第八章機(jī)械設(shè)計(jì)概論(完整版)
【正文】 機(jī)器的工作原理和運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)結(jié)果，按照機(jī)器的總體性能要求，根據(jù)其運(yùn)動(dòng)特性、工作阻力、速度、傳動(dòng)效率等，計(jì)算機(jī)器所需的驅(qū)動(dòng)功率，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)機(jī)的選擇。我們聽(tīng)說(shuō)過(guò)“條條道路通羅馬”的話，由于實(shí)現(xiàn)同樣的預(yù)期職能，可以采用不同的工作原理、方法和途徑。1）明確任務(wù)階段在實(shí)際工作中，我們知道有各種各樣的、用途各不相同的機(jī)器。而這些要求在很大程度上就取決于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。面對(duì)國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，一個(gè)企業(yè)、國(guó)家參與競(jìng)爭(zhēng)的力量就是“設(shè)計(jì)”，就必須依靠產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)。所以，作為機(jī)電專業(yè)的學(xué)生必須努力學(xué)習(xí)，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本原理、方法和技能，只有這樣才能成為有用之才。任務(wù)書的要求決定了設(shè)計(jì)工作的內(nèi)容、質(zhì)量和水平。例如牛頭刨床，要求工作行程要慢、而返回行程要快。反映在實(shí)際工作的成果——圖紙上，大體可以分為四個(gè)階段：（一）總體設(shè)計(jì)階段：根據(jù)工作原理繪制機(jī)器的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，這是圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的第一階段。這些屬于機(jī)制工藝學(xué)課程的內(nèi)容。它是設(shè)計(jì)的最基本的出發(fā)點(diǎn)。4．工藝性要求這包含兩個(gè)方面1）裝配工藝形2）零件加工工藝性。機(jī)械零件的主要失效形式有斷裂、表面破壞（腐蝕、磨損和接觸疲勞等）、過(guò)量殘余變形和正常工作條件的破壞。若零件的強(qiáng)度不夠，就會(huì)出現(xiàn)整體斷裂，表面接觸疲勞或塑性變形等失效而喪失工作能力，所以設(shè)計(jì)零件時(shí)必須滿足強(qiáng)度要求。對(duì)于這類情況，我們不但要求進(jìn)行強(qiáng)度的計(jì)算，同時(shí)要進(jìn)行剛度的計(jì)算。提高零件整體剛度的原則措施有：1）適當(dāng)增加零件的剖面尺寸；2）合理設(shè)計(jì)零件的剖面形狀；3）合理添置加強(qiáng)筋，采用多支點(diǎn)結(jié)構(gòu)；4）提高零件接觸表面的加工精度或經(jīng)適度跑合，以降低表面粗糙度；5）適當(dāng)增大接觸面積，以降低單位壓力等。具體來(lái)說(shuō)，并不是每一類型的零件都需要進(jìn)行所有上述的計(jì)算，而是從實(shí)際載荷的工作條件出發(fā)，分析其主要的失效形式，再確定其計(jì)算準(zhǔn)則，必要時(shí)再按其它要求進(jìn)行校核。我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須時(shí)刻牢記，要從降低材料消耗、盡可能利用廉價(jià)材料代替昂貴的材料、盡可能多使用標(biāo)準(zhǔn)件等等方面入手，努力提高經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。6） 其它要求設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)，在滿足上述的前提下還應(yīng)力圖減小質(zhì)量，減小材料消耗和慣性載荷，對(duì)于行走機(jī)械可以增大其有效的工作能力，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際工作中，有時(shí)采用與上述設(shè)計(jì)步驟相反的校核計(jì)算：即先參照已有的實(shí)物或圖樣，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用類比法來(lái)初步確定零件的結(jié)構(gòu)尺寸；在根據(jù)載荷應(yīng)力分析來(lái)確定有關(guān)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，并驗(yàn)算零件中的工作應(yīng)力（或計(jì)算應(yīng)力）是否小于或等于許用應(yīng)力，或者驗(yàn)算其安全系數(shù)是否大于或等于許用安全系數(shù)。機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟1）根據(jù)零件的使用要求（如功率、轉(zhuǎn)速等），選擇零件的類型及結(jié)構(gòu)型式，并擬定計(jì)算簡(jiǎn)圖。零件可靠度定義為：在預(yù)定的環(huán)境條件下和使用時(shí)間（壽命）內(nèi)，零件能夠正常工作而不會(huì)失效的概率（可能性）。2) 工藝性要求所謂機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性，是指在一定生產(chǎn)條件下，能夠方便經(jīng)濟(jì)地制造和裝配，即零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)使之易于加工。主要是針對(duì)那些在變應(yīng)力下工作和工作時(shí)受到磨損或腐蝕的零件提
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