機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 朱龍英 00緒論

1、2022-5-2912022-5-292課件及作業(yè)答案公共郵箱密碼：hygxy101010電話：電話意：注意：禁止修改密碼、刪改附件內(nèi)容禁止修改密碼、刪改附件內(nèi)容2022-5-293學(xué)習(xí)安排學(xué)習(xí)安排結(jié)合結(jié)合PPT，以課堂講解為主，習(xí)題課為輔，掌握，以課堂講解為主，習(xí)題課為輔，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)基本知識(shí)和方法，提高綜合應(yīng)用各門課機(jī)械設(shè)計(jì)基本知識(shí)和方法，提高綜合應(yīng)用各門課程知識(shí)的能力。程知識(shí)的能力。1.1.授課授課2.2.考核考核總評(píng)成績總評(píng)成績 = = 平時(shí)成績平時(shí)成績（作業(yè)、考勤、實(shí)驗(yàn)）（作業(yè)、考勤、實(shí)驗(yàn)）3030+ +階段考試階段考試3030+ +期末考試期末考試4040

2、提醒：缺課按次數(shù)減適當(dāng)?shù)钠綍r(shí)成績，超過規(guī)定比例則取消考試資格提醒：缺課按次數(shù)減適當(dāng)?shù)钠綍r(shí)成績，超過規(guī)定比例則取消考試資格2022-5-2943. 時(shí)間安排時(shí)間安排總課時(shí)：總課時(shí)：80 (80 (第第1-151-15周周) ) 理論課時(shí)：理論課時(shí)：7474 實(shí)驗(yàn)課時(shí)實(shí)驗(yàn)課時(shí): 6: 6 實(shí)驗(yàn)安排：實(shí)驗(yàn)安排：(3(3、6 6、8 8周的周六全天，分三組進(jìn)行）周的周六全天，分三組進(jìn)行）2022-5-295課堂基本要求課堂基本要求 1、按時(shí)上課，不遲到，不早退。、按時(shí)上課，不遲到，不早退。 2、請假辦理正常請假手續(xù)，有病例之類的證明、請假辦理正常請假手續(xù)，有病例之類的證明 3、認(rèn)真聽講，集中精力思考，

3、積極發(fā)言、認(rèn)真聽講，集中精力思考，積極發(fā)言 4、不交頭接耳講話、不睡覺、不交頭接耳講話、不睡覺、不玩手機(jī)不玩手機(jī) 5、集中向前坐、集中向前坐 2022-5-296緒緒 論論機(jī)械機(jī)械機(jī)器與機(jī)構(gòu)的總稱舉例舉例：汽車、洗衣機(jī)、縫紉機(jī)、機(jī)床、飛機(jī)、輪船、手表、鐘、機(jī)械部件、機(jī)械零件等等 產(chǎn)生產(chǎn)生：是人類為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而創(chuàng)造出來的主要工具。標(biāo)志標(biāo)志：使用機(jī)器進(jìn)行生產(chǎn)的水平是衡量一個(gè)國家的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度的 重要標(biāo)志之一。（猿人）0.1 本課程的研究對(duì)象和內(nèi)容本課程的研究對(duì)象和內(nèi)容本課程的研究對(duì)象：本課程的研究對(duì)象：機(jī)械機(jī)械2022-5-297古代古代中國中國機(jī)械機(jī)械達(dá)芬奇達(dá)芬奇的發(fā)明的發(fā)明機(jī)器武

4、士機(jī)器獅水磨、記里鼓車、古代水碓、地震儀水磨、記里鼓車、古代水碓、地震儀其他？指南車、水磨、云錦機(jī)等其他？指南車、水磨、云錦機(jī)等有翼滑翔機(jī)離合器離合器2022-5-298發(fā)展發(fā)展：大量的新機(jī)器從傳統(tǒng)的純機(jī)械系統(tǒng)，演變成機(jī)電液一體化的機(jī)械設(shè)備。機(jī)器的設(shè)計(jì)、制造進(jìn)入了智能化的新階段。機(jī)器的設(shè)計(jì)制造周期越來越短，對(duì)機(jī)器的性能、質(zhì)量的要求也越來越高，個(gè)性化要求越來越多，機(jī)械產(chǎn)品向著高速、精密、重載、智能等方面發(fā)展。 本課程的研究內(nèi)容本課程的研究內(nèi)容：一般參數(shù)的通用零部件的設(shè)計(jì)理論與方法2022-5-299內(nèi)燃機(jī).exe機(jī)器的組成及其特征機(jī)器的組成及其特征一、舉例說明一、舉例說明單缸內(nèi)燃機(jī)單缸內(nèi)燃機(jī) 顎

5、式破碎機(jī)顎式破碎機(jī) 2022-5-2910二、基本概念二、基本概念1 1、機(jī)器、機(jī)器(1)(1)特征：特征：都是人為的實(shí)物組合；都是人為的實(shí)物組合；組成機(jī)器的各實(shí)物之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；組成機(jī)器的各實(shí)物之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；能實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換或完成有用的機(jī)械功。能實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換或完成有用的機(jī)械功。（2 2）組成：）組成：（3 3）機(jī)器是執(zhí)行機(jī)械傳動(dòng)的裝置，用來變換或傳遞能量、物料、信息，）機(jī)器是執(zhí)行機(jī)械傳動(dòng)的裝置，用來變換或傳遞能量、物料、信息，以代替或減輕人的體力和腦力勞動(dòng)以代替或減輕人的體力和腦力勞動(dòng)（4 4）按用途分：動(dòng)力機(jī)器，加工機(jī)器，運(yùn)輸機(jī)器）按用途分：動(dòng)力機(jī)器，加工機(jī)器，運(yùn)輸機(jī)器 2

6、022-5-2911二、基本概念二、基本概念2 2、機(jī)構(gòu)、機(jī)構(gòu)（）特征：（）特征：都是人為的實(shí)物組合；都是人為的實(shí)物組合；組成機(jī)器的各實(shí)物之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。組成機(jī)器的各實(shí)物之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。（）類型：常用機(jī)構(gòu)，液壓機(jī)構(gòu)，氣壓機(jī)構(gòu)等（）類型：常用機(jī)構(gòu)，液壓機(jī)構(gòu)，氣壓機(jī)構(gòu)等3 3、機(jī)械、機(jī)械：機(jī)器與機(jī)構(gòu)的總稱：機(jī)器與機(jī)構(gòu)的總稱4 4、構(gòu)件、構(gòu)件：機(jī)器或機(jī)構(gòu)中最小的運(yùn)動(dòng)單元：機(jī)器或機(jī)構(gòu)中最小的運(yùn)動(dòng)單元2022-5-29125 5、零件、零件：機(jī)器或機(jī)構(gòu)中最小的制造單元：機(jī)器或機(jī)構(gòu)中最小的制造單元又可分為標(biāo)準(zhǔn)零件、非標(biāo)準(zhǔn)件又可分為標(biāo)準(zhǔn)零件、非標(biāo)準(zhǔn)件通用零件：齒輪、螺釘、彈簧、鍵、銷、軸等通

7、用零件：齒輪、螺釘、彈簧、鍵、銷、軸等專用零件：曲軸、連桿、活塞等專用零件：曲軸、連桿、活塞等關(guān)系關(guān)系： 零件零件 構(gòu)件構(gòu)件 機(jī)構(gòu)、部件機(jī)構(gòu)、部件 機(jī)器機(jī)器組成組成組成組成組成組成機(jī)械機(jī)械6 6 部件部件：協(xié)同工作且完成共同任務(wù)的零件組合：協(xié)同工作且完成共同任務(wù)的零件組合通用部件：油泵、軸承，聯(lián)軸器、減速器等通用部件：油泵、軸承，聯(lián)軸器、減速器等專用部件：汽車轉(zhuǎn)向器專用部件：汽車轉(zhuǎn)向器2022-5-29132022-5-29140.2 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求及一般程序機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求及一般程序一一、機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求1 1、功能要求功能要求預(yù)定功能的要求是設(shè)計(jì)的基本出發(fā)點(diǎn)，包括

8、設(shè)計(jì)機(jī)器的功用和性能指標(biāo)（運(yùn)動(dòng)性能，動(dòng)力性能，技術(shù)指標(biāo)，外形結(jié)構(gòu)要求） 必需正確選擇機(jī)器的工作原理、機(jī)構(gòu)類型和機(jī)械傳動(dòng)方案2 2、可靠性要求可靠性要求安全可靠與強(qiáng)度、壽命的要求:機(jī)器正常工作的必要條件3 3、經(jīng)濟(jì)性要求經(jīng)濟(jì)性要求綜合性能指標(biāo)：與設(shè)計(jì)、制造、使用都有關(guān) 合理工藝、結(jié)構(gòu)與選材，盡量三化（零件標(biāo)準(zhǔn)化，部件通用化，產(chǎn)品系列化），提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低制造成本4 4、社會(huì)要求社會(huì)要求操作簡單，易于維護(hù)，勞動(dòng)強(qiáng)度低，環(huán)保2022-5-2915市場調(diào)研、可行性研究原理方案設(shè)計(jì)技 術(shù)設(shè) 計(jì)試制試驗(yàn)小批生產(chǎn)試銷投產(chǎn)設(shè)計(jì)任務(wù)書定出最佳方案裝配圖、零件圖、技術(shù)文件樣機(jī)評(píng)價(jià)改進(jìn)考核工藝性收集用戶意見產(chǎn)品銷

9、售二二、機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序2022-5-29160.3 機(jī)械的常用材料及選擇機(jī)械的常用材料及選擇一一、機(jī)械零件的常用材料機(jī)械零件的常用材料1 1、黑色金屬黑色金屬2 2、有色金屬有色金屬鈦、鎂、鋁、銅等合金，軸承合金（巴氏合金）鈦、鎂、鋁、銅等合金，軸承合金（巴氏合金）鑄鐵：灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵鑄鋼鑄造性比鑄鐵差，但比鍛鋼和軋制鋼好。 強(qiáng)度性比鑄鐵好，但比鍛鋼和軋制鋼差碳鋼與合金鋼應(yīng)用最廣泛b) 銅合金黃銅：Cu與Zn合金 青銅：Cu與Sn的合金 無錫青銅：Cu與鋁、硅、錳、鎳的合金。a) 鋁合金重量輕、導(dǎo)熱導(dǎo)電性較好、塑性好、抗氧化 性好，高強(qiáng)度鋁合金強(qiáng)度可與碳素鋼相

10、近2022-5-2917二二、材料的選擇原則材料的選擇原則三三、鋼常用的熱處理方法鋼常用的熱處理方法 其他處理方法：表面強(qiáng)化（冷處理）、表面熔覆、化學(xué)鍍等 四把火（退火、正火、淬火、回火），化學(xué)熱處理，調(diào)質(zhì)處理 3、非金屬材料、非金屬材料 塑料輕、易加工成形、減摩性好，強(qiáng)度低，可作為普通機(jī)械零件、絕緣體 陶瓷電熱性好，硬度高 橡膠彈性、絕緣性好，常用作彈性元件和密封元件、減震元件4、復(fù)合材料、復(fù)合材料1、使用要求2、工藝要求3、經(jīng)濟(jì)性要求2022-5-29180.4 機(jī)械零件的主要失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則機(jī)械零件的主要失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則 一、機(jī)械零件的失效形式一、機(jī)械零件的失效形式 失效零件喪失正常

11、工作能力或達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的性能失效形式：強(qiáng)度失效、剛度失效、磨損失效、振動(dòng)、 噪聲失效、精度失效、可靠性失效二、機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則二、機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則 工作能力零件不發(fā)生失效時(shí)的安全工作限度 計(jì)算準(zhǔn)則以防止產(chǎn)生各種可能失效為目的而擬定的零件工作能力計(jì)算依據(jù)的基本原則2022-5-29191、強(qiáng)度準(zhǔn)則、強(qiáng)度準(zhǔn)則 limlim tSSlimlim()()()()BBSSYY脆性材料塑性材料疲勞極限2、剛度準(zhǔn)則、剛度準(zhǔn)則 零件在載荷作用下抵抗彈性變形的能力 零件在載荷作用下抵抗破壞的能力 yyy可以是撓度、偏轉(zhuǎn)角或扭轉(zhuǎn)角 2022-5-29203、壽命準(zhǔn)則、壽命準(zhǔn)則 涉及到腐蝕、磨損和疲勞三個(gè)方面

12、的問題。pvpvpp4、振動(dòng)和噪聲準(zhǔn)則、振動(dòng)和噪聲準(zhǔn)則 0.85 ,1.15ppffff或5、熱平衡準(zhǔn)則、熱平衡準(zhǔn)則 tt2022-5-2921：可靠度表示零件在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率 tRN個(gè)相同零件在同樣條件下同時(shí)工作，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)有Nf個(gè)失效，剩下Nt個(gè)仍繼續(xù)工作，則 NNNNNNNRfftt1不可靠度（失效概率）： 1,1tttftFRRNNFn個(gè)零件組成的串聯(lián)系統(tǒng)，單個(gè)零件的可靠度:R1、R2 、 Rn，則系統(tǒng)的可靠度為Rf=R1R2Rn6、可靠性準(zhǔn)則、可靠性準(zhǔn)則 系統(tǒng)、機(jī)器或零件在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。 2022-5-2922三、機(jī)械

13、零件設(shè)計(jì)的一般步驟三、機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟 1）根據(jù)零件的使用要求，選擇零件類型、結(jié)構(gòu)形式和材料； 2）根據(jù)機(jī)器的工作要求，計(jì)算作用在零件上的載荷； 3）根據(jù)零件的工作條件，選擇零件的材料及熱處理方法； 4）按可能的失效形式，確定零件的計(jì)算準(zhǔn)則，并確定零件的基本尺寸，并加于標(biāo)準(zhǔn)化和圓整； 5）按工藝及標(biāo)準(zhǔn)化要求，進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 6）校核計(jì)算；7）繪制零件的工作圖，并編寫計(jì)算說明書。 2022-5-29230.5 機(jī)械設(shè)計(jì)方法及其新進(jìn)展機(jī)械設(shè)計(jì)方法及其新進(jìn)展 1、設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì)理論的不斷完善與發(fā)展2、設(shè)計(jì)手段和方法設(shè)計(jì)手段和方法的不斷更新優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、有限元法、變型產(chǎn)品設(shè)計(jì)3、機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合程度綜合程度越來越高，與其它學(xué)科交叉學(xué)科交叉越來越廣泛和深入機(jī)電液一體化4、機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)研究技術(shù)有了很大的發(fā)展和提高，實(shí)驗(yàn)與理論相互促進(jìn) 2022-5-2924一、課程的內(nèi)容一、課程的內(nèi)容學(xué)習(xí)常用機(jī)構(gòu)和通用零部件的工作原理，運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法。二、課程的性質(zhì)二、課程的性質(zhì)性質(zhì)：專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課作用：承上啟下特點(diǎn)