【正文】 青島科技大學(xué)專用 潘存云教授研制 167。 21 機(jī)器的組成 167。 22 設(shè)計(jì)機(jī)器的一般程序 167。 23 對(duì)機(jī)器的主要要求 167。 24 機(jī)械零件的主要失效形式 167。 25 設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)應(yīng)滿足的基本要求 167。 26 機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則 167。 27 機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法 167。 28 機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟 167。 29 機(jī)械零件材料的選用原則 167。 210 機(jī)械零件設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)化 167。 211 機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法簡介 第 2章 機(jī)械零件設(shè)計(jì)概論 青島科技大學(xué)專用 潘存云教授研制 人們?yōu)榱藵M足生產(chǎn)和生活的需要，研制了類型繁多、功能各異的機(jī)器。尤其是蒸汽機(jī)出現(xiàn)之后，使機(jī)器具有了完整的形態(tài)。 一臺(tái)完整的機(jī)器的組成如下： 原動(dòng)機(jī)部分 傳動(dòng)部分 執(zhí)行部分 潤滑、顯示、照明等輔助部分 控 制 系 統(tǒng) 傳感器 傳感器 傳感器 167。 21 機(jī)器的組成 青島科技大學(xué)專用 潘存云教授研制 原動(dòng)部分 － 機(jī)器完成預(yù)定功能的動(dòng)力源， 最常見的是 內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)。 執(zhí)行部分－ 完成預(yù)定的動(dòng)作，位于傳動(dòng)路線的終點(diǎn)。 傳動(dòng)部分－ 聯(lián)接原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行部分的中間部分。 控制部分－ 保證機(jī)器的啟動(dòng)、停止和正常協(xié)調(diào)動(dòng)作。 傳感部分－ 將機(jī)器的工作參數(shù)，如位移、速度、加速 度、溫度、壓力等反饋給控制部分。 輔助部分－ 包括機(jī)器的潤滑、顯示、照明等 。也是保 證機(jī)器正常工作不可缺少的部分 青島科技大學(xué)專用 潘存云教授研制 167。 22 設(shè)計(jì)機(jī)器的一般程序 一般而言，機(jī)器的設(shè)計(jì)階段是決定機(jī)器好壞的關(guān)鍵一環(huán)。機(jī)械設(shè)計(jì)是一個(gè)創(chuàng)造性的工作過程，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是保證設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要因素。因此，要求設(shè)計(jì)者特別注意經(jīng)驗(yàn)的積累。 一部完整的機(jī)器是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。要提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，必須有一個(gè)科學(xué)的設(shè)計(jì)程序。 機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程： ▲ 計(jì)劃階段 ▲ 方案設(shè)計(jì)階段 ▲ 技術(shù)設(shè)計(jì)階段 ▲ 技術(shù)文件編制階段 一、計(jì)劃階段 包括：需求分析、明確功能、制定設(shè)計(jì)任務(wù)書。 青島科技大學(xué)專用 潘存云教授研制 設(shè)計(jì)任務(wù)書 機(jī)器的功能 經(jīng)濟(jì)性估計(jì) 制造要求的大致估計(jì) 基本使用要求 預(yù)計(jì)的設(shè)計(jì)周期 二、 方案設(shè)計(jì)階段 對(duì)機(jī)器的功能進(jìn)行綜合分析、確定功能參數(shù)、提出實(shí)現(xiàn)方案。 在制定功能參數(shù)時(shí)一定要注意恰當(dāng)處理 需要與可能 、理想與現(xiàn)實(shí)、長遠(yuǎn)目標(biāo)與當(dāng)前目標(biāo) 等之間的關(guān)系。 一般而言，實(shí)現(xiàn)同一個(gè)功能，有多種可能的方案。 以螺紋制造為例：有車削、滾壓、板牙加工等方法。 方法不同，其執(zhí)行部分的工作原理也不同。 因此，存在一個(gè)方案的比較和取舍問題。 青島科技大學(xué)專用 潘存云教授研制 方案評(píng)價(jià)原則：經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)上可行。 總費(fèi)用 設(shè)計(jì)制造費(fèi)用 使用費(fèi)用 費(fèi)用 復(fù)雜程度 經(jīng)濟(jì)性 總費(fèi)用最低 。 方案設(shè)計(jì)階段要正確處理好借鑒 與 創(chuàng)新 的關(guān)系。 同類機(jī)器的成功的先例應(yīng)當(dāng)借鑒，但其中的薄弱環(huán)節(jié)和不符合現(xiàn)有任務(wù)要求的部分應(yīng)當(dāng)加以改進(jìn)或替換。 一味求新而把合理的原有經(jīng)驗(yàn)棄置不用 保守和照搬原有設(shè)計(jì) 堅(jiān)決反對(duì) 三、 技術(shù)設(shè)計(jì)階段 繪制總裝配草圖、部件裝配草圖，由草圖確定零部件的外形、基本尺寸和零件工作圖。 青島科技大學(xué)專用 潘存云教授研制 為了確定零件的基本尺寸，必須完成以下工作： 1） 機(jī)器的運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì) 2） 機(jī)器的動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì) 3） 零件的工作能力設(shè)計(jì) 4） 部件裝配草圖及總裝配草圖的設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5） 主要零件的校核計(jì)算 確定原動(dòng)機(jī)的參數(shù)（功率、轉(zhuǎn)速、線速度等）。求解構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)（轉(zhuǎn)速、速度、加速度等）。 計(jì)算構(gòu)件所受公稱載荷（名義載荷）的大小和特性。 由公稱載荷大小和特性，根據(jù)工作能力準(zhǔn)則作零部件的初步設(shè)計(jì)。通過計(jì)算或類比得出零件的基本尺寸。 以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸為依據(jù)，對(duì)零件進(jìn)行精確的受力分析和工作能力校核計(jì)算 青島科技大學(xué)專用 潘存云教授研制 四、 技術(shù)文件編制 技術(shù)文件 設(shè)計(jì)說明書 使用說明書 零件明細(xì)表 標(biāo)準(zhǔn)件匯總表 產(chǎn)品驗(yàn)收條件 ………… . 技術(shù)文件 用來說明產(chǎn)品性能、設(shè)計(jì)、制造、操作使用、維護(hù)、或其它所有與產(chǎn)品相關(guān)的文檔資料。 青島科技大學(xué)專用 潘存云教授研制 技術(shù)設(shè)計(jì) 方案設(shè)計(jì) 計(jì)劃 提出任務(wù) 分析對(duì)機(jī)器的要求 確定任務(wù)要求 機(jī)器功能分析 提出可能的解決辦法 組合幾種可能的方案 決策 選定方案 明確構(gòu)形要求 結(jié)構(gòu)化 選擇材料、確定尺寸 零件設(shè)計(jì) 編制技術(shù)文件 評(píng)價(jià) 決策 —確 定結(jié)構(gòu)形狀與尺寸 評(píng)價(jià) 部件設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì) 機(jī)器設(shè)計(jì)的一般流程 青島科技大學(xué)專用 潘存云教授研制 設(shè)計(jì)機(jī)器的任務(wù)是在當(dāng)前技術(shù)發(fā)展所能達(dá)到的條件下，根據(jù)生產(chǎn)及生活的需要提出的。不管機(jī)器的類型如何，一般來說，對(duì)機(jī)器都要提出以下的基本要求： ▲ 使用功能要求 167。 23 對(duì)機(jī)器的主要要求 使用功能要求 機(jī)器應(yīng)具有預(yù)定的使用功能。這主要靠正確地選擇機(jī)器的工作原理，正確地設(shè)計(jì)或選用能夠全面實(shí)現(xiàn)功能要求的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和原動(dòng)機(jī)，以及合理地配置必要的輔助系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。 在滿足預(yù)期功能的前提下 ， 要求 性能好 、 效率高 、成本低 ， 造型美觀 ， 在預(yù)定使用期限內(nèi)要 安全可靠 ，操作方便 、 維修簡單 。 具體要求如下： ▲ 經(jīng)濟(jì)性要求 ▲ 勞動(dòng)保護(hù)要求 ▲ 可靠性要求 ▲ 其它專用要求 青島科技大學(xué)專用 潘存云教授研制 經(jīng)濟(jì)性要求 機(jī)器的經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)在設(shè)計(jì)、制造和使用的全過程中，設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)就要全面綜合地進(jìn)行考慮。設(shè)計(jì)制造的經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)為機(jī)器的成本低，使用經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)為高生產(chǎn)率，高效率，低能耗，以及低的管理和維護(hù)費(fèi)用等。 ▲ 使用功能要求 ▲ 經(jīng)濟(jì)性要求 ▲ 勞動(dòng)保護(hù)要求 ▲ 可靠性要求 ▲ 其它專用要求 青島科技大學(xué)專用