【正文】 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(jiǎn)介第 2章 機(jī)械零件設(shè)計(jì)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(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(rùn)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 原動(dòng)部分 － 機(jī)器完成預(yù)定功能的動(dòng)力源， 最常見(jiàn)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(rùn)滑、顯示、照明等 。也是保 證機(jī)器正常工作不可缺少的部分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(guò)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(guò)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。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(zhǎng)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(wèn)題。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。 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(guò)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 四、 技術(shù)文件編制 技術(shù)文件 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 使用說(shuō)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(lái)說(shuō)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。 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(lái)說(shuō)，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(lái)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(jiǎn)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(guò)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?！褂霉δ芤蟆?jīng)濟(jì)性要求▲勞動(dòng)保護(hù)要求▲可靠性要求▲其它專用要求提高設(shè)計(jì)和制造經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的主要途徑有 : 1） 采用先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 (CAD)， 使設(shè)計(jì)參數(shù)最 優(yōu)化 ,達(dá)到盡可能精確的計(jì)算結(jié)果 ,保證機(jī)器足夠 的可靠性。2） 最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化及通用化的零、 部件。3） 盡可能采用新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)和新材料。4） 合理地組織設(shè)計(jì)和制造過(guò)程。5） 力求改善零件的結(jié)構(gòu)工藝性，使其用料少、易加 工、易裝配。1） 合理地提高機(jī)器的機(jī)械化和自動(dòng)化水平，以期提 高機(jī)器的生產(chǎn)率。提