機械設(shè)計概論ppt課件(2)(已修改)
2025-01-26 21:29 本頁面
【正文】 機 械 設(shè) 計 哈爾濱工程大學機械基礎(chǔ)教學與研究中心 第一章 機械設(shè)計概論 （ General concepts ） ? 機械設(shè)計的基本要求和一般步驟 ? 零件的失效形式與設(shè)計準則 ? 對稱循環(huán)變應(yīng)力下零件疲勞強度計算 ? 非對稱循環(huán)變應(yīng)力下零件疲勞強度計算 ? 靜應(yīng)力下零件的強度計算 ? 規(guī)律性非穩(wěn)定變應(yīng)力零件疲勞強度計算 ? 雙向變應(yīng)力下零件疲勞強度計算 ? 機械零件的接觸計算 ? 機械零件的載荷和應(yīng)力 一、機械設(shè)計應(yīng)滿足的要求 機械設(shè)計的基本要求和一般步驟 一、機械設(shè)計應(yīng)滿足的要求 其他：運輸方便、造型美觀 使用要求：完成預(yù)定功能，生產(chǎn)率高 安全可靠、壽命足夠 制造、運行費用低，維護方便 機械設(shè)計的基本要求和一般步驟 二、機械設(shè)計一般步驟 二、機械設(shè)計一般步驟 運動與動力學設(shè)計 施工設(shè)計 控制系統(tǒng)設(shè)計調(diào)試 方案設(shè)計 設(shè)計任務(wù)分析 明確設(shè)計目的、要求 擬定系統(tǒng)組成、方案選擇 考慮結(jié)構(gòu)、公差工藝要求，繪裝配圖、零件圖 調(diào)試測試控制功能 確定原動機功率、零件運動動力參數(shù) 工程試驗、修改設(shè)計 機械設(shè)計的基本要求和一般步驟 三、機械零件設(shè)計步驟 三、機械零件設(shè)計步驟 選擇材料 分析失效形式、設(shè)計準則、定形狀和主要尺寸 按工藝、標準規(guī)范要求，圓整設(shè)計尺寸 確定零件上的載荷 建立計算模型 擬定零件的計算簡圖 工程試驗、修改設(shè)計 一、載荷 (Load) （ 2）載荷算法 原動機功率 名義載荷： F 工作機阻力 （理想工況） F 公式推算 計算載荷： Fca=K F 載荷系數(shù)： K—考 慮外載變化、零件載荷不均等影響 載荷分類 F t 隨機 F t 周期 F t （ 1）載荷性質(zhì) 靜載荷： 變載荷： ()F F t=? 常 矢()F F t=? 變 矢 機械零件的的載荷和應(yīng)力 (Failure types and design criteria) 一、載荷 二、應(yīng)力 (Stress) 靜應(yīng)力： σ t ()tss== 常 矢穩(wěn)定變應(yīng)力 σ t 隨機 σ t 非穩(wěn)定變應(yīng)力 規(guī)律性、非穩(wěn)定 σ t 變應(yīng)力： ()tss== 變 矢 機械零件的的載荷和應(yīng)力 (Failure types and design criteria) 二、應(yīng)力 非對稱循環(huán)變應(yīng)力 三、變應(yīng)力的參數(shù) (Parameters of variable stress) σ t σmax σmin σm σa 應(yīng) 力 幅： σa=(σmaxσmin)/2 平均應(yīng)力： σm=(σmax+σmin)/2 應(yīng)力循環(huán)特性： r= σmin /σmax (1≤ r ≤+1) 脈動循環(huán)變應(yīng)力 σ t 對稱循環(huán)變應(yīng)力 σ t 最大應(yīng)力： σmax 最小應(yīng)力： σmin σmin =0 ； σm =σa r= σmin /σmax =0 σm =0 ； σmax =σa= σmin r= σmin /σmax= 1 機械零件的的載荷和應(yīng)力 (Failure types and design criteria) 三、變應(yīng)力的參數(shù) 一、失效概念（ Failure） 規(guī)定使用條件下 規(guī)定的壽命期限內(nèi) 不能完成 規(guī)定功能 失效 零件 例 : 齒輪軸斷裂 —失 效 零件的失效形式與設(shè)計準則 (Failure types and design criteria) 一、失效概念 零件的失效形式與設(shè)計準則 (Failure types and design criteria) 二、失效形式 二、失效形式（ Failure types） 整體斷裂 過載斷裂 疲勞斷裂 功能失效 塑性變形 過大彈變 變形 過大 表面破壞 磨損 冷膠合 熱膠合 點蝕 膠合 過大振動 零件的失效形式與設(shè)計準則 (Failure types and design criterias) 三、設(shè)計準則 四、常用設(shè)計準則（ Design criterias） 強度準則 強度 —抗整體斷裂、接觸疲勞、塑變的能力 強度準則：（基本準則 ） σ≤[σ] ； τ ≤[τ] 剛度準則 剛度 —抗彈變能力 剛度準則： y≤[y] 三、工作能力準則（設(shè)計準則） 工作能力準則： 預(yù)定使用壽命期限內(nèi)，零件安全工作的限度 承載能力指標、受失效形式限定、確定零件尺寸的依據(jù) 167。 零件的失效形式與設(shè)計準則 (Failure types and design criterias) 三、設(shè)計準則 壽命準則：設(shè)計壽命 L≥[L] 要求壽命 耐磨性準則 耐磨性 —零 件抗磨損失效的能力 （ 1）壓強條件： p≤[p] 防表面間油膜破壞產(chǎn)生磨損 （ 2） p
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