機(jī)械零件設(shè)計(jì)概論(1)-在線瀏覽
2025-02-24 20:16本頁面
【正文】 保守和照搬原有設(shè)計(jì) 堅(jiān)決反對 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。求解構(gòu)件的運(yùn)動參數(shù)（轉(zhuǎn)速、速度、加速度等）。 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)。 以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸為依據(jù)，對零件進(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)說明書 使用說明書 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 用來說明產(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。不管機(jī)器的類型如何，一般來說，對機(jī)器都要提出以下的基本要求： ▲ 使用功能要求 167。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)、傳動機(jī)構(gòu)和原動機(jī)，以及合理地配置必要的輔助系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。 具體要求如下： ▲ 經(jīng)濟(jì)性要求 ▲ 勞動保護(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)、制造和使用的全過程中，設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)就要全面綜合地進(jìn)行考慮。 ▲ 使用功能要求 ▲ 經(jīng)濟(jì)性要求 ▲ 勞動保護(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。 3） 盡可能采用新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)和新材料。 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。 提高使用經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的主要途徑有 : 2） 選用高效率的傳動系統(tǒng)，盡可能減少傳動的中間 環(huán)節(jié)，以期降低能源消耗。 4） 采用可靠的密封，減少或消除滲漏現(xiàn)象。 因此設(shè)計(jì)時(shí)要按照人機(jī)工程學(xué)的觀點(diǎn)布置各種按鈕、手柄，使操作方式符合人們的 心理和習(xí)慣。 2）改善操作者及機(jī)器的環(huán)境。降低機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪聲水平，防止有毒、有害介質(zhì)的滲漏，對廢水、廢氣和廢液進(jìn)行治理。 機(jī)器由于某種故障而不能完成預(yù)定的功能稱為失效，它是隨機(jī)發(fā)生的，其原因是零件所受的 載荷、環(huán)境溫度、零件本身物理和機(jī)械性能 等因素是隨機(jī)變化的。 ▲ 使用功能要求 ▲ 經(jīng)濟(jì)性要求 ▲ 勞動保護(hù)要求 ▲ 可靠性要求 ▲ 其它專用要求 其它專用要求 針對不同機(jī)器所特有的要求。 ▲ 使用功能要求 ▲ 經(jīng)濟(jì)性要求 ▲ 勞動保護(hù)要求 ▲ 可靠性要求 ▲ 其它專用要求 機(jī)械零件的失效： 機(jī)械零件曲于某種原因不能正常工作時(shí) ， 稱為 失效 。通常此限度是對載荷而言，所以習(xí)慣上又稱為： 承載能力。 摩擦傳動的打滑等 。 24 機(jī)械零件的主要失效形式 整體斷裂 。 工作表面的過度磨損或損傷 。 零件的失效形式 如軸、齒輪、軸瓦、軸頸、螺栓、帶傳動等。 統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示： 斷裂僅占 %。 主要失效原因。 167。 2. 剛度要求 零件在工作時(shí)的彈性變形不能超過允許的范圍稱為零件的 剛度要求 。 3. 壽命要求 影響零件壽命的主要因素有： 大部分零件工作在變應(yīng)力下，故疲勞破壞是引起零件破壞的主要原因。 抗腐蝕的措施有： ▲ 表面發(fā)蘭（發(fā)黑）； ▲ 表面鍍層； ▲ 表面涂漆； ▲ 表面陽極化。 工藝性的基本要求： 1) 毛坯選擇合理 制備方法： 選用型材、鑄造、鍛造、沖壓和焊接等。 單件或小批量生產(chǎn)時(shí)，選用棒料、板材、型材或焊件。 2) 結(jié)構(gòu)簡單合理 ▲ 最好采用平面、柱面、螺旋面等簡單表面極其組合； ▲ 盡量減少加工面數(shù)和加工面積； 3) 合理的制造精度和表面粗糙度 零件的加工成本隨精度和表面粗糙度的提高而急劇增加。 ▲ 盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件； ▲ 增加相同形狀、相同元素（直徑、圓角半徑、配合、 螺紋、鍵、齒輪模數(shù)等）的數(shù)量； 4) 盡量減小零件的加工量 ▲ 毛坯形狀和尺寸應(yīng)盡量接近零件本身的形狀和尺寸。 ▲ 盡量采用精密鑄造、精密鍛造、冷軋、冷擠壓、粉末冶金等先進(jìn)工藝滿足上述要求。 三、經(jīng)濟(jì)性要求 零件的經(jīng)濟(jì)性首先表現(xiàn)在零件的生產(chǎn)制造成本上。 四、質(zhì)量小的要求 減小質(zhì)量的好處： 節(jié)約材料； 減小慣性，改善機(jī)器的動力性能。 五、可靠性要求 零件的實(shí)效是隨機(jī)發(fā)生的，其原因是零件所受的載荷、環(huán)境溫度、零件本身物理和機(jī)械性能 等因素是隨機(jī)變化的。 167。一般來講，有以下幾種準(zhǔn)則： ▲ 壽命準(zhǔn)則 ▲ 振動穩(wěn)定性準(zhǔn)則 ▲ 可靠性準(zhǔn)則 確保零件不發(fā)生斷裂破壞或過大的 塑性變形，是最基本的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。 通常與零件的疲勞、磨損、腐蝕相關(guān)。 當(dāng)計(jì)及隨機(jī)因素影響時(shí)，仍應(yīng)確 保上述各項(xiàng)準(zhǔn)則。 一、強(qiáng)度準(zhǔn)則 即： σ ≤ σlim σlim 材料的極限應(yīng)力 脆性材料： σlim = σB (強(qiáng)度極限 ) 塑性材料： σlim = σS (屈服極限 ) 為了安全起見 ， 引入安全系數(shù) S， 得： σ ≤ σlim/S 或 σ ≤[ σ] S為大于 1的數(shù) ， S過大 ， 雖安全但浪費(fèi)材料； S過小 ，雖節(jié)省材料 ， 但趨于危險(xiǎn) 。 即： y ≤[y] 三、壽命準(zhǔn)則 影響零件使用壽命的因素主要是腐蝕 、 磨損和疲勞 ，前兩者還沒有成熟的計(jì)算方法 ， 工程中通常是求出使用壽命時(shí)的疲勞極限作為計(jì)算的依據(jù) 。 五、可靠性準(zhǔn)則 可靠度的定義： 對件數(shù)為 N0的一批零件進(jìn)行試驗(yàn)，經(jīng)過時(shí)間 t之后有 N件仍能正常工作，則該零件在該試驗(yàn)環(huán)境條件下工作時(shí)間 t的可靠度定義為： R= N / N0 若 t↑ → R ↓ → N↓ R是時(shí)間的函數(shù)。 分離變量并積分得： RNNNdNt NNtlnln)(0 00???? ?? ?即： ∫0=tteR)(λ 零件可靠度的另一個(gè)指標(biāo)是兩次失效之間的平均無故障時(shí)間 m（ MTBF）， m與 λ 的關(guān)系為 : M=1/λ 167。 機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法 常規(guī)設(shè)計(jì)
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