進行校驗，確保設(shè)計終了狀態(tài)與設(shè)計總體指標相匹配；精度指標與加工能力、加工過程、加工
3、成本相匹配。,2）剛度設(shè)計準則,剛度是零部件在載荷下抵抗彈性變形的能力。即 彈性變形量 y y,,5）振動穩(wěn)定性準則,6）可靠性準則,可靠性是指系統(tǒng)或零件在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的程度?？煽啃酝ǔＳ每煽慷萊t 度量，它是指系統(tǒng)或零件在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率。,使機器的激振源頻率與零件的固有頻率錯開。,1、常用材料,1）材料的分類和應(yīng)用,見后續(xù)章節(jié),3、機械零件的常用材料及其選擇,,2）材料的選擇,（1）使用要求,零件的工作條件(環(huán)境特點、工作溫度、摩擦磨損的程度等)、載荷與應(yīng)力的性質(zhì)和大小、零件的重要性等。,,（2）工藝要求,（3） 經(jīng)濟要求,形狀復(fù)
4、雜、尺寸大的零件難以鍛造，如采用鑄造或焊接，則其材料應(yīng)有良好的鑄造性能或焊接性能，結(jié)構(gòu)上也要適應(yīng)鑄造或焊接的要求。,材料的經(jīng)濟性主要表現(xiàn)在材料的相對價格、加工費用和使用維護費等幾個方面。在滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡量選用價格較低的材料。,,1）機械零件的結(jié)構(gòu)工藝性,（1）選擇合理的毛坯,（1）在專門化工廠以先進的方法對通用零件進行大批量集中制造，可提高質(zhì)量，降低成本。,4、 機械零件的結(jié)構(gòu)工藝性,（2）結(jié)構(gòu)要簡單，便于加工,（3）便于安裝、維修,2）機械零件設(shè)計中的標準化,（2 ） 統(tǒng)一材料和零件的性能指標，使其能夠進行比較，可提高零件的可靠性；,（3 ）采用標準結(jié)構(gòu)及零部件，有利于設(shè)計者把精力用在關(guān)鍵零、部件的設(shè)計上，可提高設(shè)計質(zhì)量；,（4）零部件的標準化，可增強互換性。,二、現(xiàn)代機械設(shè)計方法簡介,現(xiàn)代設(shè)計的主要理論與方法,現(xiàn)代設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計的主要區(qū)別（一）,現(xiàn)代設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計的主要區(qū)別（二）,1、自學(xué)報告選題,2、設(shè)計性大作業(yè) 1）螺旋傳動設(shè)計(手工或CAD畫圖、A4圖紙) 2）齒輪傳動設(shè)計(手工或CAD畫圖、A4圖紙) 3）軸系組合設(shè)計(手工或CAD畫圖、A3圖紙) 注：大作業(yè)均包括設(shè)計計算說明書一份（打字或手 寫不限 ， A4紙 ） 。,
機械零件設(shè)計方法簡介
