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第0篇 绪论

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第0篇 绪论
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绪 论 教学要求、重点与难点 第一节 本课程研究的对象和内容 第二节 机械设计的基本要求和一般程序 第三节 机械零件的常用材料及选择 第四节 机械零件的计算准则及一般设计步骤 第五节 机械零件的结构工艺性及标准化 小结 作业 返回主目录 教学要求、重点与难点 一、教学要求 了解本课程的性质、目的、任务;了解本课 程的主要学习内容、学习要求、学习方法。 二、教学重点与难点 重点:本课程的性质、目的、任务。 难点:机器、机构、构件、零件的概念。 返回章目录 绪 论 第一节 本课程研究的对象和内容 一、研究对象:机械 1、机器 机器是根据某种使用要求而设计的机械系统,可 以完成有益的机械功(如改变工作物的外形及空间 位置等)或转化机械能。 例如:内燃机 图0-1。 内燃机的三维动画显示。 • 机器的特征: 1)都是许多人为实物的组合; 2)各实物之间具有确定的相对运动。 3)能完成有用的机械功或转换机械能。 • 机器:一种用来转换或传递能量、物料和 信息的、能执行机械运动的装置。 • 机器的组成:动力部分 、执行部分 、传动 部分、控制系统等。 例: 汽车 洗衣机 2 、 机构 • 机构:能实现预期的机械运动的各实物的 组合体。 即:1)人为实物的组合体; 2) 各实物间有确定的相对运动。 常用机构: 连杆机构 凸轮机构 齿轮机构 3、构件、零件 构件是运动的单元,是由一个或几个零 件组装而成的。 图0-3 零件是制造的基本单元。 零件又分: 通用零件 标准件 专用零件 非标准件 二、 研究的内容和性质 1、内容 常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、设 计理论与方法。 2、性质 本课程是一门技术基础课。 3、课程的任务 • 1)树立正确的设计思想。 • 2)掌握常用机构和通用机械零部件的设 计原理、方法和一般规律。 • 3)掌握一定的设计技能(查阅资料,运 用标准、规范)。 • 4)了解机械设计的最新动态。 返回章目录 第二节 机械设计的基本要求和一般程序 一、基本要求: • 物美:功能性要求 • 价廉:经济性要求 二、机械设计的一般过程 市场 调研 可行性 研究 原理 方案 设计 技术 设 计 试制 试验 小批生 产试销 投 产 设 计 任 务 书 定 出 最 佳 方 案 装配图、 零件图、 技术文件 样 机 评 价 改 进 考核 工艺 性, 收集 用户 意见 产 品 销 售 返回章目录 第三节 机械零件的常用材料及选择 一、机械零件的常用材料 1、钢和铸铁(黑色金属) 铸钢——铸造性比铸铁差,但比锻钢和轧制钢好。 强度性比铸铁好,但比锻钢和轧制钢差。 碳钢与合金钢——应用最广泛。 2、有色金属 a) 铝合金——重量轻、导热导电性较好、塑性好、抗氧化性 好,高强度铝合金强度可与碳素钢相近。 b) 铜合金——黄铜:Cu与Zn合金; 青铜:Cu与Sn的合金; 无锡青铜:Cu与铝、硅、锰、镍的合金。 铸铁——灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁。 3、非金属材料 塑料——轻、易加工成形、减摩性好,强度低,可作 为普通机械零件、绝缘体。 陶瓷——电热性好,硬度高 橡胶——弹性、绝缘性好,常用作弹性元件和密封元 件、减震元件。 4、复合材料 二、机械零件材料选用的原则 1、零件的工作情况; 2、结构和加工工艺性; 3、材料的经济性; 4、材料供应情况。 返回章目录 第四节 机械零件的计算准则及一般设计步骤 一、机械零件的失效形式 失效——零件丧失正常工作能力或达不到设计要求的性能。 失效形式:强度失效、刚度失效、磨损失效、振动、 噪声失效、精度失效、可靠性失效。 二、机械零件的计算准则 计算准则——以防止产生各种可能失效为目的,而拟定的零 件工作能力计算依据的基本原则。 1、强度准则 2、刚度准则 零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。 零件在载荷作用下抵抗破坏的能力。 y——可以是挠度、偏转角或扭转角。 3、寿命准则 有腐蚀、磨损和疲劳寿命。 4、振动稳定性准则 寿命:正常工作的时间。 三、机械零件设计的一般步骤 1)根据零件的使用要求(如功率、转速等),选 择零件的类型和结构形式。 2)根据机器的工作要求,计算作用在零件上的载 荷。 3)根据零件的工作条件,选择合适的材料及热处 理方法。 4)分析零件的主要失效形式,选择相应的计算准 则,计算零件的基本尺寸。 5)按结构工艺性及标准化要求,进行零件的结构 设计。 6)必要时进行详细的校核计算。 7)绘制零件工作图,并写出计算说明书。 返回章目录 第五节 机械零件的结构工艺性及标准化 一、机械零件的结构工艺性 的基本要求 1.选择合理的毛坯; 2.结构简单、便于加工; 3.便于装拆和维修 。 二、机械零件设计中的标准化 标准化:指对零件的类型、规格、性能指标 、检验方法、设计方法、制图要求等制 定的标准并加以实施。 • 标准化含义:标准化、尺寸规格的系列化 和通用化。 • 标准按层次分为:国家标准(GB)、行业 标准(JB、YB)和企业(公司)标准(QB ); • 按使用的强制性程度分为:必须执行的( GB)和推荐使用的(GB/T)。 返回章目录 本章小结 1.本课程研究的对象是:机械。 2.机械零件材料选用的原则:安全、合理、经济。 3.机械零件的设计计算准则 :强度准则;刚度准则 ;寿命准则;稳稳定性准则则。 4. 机械零件设计的一般步骤:根据零件的使用要求 ,选择零件的类型;计算作用在零件上的载荷; 选择合适的材料及热处理方法;分析零件的主要 失效形式,计算零件的基本尺寸;按结构工艺性 要求,进行零件的结构设计;绘制零件工作图。 返回章目录 作 业 0-1 机器的特征是什么?机器和机构有何区别 ? 0-2 构件和零件的区别是什么? 0-3 机械零件常用的材料有哪几类? 0-4 机械零件的主要计算准则有哪些? 0-5 机械零件结构工艺性的基本要求有哪些? 返回章目录 内燃机 汽车 洗衣机 连杆机构 空间运动副 低副 齿轮机构 连杆 平面凸轮机构 空间机构 压力机 四杆机构
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