《机械设计基础A》PPT电子课件教案第六章 机械零件设计概论

第六章第六章 机械零件设计概论机械零件设计概论一、机器的组成：一、机器的组成：原动部分原动部分传动部分传动部分执行部分执行部分辅助系统（比如润滑、显示、照明等辅助系统（比如润滑、显示、照明等) )控制部分控制部分6-16-1绪论绪论 二、机械零件分类二、机械零件分类通用零件通用零件联接件联接件（螺纹联接、键联接等螺纹联接、键联接等）（带、链、齿轮、蜗杆传动）带、链、齿轮、蜗杆传动）传动件传动件专用零件专用零件课程内容：课程内容：讨论通用零件的设计理论及方法讨论通用零件的设计理论及方法轴系零部件轴系零部件 ( (轴、轴承、联轴轴、轴承、联轴器）器）任务：任务：1 1、掌握通用掌握通用零件零件的设计原理及方法的设计原理及方法和和机器机器设计的一般规律；设计的一般规律；2 2、掌握典型掌握典型零件零件的实验方法；的实验方法；3 3、具有运用标准、规范和设计资料具有运用标准、规范和设计资料进行设计工作的能力。进行设计工作的能力。6-2 6-2 机械零件设计概述机械零件设计概述 一、零件的主要失效形式及计算准则一、零件的主要失效形式及计算准则零件由于某种原因不能正常工作称为失效零件由于某种原因不能正常工作称为失效主要失效形式：主要失效形式：1 1、整体断裂、整体断裂2 2、过大的残余变形、过大的残余变形4 4、零件的表面失效、零件的表面失效5 5、破坏正常工作、破坏正常工作条件引起的失效条件引起的失效3 3、过大的弹性变形、过大的弹性变形机械零件计算准则：机械零件计算准则：1 1、强度准则、强度准则2 2、刚度准则、刚度准则3 3、寿命准则、寿命准则4.4.振动稳定性准振动稳定性准则则 Slim yy 二、二、 设计机器及零件时应满足的要求设计机器及零件时应满足的要求机器应满足的要求：机器应满足的要求：1 1、使用功能要求、使用功能要求2 2、经济性要求、经济性要求3 3、劳动保护要求、劳动保护要求4、可靠性要求、可靠性要求5 5、其它专用要求、其它专用要求零件应满足的要求：零件应满足的要求：1 1、工作可靠要求、工作可靠要求（强度、刚度、寿命）（强度、刚度、寿命）2 2、结构工艺性要求、结构工艺性要求3 3、经济性要求、经济性要求（材料、质量、精度）（材料、质量、精度）4、零件的零件的可靠性要求可靠性要求三、机械零件设计的一般步骤三、机械零件设计的一般步骤1 1、选择零件类型和结构、选择零件类型和结构2 2、根据机器的工作要求，、根据机器的工作要求， 计算零件上的载荷计算零件上的载荷4 4、分析零件的主要失效形式，、分析零件的主要失效形式， 选定计算准则，设计主要尺寸选定计算准则，设计主要尺寸3 3、选择零件的材料、选择零件的材料5 5、结构设计、结构设计7 7、绘制工作图、绘制工作图6 6、必要的验算、必要的验算四、机械零件材料及选用原则四、机械零件材料及选用原则1 1、材料、材料 金属：黑色金属金属：黑色金属 有色金属有色金属1 1）载荷应力大小性质及分布状态）载荷应力大小性质及分布状态2 2、选用原则、选用原则2 2）零件的工作条件）零件的工作条件4 4）结构的复杂程度）结构的复杂程度3 3）零件尺寸与质量）零件尺寸与质量5 5）材料的经济性及供应情况）材料的经济性及供应情况6-3 6-3 机械机械零件的强度零件的强度SAFlim lim 变应力变应力静应力静应力 lim塑性材料塑性材料 lim脆性材料脆性材料S b 疲劳极限疲劳极限rN lim一、名义载荷与计算载荷一、名义载荷与计算载荷名义载荷名义载荷( (公称载荷公称载荷) )nF 计算载荷计算载荷caFncaKFF K载荷系数载荷系数变应力的五个参数：最大、最小变应变应力的五个参数：最大、最小变应力，平均应力，应力幅，循环特性力，平均应力，应力幅，循环特性二、疲劳曲线二、疲劳曲线0N循环基数循环基数rN r 0NN N0 N Nr 1 maxminr 应力应力循环特性循环特性 t t rN？r 疲劳疲劳极限极限1r 0r N Nr N NrN r 0NmrrNNN0当当 时，时，0NN m0rrNlimNN 当当 时，时，0NN rlim有限寿命有限寿命疲劳疲劳极限极限无限寿命无限寿命疲劳疲劳极限极限N