第6章机械结构设计课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,2020/7/14,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,2020/7/14,#,第6章 机械结构设计,第6章 机械结构设计,1,本章主要内容,讲解结构件的功用及基本类型；,讲解结构方案设计的基本原则和原理；,讲解结构设计中的强度和刚度问题；,介绍支承件的结构设计；,介绍结构设计中的工艺问题；,介绍结构设计中各种材料的特点。,本章主要内容讲解结构件的功用及基本类型；,2,本章目的,掌握结构件的功用及基本类型；,掌握结构方案设计的基本原则和原理；,掌握结构设计中的强度和刚度问题；,了解支承件的结构设计；,了解结构设计中的工艺问题；,了解结构设计中各种材料的特点。,本章目的掌握结构件的功用及基本类型；,3,第6章机械结构设计课件,4,1 结构件的功用及基本类型,一、结构件的功用,1、承受载荷,1 结构件的功用及基本类型一、结构件的功用,5,2、传递运动和动力,2、传递运动和动力,6,3、保持有关零部件之间的相对位置和运动关系,4、其它功用,如保护、盛装润滑油、防护、造型等作用,。,3、保持有关零部件之间的相对位置和运动关系,7,二、结构件的分类,从设计、制造等角度：,分为法兰类、轴套类、轴类、箱体类、支承件等。,从毛坯工艺的角度：,铸造件、焊接件、锻造件、铆接或粘接件等。,二、结构件的分类,8,二、零件的相关,二、零件的相关,9,第6章机械结构设计课件,10,四、零件的结构要素,直接相关部位的设计,满足间接相关条件,直接相关部位工作部分工作部分+联结（安装）部分,四、零件的结构要素,11,第6章机械结构设计课件,12,第6章机械结构设计课件,13,箱体类零件可看成支架的变形,轴类零件,箱体类零件可看成支架的变形,14,第6章机械结构设计课件,15,2 结构方案设计的基本原则和原理,一、结构方案设计的基本原则,三个原则：明确、简单、安全可靠。,1、明确,（1）功能明确,（2）工作原理明确,（3）使用工况和承载情况明确,（4）制造、检验、安装、运输、调试等要求,2 结构方案设计的基本原则和原理一、结构方案设计的基本原则,16,2、简单,3、安全可靠,分直接、间接、提示性安全技术。,2、简单,17,二、结构方案设计原理,1.等强度原理,二、结构方案设计原理,18,2.合理力流原理,2.合理力流原理,19,3.变形协调原理,3.变形协调原理,20,4.力平衡原理,有些机械结构在上作中，由于设计不合理产生一些附加载荷，如斜齿轮啮合的轴向推力，往复运动或回转运动的惯性力等，这些附加载荷降低了结构的寿命与精度，必须加以克服，相应采取有效措施把它平衡掉。,4.力平衡原理,21,5.功能（任务）分配原理,功能分配有三种情况:,即一个零件完成几种功能:如管道法兰能联接、分离、密封；,一个零件完成一种功能:,几个零件完成一种功能:如受横向载荷的燥拴联接，一般都在螺栓外侧加套筒承担剪力，螺拴只起须紧作用，这样既减轻了重量，工作又安全可靠。,从另一个角度看，同一个零件的不同部位可承担不同的功能，不同的部位可用不同的材料，如蜗轮的青铜齿因耐磨，铸铁轮芯用来承载。,进行相同功能的任务分配，当功率、力或尺寸大到一定程度时，就把同一个功能分配给若干个相同功能的载体来承担，如用几根三角带传递转矩，同一处采用多个相同的轴承等。,5.功能（任务）分配原理,22,6.结构自助原理/自补偿原理,通过选择构件及其在系统中的合理布置，使构件之间相互支持以达到功能加强的作用称为自助。在正常状态下有加强功能、减载或平衡的作用，在非正常状态下有保护和自救的作用。,在自助结构中，总作用是由初始作用和辅助作用共同完成的。而辅助作用是由初始作用伴随而生的，如斜齿啮合产生的轴向力等。,6.结构自助原理/自补偿原理,23,1）自增强结构,如压力机曲柄结构。,2）自平衡结构,如离心调速器等。,3）自保护结构,如摩擦离合器、带传动等。,1）自增强结构,24,7.稳定性原理,如力的稳定性和热稳定性。,7.稳定性原理,25,3 结构设计中的强度和刚度问题,一、通过结构设计降低应力减小变形,合理确定界面形状,3 结构设计中的强度和刚度问题一、通过结构设计降低应力减小变,26,2.合理确定轴向尺寸,如镗杆，小锥齿轮轴等悬臂端。,2.合理确定轴向尺寸,27,3.合理选择支撑形式,3.合理选择支撑形式,28,4.合理利用材料特性,钢材,铸铁,4.合理利用材料特性,29,二、改善零件的受力状况,1 载荷分流,二、改善零件的受力状况,30,2 载荷均化,3 载荷抵消,如轴向力的抵消等。,2 载荷均化,31,三、预加载荷,1 弹性强化,2 塑性强化,3 预紧（如轴承、螺栓等等）,三、预加载荷,32,第6章机械结构设计课件,33,四、刚度和强度其它问题,1 提高疲劳强度和动刚度,四、刚度和强度其它问题,34,2 提高零件的接触强度和接触刚度,1）增大球面支撑的综合曲率半径,2 提高零件的接触强度和接触刚度,35,2）以面接触代替线接触或点接触,2）以面接触代替线接触或点接触,36,3）采用变位齿轮提高齿面接触强度,4）其它如增加单位面积接触点数、合理提高表面硬度等等。,3）采用变位齿轮提高齿面接触强度,37,其它各节，如,支撑件的结构设计,结构设计中的工艺问题,材料的选择,等,已有机制工艺等课程专门介绍。本课程略。,其它各节，如,38,作业：,作业：,39,END OF CHAPTER 6,第6章机械结构设计课件,40,1,、,每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成功的路,。,11月-24,11月-24,Tuesday,November 19,2024,2,、,成功源于不懈的努力，人生最大的敌人是自己怯懦,。,12:45:36,12:45:36,12:45,11/19/2024 12:45:36 PM,3,、,每天只看目标，别老想障碍,。,11月-24,12:45:36,12:45,Nov-24,19-Nov-24,4,、,宁愿辛苦一阵子，不要辛苦一辈子,。,12:45:36,12:45:36,12:45,Tuesday,November 19,2024,5,、,积极向上的心态，是成功者的最基本要素,。,11月-24,11月-24,12:45:36,12:45:36,November 19,2024,6,、,生活总会给你另一个机会，这个机会叫明天,。,19 十一月 2024,12:45:36 下午,12:45:36,11月-24,7,、,人生就像骑单车，想保持平衡就得往前走,。,十一月 24,12:45 下午,11月-24,12:45,November 19,2024,8,、业余生活要有意义，不要越轨。,2024/11/19 12:45:36,12:45:36,19 November 2024,9,、,我们必须在失败中寻找胜利，在绝望中寻求希望,。,12:45:36 下午,12:45 下午,12:45:36,11月-24,10,、,一个人的梦想也许不值钱，但一个人的努力很值钱,。,11/19/2024 12:45:36 PM,12:45:36,19-11月-24,11,、,在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步,。,11/19/2024 12:45 PM,11/19/2024 12:45 PM,11月-24,11月-24,谢谢大家,1、每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成功的路。8,41,1,、,每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成功的路,。,11月-24,11月-24,Tuesday,November 19,2024,2,、,成功源于不懈的努力，人生最大的敌人是自己怯懦,。,12:45:36,12:45:36,12:45,11/19/2024 12:45:36 PM,3,、,每天只看目标，别老想障碍,。,11月-24,12:45:36,12:45,Nov-24,19-Nov-24,4,、,宁愿辛苦一阵子，不要辛苦一辈子,。,12:45:36,12:45:36,12:45,Tuesday,November 19,2024,5,、,积极向上的心态，是成功者的最基本要素,。,11月-24,11月-24,12:45:36,12:45:36,November 19,2024,6,、,生活总会给你另一个机会，这个机会叫明天,。,19 十一月 2024,12:45:36 下午,12:45:36,11月-24,7,、,人生就像骑单车，想保持平衡就得往前走,。,十一月 24,12:45 下午,11月-24,12:45,November 19,2024,8,、业余生活要有意义，不要越轨。,2024/11/19 12:45:36,12:45:36,19 November 2024,9,、,我们必须在失败中寻找胜利，在绝望中寻求希望,。,12:45:36 下午,12:45 下午,12:45:36,11月-24,10,、,一个人的梦想也许不值钱，但一个人的努力很值钱,。,11/19/2024 12:45:36 PM,12:45:36,19-11月-24,11,、,在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步,。,11/19/2024 12:45 PM,11/19/2024 12:45 PM,11月-24,11月-24,谢谢大家,1、每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成功的路。8,42,