第一章 机械设计概论

第一章 机械设计概论

第一章 机械设计基础概论§1.1 机械设计的基本要求 §1.2 机械设计一般过程 §1.3机械零件的失效形式 §1.4机械零件设计的基本准则及步骤 §1.5机械制造常用材料及选择原则返回新余高等专科学校 结束 作者 朱双霞副教授

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教学目的

了解机械设计的内容与步骤; 掌握机械零件常见失效形式、计算准则 及设计步骤。 教学重点与难点

机械零件失效形式、计算准则、及 设计步骤 教学内容新余高等专科学校 作者 朱双霞副教授

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§1.1 机械设计的基本要求一、机器应该满足的基本要求 1.使用性要求(实现预定的功能，满足运动和 动力性能的要求)(功能性要求) 机器必须能够保证在预定寿命期间内，按照 规定的技术条件顺利而有效地实现全部预期职能 的要求，不能失效。它是设计的最基本的出发点。 这是依靠正确选择机器的工作原理、机构类型、 机械传动系统方案，以及正确设计零部件的机构 组合来保证。新余高等专科学校 作者 朱双霞副教授

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2.经济性要求 这是一个综合性指标，表现在设计制 造和使用两个方面。提高设计制造的经济性 的途径有三条：1)使产品系列化、标准化、 通用化；2)运用现代化设计制造方法；3) 科学管理。 提高使用经济性的途径有四条：1)提 高机械化、自动化水平；2)提高机械效率； 3)延长使用寿命；4)防止无意义的损耗。新余高等专科学校 作者 朱双霞副教授

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3.安全性要求有三个含义：1)设备本身不因过载、失电 以及其它偶然因素而损坏；2)切实保障操作者的 人身安全(劳动保护性);3)不会对环境造成破 坏。 劳动保护性有三个方面：1)提高操作安全 性，在外露的旋转部件应添加安全罩，某些需要 的地方需设立安全报警装臵，例如煤气、锅炉等； 2)降低体力及脑力损耗，从操作力、过程的复杂 程度、操纵数目等方面进行考虑；例如在具有集 中润滑的大型设备中，采用联锁装臵; 3)改善操 作环境，增加操作的舒适性，例如乘座的振动、 机器外观的色彩搭配等等。 新余高等专科学校 作者 朱双霞副教授

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4.工艺性要求这包含两个方面1)装配工艺性2)零件加工工艺性。 在不影响工作性能的前提下，应使机构尽可能地简化， 力求用简单的机构装臵取代复杂的装臵去完成同样的职 能，便于拆装，尽量使用标准件。零件的结构合理，很 好的处理设计与制造的矛盾，满足加工制造的需要。

5.可靠性要求随着机械系统日益复杂化、大型化、自动化及集成 化，要求机械系统在预定的环境条件下和寿命期限内， 具有保持正常工作状态的性能，这就称为可靠性。

6.其它特殊要求

针对某一具体的机器，都有一些特殊的要求。例如： 飞机结构重量要轻、食品等机械、纺织机械等不得对产 品造成污染等。新余高等专科学校 作者 朱双霞副教授

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§1.2 机械设计一般过程机械设计过程一般包括四个阶段，即：1) 计划阶段；2)方案设计阶段；3)技术设计阶 段；4)技术文件编制阶段。

1、计划阶段在实际工作中，我们知道有各种各样的、 用途各不相同的机器。但是，所有这些机器的 设计过程都有一个共同的特点，即都是从提出 设计任务开始的。而设计任务的提出主要是依 据工作和生产的需要。新余高等专科学校 作者 朱双霞副教授

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设计任务一般是以任务书的形式下达 的，其中明确规定有：机器的用途、主要 性能参数范围、工作环境条件、特殊要求、 生产批量、预期成本、完成期限、承制单 位等内容。一般是由主管单位、用户提出。 对这些要求及条件一般也只能给出一 个合理的范围，而不是准确的数字。例如 可以用必须达到的要求、最低要求、希望 达到的要求等方式予以确定。新余高等专科学校 作者 朱双霞副教授

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2、方案设计阶段设计部门和设计人员首先要认真研究任务书，在 全面明确上述要求后，在调查研究、分析资料的基础上， 拟订设计计划，按照下述的步骤进行设计：(1)机器 工作原理选择; (2)机器的运动设计; (3)机器的动 力设计 (1)机器工作原理选择 工作原理是实现预期职能的基本依据。我们听说过 “条条道路通罗马”的话，实现同样的预期职能，可以 采用不同的工作原理、方法和途径。所以，在研制新机 器时，应结合具体情况提出多种不同的工作原理，通过 全面分析比较，从中选择最满意的一种。例如采煤，可 以使用风镐，也可以使用高压水柱冲击煤层开采，也可 以采用割煤机进行开采等。新余高等专科学校 作者 朱双霞副教授

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( 2) 机器的运动设计 就是根据上一步确定的机器工作原理，确定机器执 行部分的运动规律。例如牛头刨床，要求工作行程要慢、 而返回行程要快。这一步主要依据我们前面所述的机械 原理知识来完成。这里，必须同时考虑选择适当的原动 机，妥善考虑和设计机械的传动部分实现方法，并考虑 运动参数调整的必要性于可能性。 (3)机器的动力 …… 此处隐藏：2834字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……