【正文】 167。21 機器的組成167。22 設計機器的一般程序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 設計機械零件時應滿足的基本要求167。26 機械零件的計算準則167。27 機械零件的設計方法167。28 機械零件設計的一般步驟167。29 機械零件材料的選用原則167。210 機械零件設計中的標準化167。211 機械現(xiàn)代設計方法簡介第 2章 機械零件設計概論 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 設計機器的一般程序 一般而言，機器的設計階段是決定機器好壞的關鍵一環(huán)。機械設計是一個創(chuàng)造性的工作過程，實踐經(jīng)驗是保證設計質量的重要因素。因此，要求設計者特別注意經(jīng)驗的積累。 一部完整的機器是一個復雜的系統(tǒng)。要提高設計質量，必須有一個科學的設計程序。機械設計的一般過程： ▲ 計劃階段▲ 方案設計階段▲ 技術設計階段▲ 技術文件編制階段一、計劃階段包括：需求分析、明確功能、制定設計任務書。設計任務書機器的功能 經(jīng)濟性估計 制造要求的大致估計 基本使用要求 預計的設計周期 二、 方案設計階段 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)時一定要注意恰當處理 需要與可能、 理想與現(xiàn)實、長遠目標與當前目標 等之間的關系。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。方案評價原則：經(jīng)濟性、技術上可行。 總費用設計制造費用使用費用費用復雜程度經(jīng)濟性 總費用最低 。 方案設計階段要正確處理好借鑒 與 創(chuàng)新 的關系。 同類機器的成功的先例應當借鑒，但其中的薄弱環(huán)節(jié)和不符合現(xiàn)有任務要求的部分應當加以改進或替換。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計堅決反對三、 技術設計階段 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） 機器的運動學設計 2） 機器的動力學設計 3） 零件的工作能力設計 4） 部件裝配草圖及總裝配草圖的設計 結構設計 5） 主要零件的校核計算 確定原動機的參數(shù)（功率、轉速、線速度等）。求解構件的運動參數(shù)（轉速、速度、加速度等）。計算構件所受公稱載荷（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計。通過計算或類比得出零件的基本尺寸。 以結構設計尺寸為依據(jù)，對零件進行精確的受力分析和工作能力校核計算 四、 技術文件編制 技術文件 設計說明書 使用說明書 零件明細表 標準件匯總表產(chǎn)品驗收條件…………. 技術文件 用來說明產(chǎn)品性能、設計、制造、操作使用、維護、或其它所有與產(chǎn)品相關的文檔資料。 技術設計方案設計計劃提出任務分析對機器的要求確定任務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 選定方案明確構形要求結構化選擇材料、確定尺寸零件設計編制技術文件評價決策 —確 定結構形狀與尺寸評價部件設計總體設計機器設計的一般流程設計機器的任務是在當前技術發(fā)展所能達到的條件下，根據(jù)生產(chǎn)及生活的需要提出的。不管機器的類型如何，一般來說，對機器都要提出以下的基本要求：▲使用功能要求167。23 對機器的主要要求使用功能要求 機器應具有預定的使用功能。這主要靠正確地選擇機器的工作原理，正確地設計或選用能夠全面實現(xiàn)功能要求的執(zhí)行機構、傳動機構和原動機，以及合理地配置必要的輔助系統(tǒng)來實現(xiàn)。在滿足預期功能的前提下，要求 性能好、效率高、成本低 ， 造型美觀， 在預定使用期限內(nèi)要 安全可靠，操作方便、維修簡單。 具體要求如下：▲經(jīng)濟性要求▲勞動保護要求▲可靠性要求▲其它專用要求經(jīng)濟性要求 機器的經(jīng)濟性體現(xiàn)在設計、制造和使用的全過程中，設計機器時就要全面綜合地進行考慮。設計制造的經(jīng)濟性表現(xiàn)為機器的成本低，使用經(jīng)濟性表現(xiàn)為高生產(chǎn)率，高效率，低能耗，以及低的管理和維護費用等。▲使用功能要求▲經(jīng)濟性要求▲勞動保護要求▲可靠性要求▲其它專用要求提高設計和制造經(jīng)濟性指標的主要途徑有 : 1） 采用先進的現(xiàn)代設計方法 (CAD)， 使設計參數(shù)最 優(yōu)化 ,達到盡可能精確的計算結果 ,保證機器足夠 的可靠性。2） 最大限度地采用標準化、系列化及通用化的零、 部件。3） 盡可能采用新技術、新工藝、新結構和新材料。4） 合理地組織設計和制造過程。5） 力求改善零件的結構工藝性，使其用料少、易加 工、易裝配。1） 合理地提高機器的機械化和自動化水平，以期提 高機器的生產(chǎn)率。提