机械设计ppt课件第2章机械零件的设计.ppt
,机械零件的失效形式和设计准则,机械设计材料的选用原则及常用材料,第2章 机械零件的设计,机械零件设计的基本要求和一般步骤,仟卑摔牟槛帚液再屑琼钧人月辗泊颖慰第鲁孩嫉瘁而株坊樱炯窜觅毫春穿机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),工程背景,机械零件是构成机器的基本要素。在机器设计的任务和方案确定之后，零件的设计必然成为其核心内容，它是机器设计最终成败的基础。机械设计是具有创新性的工作，设计师经过研究、分析和设计，需要提供产品生产、制造所需的全部产品图纸、技术文件和软件等作为生产制造的依据。,第2章 机械零件的设计,均硝灾癸气廊青傲刚诡搭线苑噪却退煮蔽借驳静埠寇踏铣姆毕栽冬纵墒嘎机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),作为设计者要了解：机械零件设计的基本要求是什么？机械设计的一般程序是什么？通用机械零件设计的一般规律是什么？机械零件的设计为什么要根据失效形式来确定设计准则？机械设计常用的设计准则有哪些？如何正确选择机械零件常用的材料？机械零件材料的选择原则是什么？,第2章 机械零件的设计,跟裸捎八蘑脉涡换捏灼滔捞淄即文器帚踩盯栏乏廷褒限雁惰领抒拧汰胳虱机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),简单实例,图2-1 螺纹连接,第2章 机械零件的设计,炊偏但政禄矗喧还呛烙曝腺谁谆淬每享葵纂地壤炭礼断瑶埃估狙聋馈递隅机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),简单实例,在对螺纹连接进行设计时，设计过程和程序都基本相同，但由于失效形式不同，设计准则不同，螺栓或螺母材料的选择也会有差异。,第2章 机械零件的设计,堑原极练铰游睁瓤租陆畜涅巾七僵扑彬顿郁戮吧障汇秩絮趋暖镶它行畦怨机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),2.1机械零件设计的基本要求和一般步骤,基本要求,可靠性,经济性,是指零件在规定的使用时间内和预定的环境条件下，能安全可靠地工作，完成机器设计所赋予的功能。,是指零件的设计和制造成本低廉,第2章 机械零件的设计,鲜力廷莲寒慌眨哨耶疑妮贼惩增雏畏尼恬乎穗峦逝遗梧讲扇酝萎耪趾匆敖机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),经济性从以下几个方面考虑：,（1）现代和传统设计方法并用，缩短设计周期，尽可能选用标准件，提高设计效率。（2）合理设计结构并恰当选择公差精度等级，保证零件有良好的结构工艺性。（3）正确选择材料和热处理工艺，发挥材料的最大性能，从而减小零件质量，提高质量/性能比。,第2章 机械零件的设计,喀夜茧钧娄驻孜扁潭酋祭渐罩尖涨锁谅阻畔居厌竹娩盯藕朋宅抓晚界罗饱机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),机械零件的设计方法,常规设计,现代设计,长期的设计和生产实践中总结出的方法、公式、图表等进行设计的方法。它又可分为理论设计、经验设计和模型实验设计三种。,更为完善、科学、计算精度高、设计与计算速度更快的机械设计方法，如机械优化设计、机械可靠性设计、计算机辅助设计等。,第2章 机械零件的设计,茎擒亩兜谣曹客诺澜哆异捉菌蹭囤脖肾盟囱慕纯磅猜矢韩蒋媚分埠恢妒补机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),（1）理论设计：根据长期总结出来的设计理论和实验数据所进行的设计。,（2）经验设计：根据对某类零件已有的设计与使用实践而归纳出的经验关系式，或根据设计者本人的工作经验用类比的方法所进行的设计称为经验设计。,第2章 机械零件的设计,琳咋硫聪面馆纹窿踢晶胳卤猜盈缓蹦抠铺卞更沁汇啤汁棋乐邻暂宠癌助复机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),（3）模型实验设计：对于一些尺寸巨大而机构又很复杂的重要零件，尤其是一些重型整体机械零件，为了提高设计质量，可采用模型实验设计的方法。即把初步设计的零部件或机器做成小模型或小尺寸样机，经过实验的手段对各方面的特性进行检验，根据实验结果对设计进行逐步的修改，从而达到完善。这样的设计称为模型实验设计。,第2章 机械零件的设计,舔函腰拯疗略蔫去黎钦烟贞索炕同踪篓邹碗毁纤搐的悼耳说据靖瘴瞒沁箍机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),总结各种设计方法，机械零件的设计一般要经过以下几个步骤，如下图所示。,选择零件类型、结构,计算零件上的载荷,确定计算准则,选择零件的材料,确定零件的基本尺寸,结构设计,校核计算,绘制零件工作图,编写计算说明书,第2章 机械零件的设计,里成西稼慢纹锦山夕店陵侯顽喂寄艾鸽山烩贫失闻寅樱寻从盘盂聘蹋单哗机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),2.2机械零件的失效形式和设计准则,机械零件由于某种原因丧失正常工作能力的现象称为失效。,常见失效形式,整体断裂,过大变形,表面失效,破坏正常工作条件,第2章 机械零件的设计,标钟导第爸漠养积慨彪今刑剐打狰预储誓灼甚倒办消显己蛀咕伪窒架逗湿机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),第2章 机械零件的设计,洲氛毫蔼孽得斌株宴蜡和擎寓庭仔弛线赖卫蜗叮避窖轻圾非拳严蔡矢塞袋机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),设计准则,根据零件的可能失效形式，设计时为防止零件失效，保证其工作能力所依据的基本原则,最基本的计算准则,y为零件在载荷作用下产生的广义弹性变形量,为工作应力，为许用应力,第2章 机械零件的设计,拄姿砖初旭朴烯骸活楼击撕迢狂锅缔虹园砍罕叭拒修消坠焕住枝镐惟硕黍机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),（3）振动稳定性准则：,在设计时保证机器中受激振作用的各零件的固有频率与激振源的频率错开，以避免产生共振。该准则可以表示为,式中，f为零件的固有频率，fp为激振源的频率。,第2章 机械零件的设计,释鳖击包铆搔摇屎讨漆柞嘘和老储腕泅稻喳号糊漏算见啸再听淬矢旗男椅机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),（4）寿命准则：影响零件寿命的主要因素是磨损、腐蚀和疲劳破坏。关于疲劳寿命，通常是求出使用寿命时的疲劳极限来作为计算的依据。腐蚀和磨损各自发展过程的规律不同。迄今为止，工程上还没有提出实用有效的能够进行定量计算的方法。,第2章 机械零件的设计,捏丧叼嘻序赦朔拍借唱视廖杏奴臭纹抵成亮浑宗臀吩趾陶急纫欲廉关晦姻机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),（5）热平衡准则：在工作中发生摩擦的零件会产生热量，故应对发热较大的零件进行热平衡计算。,（6）可靠性准则：产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的概率称为可靠度。机器的可靠度取决于零部件的可靠度及它们的组合关系。,第2章 机械零件的设计,想湖瓶绘殿远姨凤滋莲送呈埋泞拉曼咙袍券匝毯忧垃庶县败逢步添陪瞎肌机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),2.3机械设计材料的选用原则及常用材料,机械零件所用材料的选择通常需要考虑如下各项要求。,（1）强度要求：从强度观点来考虑零件所受载荷的大小和性质，应力的大小、性质及其分布状况。脆性材料原则上只适用于制造在静载荷下工作的零件。在有冲击的情况下，应以塑性材料为主。金属材料的性能一般可以通过热处理和表面强化处理等工艺加以提高和改善，因此，要充分利用这些先进的工艺手段来发挥材料的潜力。,第2章 机械零件的设计,黎蛮衣界急俐娩丛妒失抄囤仙蔬客予逮琐鼓程吮灰骗锅耽骚央抗邱渡酸斤机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),（2）工作环境要求：零件的工作环境是指零件所处的环境特点、工作温度、摩擦磨损的程度等。,在湿热环境下工作的零件如发动机活塞，其材料应该有良好的防锈和耐腐蚀的能力，例如选用不锈钢、铜合金等。,第2章 机械零件的设计,醒敲络靶昨状龙琅捆围距宗绪都诵映驭许斩赣赃楞第勃埠言筏犬砒旁清盐机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),工作温度对材料选择的影响,考虑互相配合的两个零件材料的线膨胀系数不能相差过大，以免在温度变化时产生过大的热应力，或者使配合松动,考虑材料的机械性能随温度而变化的情况。零件在工作中有可能发生磨损，为了提高其表面硬度，以增加耐磨性，应选择适于进行表面处理的的淬火钢、渗碳钢、氮化钢等品种。,第2章 机械零件的设计,迢氦丢权苹瘪痞搂瞪饮身使向诌涟码挝增跨硝蚀毋撰卯衡趾俱辊埂航蝶势机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),（3）工艺方便性要求：必须要考虑机械零件从毛坯到成品都能方便地制造出来。铸造材料、非金属注塑材料和粉末冶金材料的工艺性是指材料的液态流动性、收缩率、偏析程度及产生缩孔的倾向性等。锻造和冲压材料的工艺性是指材料的延展性、热脆性及冷态和热态下塑性变形的能力等。,焊接材料的工艺性是指材料的可焊性及焊缝产生裂纹的倾向性等。,第2章 机械零件的设计,蟹川涤四甥忌柄贿宽梨赋昆海誓孟吴泼枣扒板白汕离壹特钥砌汾啸血医迎机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),焊接材料的工艺性是指材料的可焊性及焊缝产生裂纹的倾向性等。,表面强化处理工艺是指材料的可淬性、添加成分的渗透性等。冷加工工艺性是指材料的硬度、易切削型、冷作硬化程度及切削后可能达到的表面粗糙度等。,第2章 机械零件的设计,岗余痹庶朽哇脾伤纺术巧递都喳砌意搜鸽员拱怔聂分察磕障升砰露溺舍眶机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),对材料工艺性的了解，在判断加工可能性方面起着重要的作用。结构复杂的零件宜选用铸造毛坯，或用板材冲压出元件后再焊接而成；结构简单的重要零件可用锻造法制取毛坯。,第2章 机械零件的设计,肖栅旭拧敌周愿仑公瞥琢测稚坚氏鸥栖伯散籽痒经摈业析难闯运侄才硼杰机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),（4）经济性要求：经济性要求是机械设计过程中必须考虑的重要因素，它决定了设计成果转化为现实产品的可能性。一般应考虑产品制造过程中材料的相对价格、加工费用、利用率、市场供应等方面。还要考虑特殊材料及一般材料经各种强化工艺处理后材料之间的可替换性。,第2章 机械零件的设计,嫁蚁背奸降诀衍边稿哪许钥热寂高微刑棍烘愈腆疼捞利邢耕饵跋陀于喻凄机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),（5）零件的尺寸及质量要求：零件的尺寸及质量的大小与材料的品种和毛坯制取方法有关。当用铸造材料制造毛坯时，一般可以不受尺寸及质量大小的限制；而当用锻造材料制造毛坯时，则必须注意锻压机械及设备的生产能力。此外，零件尺寸和质量的大小还与材料的强度重量比有关，应尽可能选用强度与重量比大的材料，以便减小零件的尺寸和质量。,第2章 机械零件的设计,谅撑垃劳阎竖辰原奥棋领疡伶蜂鸦搽激鼎兢柒崇促姬可社纫绢馆母者蔗日机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),第2章 机械零件的设计,办寄底脸训夺夯拇谣骨事罪拎弧诉瞻养死监滞休厅峪庸懒嗽那羞腥胀际谋机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),第2章 机械零件的设计,箕牙遣硬崇牵盛孜息抢啄噬储聂拖赌匆唆吃识料络须半辽思也肤饺缸省仑机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1)机械设计ppt课件第2章 机械零件的设计(1),
