过程设备机械基础之绪论.ppt

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1、2023/2/5,1,过程设备机械基础,绪论第一章：机械设备常用工程材料 及钢的热处理第二章：物体受力分析和平衡条件第三章：杆件变形及强度和刚度计算第四章：容器设计基础第五章：机械传动,2023/2/5,2,绪论,学习本课程的目的与教学内容机器的基本组成机械零件的工作能力和计算准则教学安排与参考书,2023/2/5,3,一、学习本课程的目的与教学内容,通过工程力学部分的学习，了解构件在承受不同载荷时，构件会产生不同类型的应力和不同形式的变形。由此引伸出强度、刚度和稳定性的概念；通过工程材料部分的学习，了解常用金属材料的种类、性能、代号及钢的热处理；,2023/2/5,4,通过压力容器部分的学习

2、，可正确认识并保证压力容器的安全使用，及了解压力容器的设计方法；通过机械传动部分的学习，了解一些常见机械传动的形式及构成这些机械传动所需要的零部件。,2023/2/5,5,总之，通过本课程的学习后，在进行工艺设计时，就可以正确提出用于设备机械设计的参数，加强工艺设计人员和设备设计人员之间的沟通，从而使设备能最大限度满足工艺要求。,2023/2/5,6,二、机器的基本组成,机器组成：原动机部分、传动部分、执行部分。与机器有关的几个名词零件：机器中不可折的基本单元，是制造单元。构件：机器中能作相对运动的实体 称为构件，是运动单元。,2023/2/5,7,2023/2/5,8,机构：有两个特征，一是

3、由多个构件 组成，二是各构件间具有确定 的相对运动。机器：除上述两个特征外，还有第三个 特征，能够完成有效的机械功。何为机械？机器与设备有何不同？,2023/2/5,9,三、机械零件的工作能力和计算准则,失效的概念与判废的标准强度接触强度刚度耐磨性稳定性,2023/2/5,10,失效的概念与判废的标准,机械零件丧失工作能力或达不到设计要求的性能时称为失效。零件失效的形式有：断裂、过大的弹性变形或塑性变形、过度磨损、打滑、过热、联接松动、运动精度达不到设计要求等。针对各种不同失效形式，所列判定零件工作能力的条件，称为工作能力计算准则，亦即“判废”标准。有强度、刚度、耐磨性、耐热性、振动、稳定性等

4、。,2023/2/5,11,2023/2/5,12,2023/2/5,13,2023/2/5,14,2023/2/5,15,强度与接触强度,强度是指设备或零部件在载荷作用下，抵抗外力破坏的能力。是整体的。接触强度属于表面强度，是局部的。1、名义载荷与计算载荷：名义载荷：根据名义功率，用力学公式计算出作用在零件上的载荷。它是机器在理想平稳的工作条件下，作用在零件上的载荷。,2023/2/5,16,计算载荷：是考虑实际载荷随时间作用的不均匀性，载荷在零件上分布的不均匀性以及其它因素的影响而得到的载荷。计算载荷=K（1）名义载荷 式中 K载荷系数1 机械零件的设计计算一般按计算载荷进行。,2023/

5、2/5,17,2、设计时应满足的强度条件：正应力：max，剪应力：max3、许用应力：是零件设计的条件应力。许用正应力：=lim/n 许用剪应：=lim/n 取极限应力：塑性材料 lim=s 脆性材料 lim=b,2023/2/5,18,低碳钢的拉伸试验和应力-应变图,/MPa b s p e 0/%延伸率：=（L1-L）/L 100%断面收缩率：=（A1-A）/A 100%,2023/2/5,19,取安全系数：n1 安全系数值可用查表法或部分系数法来确定。查表法：这类表格是经过长期生产实践，总结制订的，具有简单、可靠等 优点，但适用范围较窄。,2023/2/5,20,部分系数法：n=n1n2

6、n3式中 n1 考虑载荷及应力计算的准确性 系数，n1=11.5 n2 考虑材料的均匀性系数 煅钢或轧钢零件：n2=1.21.5 铸铁零件：n2=1.52.5 n3 考虑零件重要程度的系数 n3=11.5,2023/2/5,21,4、接触强度条件：HmaxH式中 Hmax点、线接触时应力的最大值 H材料的许用接触应力,2023/2/5,22,刚度,刚度是指零件在载荷作用下，抵抗弹性变形的能力。刚度不足时，易产生过大的变形。1、设计时应满足的刚度条件 ymaxy,max,max 式中 y,-分别为零件工作时的 挠度、转角、扭角。,2023/2/5,23,2、提高零件刚度的措施 适当增大截面尺寸；

7、改进零件的结构，如：增设加强筋；减小支点间的距离。,2023/2/5,24,耐磨性,零件抗磨损的能力称为耐磨性。磨损的基本类型 磨粒磨损；粘着磨损；疲劳磨损；磨蚀磨损。磨损过程 磨合磨损阶段；稳定磨损阶段；剧烈磨损阶段。,2023/2/5,25,稳定性,构件或结构保持原有平衡构形的能力称为稳定性。有压杆的稳定性与外压容器的稳定性问题，构件丧失初始平衡构形的失效行为称为稳定失效或失稳，也称屈曲。,2023/2/5,26,四、教学安排与参考书,总学时32，讲课28学时，习题课、复习课4学时。机械基础（上册）张绍甫，高等教育出版社机械设计基础李秀珍，机械工业出版社机械设计基础杨可桢，高等教育出版社材料力学赵志刚，天津大学出版社化工设备设计基础谭蔚，天津大学出版社,