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1、一、傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計方法,1、失效的概念 機(jī)械零件由于某種原因在預(yù)定使用期內(nèi)喪失了正常工作能力。,失效形式：斷裂、塑性變形、過大的彈性變形、表面失效(磨損、疲勞點(diǎn)蝕、膠合、塑性流動、壓潰和腐蝕)等，以及正常條件下引起的失效（帶傳動中的打滑、受壓桿件的失穩(wěn)等）。,第三章 傳統(tǒng)設(shè)計與現(xiàn)代設(shè)計方法簡介,一臺機(jī)器在滿足預(yù)期使用功能及使用期內(nèi)安全可靠的前提下，還應(yīng)具有性能好、效率高、成本低，操作方便，維修簡單和造型美觀的特點(diǎn)。,2、機(jī)械零件的設(shè)計準(zhǔn)則,設(shè)計準(zhǔn)則保證零件不失效所依據(jù)的基本準(zhǔn)則,1） 強(qiáng)度準(zhǔn)則,零件在載荷作用下抵抗破壞的能力,單向應(yīng)力,復(fù)合應(yīng)力,（1）應(yīng)力及安全系數(shù),有規(guī)則變應(yīng)力,無規(guī)則變應(yīng)力,
2、（2）應(yīng)力類型,,,,,,,,,,對稱循環(huán)變應(yīng)力,脈動循環(huán)變應(yīng)力,非對稱循環(huán)變應(yīng)力,,穩(wěn)定變應(yīng)力,非穩(wěn)定變應(yīng)力,靜應(yīng)力只在靜載荷下產(chǎn)生。,變應(yīng)力由變載荷產(chǎn)生，也可由靜載荷產(chǎn)生。,（3）穩(wěn)定變應(yīng)力的變化規(guī)律,（4）N 曲線 （疲勞曲線）,變應(yīng)力狀態(tài)下極限應(yīng)力lim（以max表征）是應(yīng)力變化次數(shù)N 的函數(shù)，其關(guān)系常由試驗方法獲得的疲勞曲線表示。疲勞曲線分四段：,4）壽命設(shè)計準(zhǔn)則,影響零件壽命的主要因素是疲勞、磨損和腐蝕。,3）精度設(shè)計準(zhǔn)則,機(jī)械零件的精度指標(biāo)用零件的尺寸誤差和形狀位置誤差進(jìn)行控制和保證。對尺寸鏈的誤差進(jìn)行校驗，確保設(shè)計終了狀態(tài)與設(shè)計總體指標(biāo)相匹配；精度指標(biāo)與加工能力、加工過程、加工
3、成本相匹配。,2）剛度設(shè)計準(zhǔn)則,剛度是零部件在載荷下抵抗彈性變形的能力。即 彈性變形量 y y,,5）振動穩(wěn)定性準(zhǔn)則,6）可靠性準(zhǔn)則,可靠性是指系統(tǒng)或零件在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的程度。可靠性通常用可靠度Rt 度量，它是指系統(tǒng)或零件在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率。,使機(jī)器的激振源頻率與零件的固有頻率錯開。,1、常用材料,1）材料的分類和應(yīng)用,見后續(xù)章節(jié),3、機(jī)械零件的常用材料及其選擇,,2）材料的選擇,（1）使用要求,零件的工作條件(環(huán)境特點(diǎn)、工作溫度、摩擦磨損的程度等)、載荷與應(yīng)力的性質(zhì)和大小、零件的重要性等。,,（2）工藝要求,（3） 經(jīng)濟(jì)要求,形狀復(fù)
4、雜、尺寸大的零件難以鍛造，如采用鑄造或焊接，則其材料應(yīng)有良好的鑄造性能或焊接性能，結(jié)構(gòu)上也要適應(yīng)鑄造或焊接的要求。,材料的經(jīng)濟(jì)性主要表現(xiàn)在材料的相對價格、加工費(fèi)用和使用維護(hù)費(fèi)等幾個方面。在滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡量選用價格較低的材料。,,1）機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性,（1）選擇合理的毛坯,（1）在專門化工廠以先進(jìn)的方法對通用零件進(jìn)行大批量集中制造，可提高質(zhì)量，降低成本。,4、 機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性,（2）結(jié)構(gòu)要簡單，便于加工,（3）便于安裝、維修,2）機(jī)械零件設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)化,（2 ） 統(tǒng)一材料和零件的性能指標(biāo)，使其能夠進(jìn)行比較，可提高零件的可靠性；,（3 ）采用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)及零部件，有利于設(shè)計者把精力用在關(guān)鍵零、部件的設(shè)計上，可提高設(shè)計質(zhì)量；,（4）零部件的標(biāo)準(zhǔn)化，可增強(qiáng)互換性。,二、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計方法簡介,現(xiàn)代設(shè)計的主要理論與方法,現(xiàn)代設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計的主要區(qū)別（一）,現(xiàn)代設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計的主要區(qū)別（二）,1、自學(xué)報告選題,2、設(shè)計性大作業(yè) 1）螺旋傳動設(shè)計(手工或CAD畫圖、A4圖紙) 2）齒輪傳動設(shè)計(手工或CAD畫圖、A4圖紙) 3）軸系組合設(shè)計(手工或CAD畫圖、A3圖紙) 注：大作業(yè)均包括設(shè)計計算說明書一份（打字或手 寫不限 ， A4紙 ） 。,
機(jī)械零件設(shè)計方法簡介
