【正文】 167。 21 機器的組成 167。 22 設(shè)計機器的一般程序 167。 23 對機器的主要要求 167。 24 機械零件的主要失效形式 167。 25 設(shè)計機械零件時應(yīng)滿足的基本要求 167。 26 機械零件的計算準則 167。 27 機械零件的設(shè)計方法 167。 28 機械零件設(shè)計的一般步驟 167。 29 機械零件材料的選用原則 167。 210 機械零件設(shè)計中的標準化 167。 211 機械現(xiàn)代設(shè)計方法簡介 第 2章 機械設(shè)計總論 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、功能各異的機器。尤其是蒸汽機出現(xiàn)之后，使機器具有了完整的形態(tài)。 一臺完整的機器的組成如下： 原動機部分 傳動部分 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 機器的組成 原動部分 － 機器完成預(yù)定功能的動力源， 最常見的是 內(nèi)燃機、電動機。 執(zhí)行部分－ 完成預(yù)定的動作，位于傳動路線的終點。 傳動部分－ 聯(lián)接原動機和執(zhí)行部分的中間部分。 控制部分－ 保證機器的啟動、停止和正常協(xié)調(diào)動作。 傳感部分－ 將機器的工作參數(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－ 包括機器的潤滑、顯示、照明等 。也是保 證機器正常工作不可缺少的部分 167。 22 設(shè)計機器的一般程序 一般而言，機器的設(shè)計階段是決定機器好壞的關(guān)鍵一環(huán)。機械設(shè)計是一個創(chuàng)造性的工作過程，實踐經(jīng)驗是保證設(shè)計質(zhì)量的重要因素。因此，要求設(shè)計者特別注意經(jīng)驗的積累。 一部完整的機器是一個復(fù)雜的系統(tǒng)。要提高設(shè)計質(zhì)量，必須有一個科學(xué)的設(shè)計程序。 機械設(shè)計的一般過程： ▲ 計劃階段 ▲ 方案設(shè)計階段 ▲ 技術(shù)設(shè)計階段 ▲ 技術(shù)文件編制階段 一、計劃階段 包括：需求分析、明確功能、制定設(shè)計任務(wù)書。 ? 技術(shù)任務(wù)書或技術(shù)建議書 ? 這是設(shè)計單位向上級或需方提出的計劃任務(wù)書或技術(shù)協(xié)議書，經(jīng)上級批準或需方同意后，作為產(chǎn)品技術(shù)設(shè)計的依據(jù)。 ? 該文件包括： 設(shè)計理由及依據(jù)：產(chǎn)品用途及使用范圍：主要技術(shù)規(guī)格；產(chǎn)品用途及使用范圍，主要技術(shù)規(guī)格，產(chǎn)品整體布局草圖，傳動系統(tǒng)圖和原理圖，結(jié)構(gòu)概述，標準化綜合要求和方案論證，先行試驗結(jié)果，發(fā)展新產(chǎn)品的基本條件（生產(chǎn)技術(shù)及經(jīng)濟條件），新產(chǎn)品預(yù)期達到的性能目標，質(zhì)量指標及用戶要求，（包括精度、質(zhì)量、生產(chǎn)率、價格、使用性、可靠性、重量、體積、外觀、能源消耗、噪聲、壽命、環(huán)境保護要求等）新產(chǎn)品制造工藝性和主要配套件，外協(xié)件供應(yīng)可能性分析，采用國內(nèi)外技術(shù)集成的可能性和條件等。 設(shè)計任務(wù)書 機器的功能 經(jīng)濟性估計 制造要求的大致估計 基本使用要求 預(yù)計的設(shè)計周期 二、 方案設(shè)計階段 對機器的功能進行綜合分析、確定功能參數(shù)、提出實現(xiàn)方案。 在制定功能參數(shù)時一定要注意恰當(dāng)處理 需要與可能 、理想與現(xiàn)實、長遠目標與當(dāng)前目標 等之間的關(guān)系。 一般而言，實現(xiàn)同一個功能，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，存在一個方案的比較和取舍問題。 潘存云教授研制 方案評價原則：經(jīng)濟性、技術(shù)上可行。 總費用 設(shè)計制造費用 使用費用 費用 復(fù)雜程度 經(jīng)濟性 總費用最低 。 方案設(shè)計階段要正確處理好借鑒 與 創(chuàng)新 的關(guān)系。 同類機器的成功的先例應(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)加以改進或替換。 一味求新而把合理的原有經(jīng)驗棄置不用 保守和照搬原有設(shè)計 堅決反對 三、 技術(shù)設(shè)計階段 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。 為了確定零件的基本尺寸，必須完成以下工作： 1） 機器的運動學(xué)設(shè)計 2） 機器的動力學(xué)設(shè)計 3） 零件的工作能力設(shè)計 4） 部件裝配草圖及總裝配草圖的設(shè)計 結(jié)構(gòu)設(shè)計 5） 主要零件的校核計算 確定原動機的參數(shù)（功率、轉(zhuǎn)速、線速度等）。求解構(gòu)件的運動參數(shù)（轉(zhuǎn)速、速度、加速度等）。 計算構(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)工作能力準則作零部件的初步設(shè)計。通過計算或類比得出零件的基本尺寸。 以結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸為依據(jù)，對零件進行精確的受力分析和工作能力校核計算 四、 技術(shù)文件編制 技術(shù)文件 設(shè)計說明書 使用說明書 零件明細表 標準件匯總表 產(chǎn)品驗收條件 ………… . 技術(shù)文件 用來說明產(chǎn)品性能、設(shè)計、制造、操作使用、維護、或其它所有與產(chǎn)品相關(guān)的文檔資料。 ? 機械產(chǎn)品計算書 ? 計算書是對機械產(chǎn)品的性能，主要結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)等方面的理論計算的文件， 內(nèi)容包括： 計算目的、采用的計算方法、公式來源和公式符號說明，計算過程及結(jié)果等。 ? 技術(shù)經(jīng)濟分析報告 ? 技術(shù)經(jīng)濟分析報告是運用價值分析方法分析機械產(chǎn)品及組成部分在技術(shù)經(jīng)濟上的合理性文件， 內(nèi)容包括： 研究確定對機械產(chǎn)品的性能，質(zhì)量及成本費用有較大的影響的主要零部件，同類型產(chǎn)品相應(yīng)零部件的技術(shù)經(jīng)濟分析比較，運用價值分析方法，從成本與功能相互關(guān)系，分析產(chǎn)品達到技術(shù)先進和經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)方案，預(yù)計達到的經(jīng)濟指標。 ? 機器的使用說明書 ? 使用說明書供用戶了解產(chǎn)品，正確吊運，安裝，調(diào)整，使用和維修產(chǎn)品的文件， 內(nèi)容包括： 型號，名稱，外形尺寸（外形圖）用途和實用范圍，主要規(guī)格及技術(shù)參數(shù)，主要結(jié)構(gòu)及工作原理，吊運安裝和調(diào)整安裝圖，操作與使用，維修，保養(yǎng)及故障 排除，產(chǎn)品附件，備件的圖樣代號，名稱，并附有易損件圖和標明各件在產(chǎn)品上位置的示意圖等。 ? 標準化審查報告 ? 標準化審查報告是對機械產(chǎn)品設(shè)計全過程貫徹執(zhí)行標準情況的審查意見而編制的文件。 內(nèi)容包括： 產(chǎn)品種類，主要用途和生產(chǎn)批量。產(chǎn)品圖樣設(shè)計文件的質(zhì)量及完整性。產(chǎn)品標準化系數(shù)。預(yù)測標準化經(jīng)濟效果。產(chǎn)品基本參數(shù)及性能指標符合產(chǎn)品標準情況、貫徹各類標準情況以及未貫徹原因。對機械新產(chǎn)品標準化情況的綜合評價。標準化審查的結(jié)論性意見。 潘存云教授研制 潘存云教授研制 技術(shù)設(shè)計 方案設(shè)計 計劃 提出任務(wù) 分析對機器的要求 確定任務(wù)要求 機器功能分析 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