第一章机械设计概论 §1-1引言 §1-2机器的基本组成要素 §1-3本课程的内容、性质与任务 §1-3机械零件的计算准则
第一章 机械设计概论 §1-1 引 言 §1-2 机器的基本组成要素 §1-3 本课程的内容、性质与任务 §1-3机械零件的计算准则
NWI 81-1引言 机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的重要标志 机械工业肩负着为国民经济各个部门提供装备和促进技术改造的重任, ■大量地设计制造和广泛采用各种先进的机器,可大大促进国民经济发展的 力度,加速我国的现代化建设。 人类社会的进步源于不断地创新,产品的创新首先是从设计工作开始的。 设计是生产产品的第一道工序,要想生产出好的产品,首先要有好的设计。 机械设计是机械工程的“灵魂
§1-1 引言 §1-1 引 言 机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的重要标志。 机械工业肩负着为国民经济各个部门提供装备和促进技术改造的重任。 大量地设计制造和广泛采用各种先进的机器，可大大促进国民经济发展的 力度，加速我国的现代化建设。 人类社会的进步源于不断地创新，产品的创新首先是从设计工作开始的。 设计是生产产品的第一道工序，要想生产出好的产品，首先要有好的设计。 机械设计是机械工程的“灵魂
NNNM§12机器的基本组成要素 机械一一机器和机构的总称。 ■机械零件一一是机器的制造单元。分为 通用零件:各种机器中常用的。(是本课程的主要学习对象) 例如:齿轮、链传动、带传动、轴、联轴器轴承、螺栓、 键、铆、焊结构件、弹簧等。 专用零件:只在某些特定的机器中才用到的。(在有关专业课中学习) 例如:叶片、曲轴等。 部件一一为完成同一使命在结构上组合在一起并协同工作的零件。 例如:滚动轴承、减速器等。 机械零件一一常用泛指零件和部件
§1-2机器的基本组成要素 §1-2 机器的基本组成要素 机械――机器和机构的总称。 机械零件――是机器的制造单元。分为： 通用零件：各种机器中常用的。 (是本课程的主要学习对象） 例如：齿轮、链传动、带传动、轴、联轴器轴承、螺栓、 键、铆、焊结构件、弹簧等。 专用零件：只在某些特定的机器中才用到的。（在有关专业课中学习） 例如：叶片、曲轴等。 部件――为完成同一使命在结构上组合在一起并协同工作的零件。 例如：滚动轴承、减速器等。 机械零件 －－常用泛指零件和部件
NN3本课程的性质、内容和特点 、本课程的性质和内容 本课程是研究杋械装置和杋械系统的设计问题,培养同学们具有机械 设计能力的技术基础课,是机械类专业的一门非常重要的主干课。 机械零件的设计是机械设计的基础,是机械设计的重要组成部分。 ■本课程的基本教学内容主要是通用零件的设计和计算 本课程是一门适用性广、实用性强的设计性课程。主要介绍通用零件 的基本设计方法。 本课程的最终目的在于培养同学们综合运用各种机械零件和机构以及 其他先修课的知识,设计机械传动装置和简单机械的能力
§1-3本课程的性质和内容和 特点 §1-3本课程的性质、内容和特点 一、本课程的性质和内容 本课程是研究机械装置和机械系统的设计问题，培养同学们具有机械 设计能力的技术基础课，是机械类专业的一门非常重要的主干课。 机械零件的设计是机械设计的基础，是机械设计的重要组成部分。 本课程是一门适用性广、实用性强的设计性课程。主要介绍通用零件 的基本设计方法。 本课程的基本教学内容主要是通用零件的设计和计算。 本课程的最终目的在于培养同学们综合运用各种机械零件和机构以及 其他先修课的知识，设计机械传动装置和简单机械的能力
NWI 一本课程的性质、内容和特点 二、机器的组成 润滑、显示、照明等辅助系统 原动机 传动装置 执行机构 控制系统 传动装置一一在原动机与执行机构之间传递运动、转换运动方式的 装置。机械传动装置是本课程研究的主要内容之一
本课程的性质和内容 润滑、显示、照明等辅助系统 二、机器的组成 原动机 传动装置 执行机构 控 制 系 统 传动装置――在原动机与执行机构之间传递运动、转换运动方式的 装置。机械传动装置是本课程研究的主要内容之一。 本课程的性质、内容和特点
NWI 本课程的性质、内容和特点 三、本课程的特点 涉及面广 关系多一与诸多先修课关系密切。 要求多一设计一个机器或零件时,应同时满足强度、刚度、耐磨性、工 艺、等各方面的要求。 门类多一典型的通用零件多、类型多;各类零件,设计方法各有不同。 公式多一除了定义式以外,对于大多数公式着重于公式的应用,不强调 公式的推导。 图表多一要求能看懂、会用,了解适用的范围和变化趋势。 ■实践性强—不仅要读懂书,还要多联系实际,要注重实践性环节 无重点一又都是重点,设计工作必须详尽,细小的疏忽也会导致严重事故。 ■设计问题无统一答案一更多地谈论谁设计得更好,要注意发展求异思维
三、本课程的特点 涉及面广 关系多─ 与诸多先修课关系密切。 要求多─ 设计一个机器或零件时，应同时满足强度、刚度、耐磨性、工 艺、等各方面的要求。 门类多─ 典型的通用零件多、类型多；各类零件，设计方法各有不同。 公式多─ 除了定义式以外，对于大多数公式着重于公式的应用，不强调 公式的推导。 图表多─ 要求能看懂、会用，了解适用的范围和变化趋势。 实践性强─不仅要读懂书，还要多联系实际，要注重实践性环节。 无重点─又都是重点，设计工作必须详尽，细小的疏忽也会导致严重事故。 设计问题无统一答案─更多地谈论谁设计得更好，要注意发展求异思维。 本课程的性质、内容和特点 本课程的特 点
NWI 本课程的性质、内容和特点 四、注意的几个问题 着重学习零件的设计方法以及零件参数的合理选择。 噩除了理论分析和计算以外,更应重视零件结构设计的学习。 设计决非只是计算。 ■性能要求与经济性 永远是一对矛盾,应学会合理地解决这一对矛盾。 经验设计与现代设计 二者均重要,前者是后者的基础
四、注意的几个问题 着重学习零件的设计方法以及零件参数的合理选择。 除了理论分析和计算以外，更应重视零件结构设计的学习。 ──设计决非只是计算。 性能要求与经济性 ──永远是一对矛盾，应学会合理地解决这一对矛盾。 经验设计与现代设计 ──二者均重要，前者是后者的基础。 本课程的性质、内容和特点 注意的问题
NNMM4机械零件的计算准则 、几个名词: 1)失效:机械零件由于某种原因不能正常工作时,称为失效。 注意:a)失效并不单纯指破坏,破坏只是失效的形式之一。 机械零件的可能失效形式很多,归纳起来主要有强度、刚度、耐磨性、 振动稳定性以及温度等方面的失效。 b)同一种零件可能的失效形式往往有若干种。 例如:轴在工作中可能产生断裂、过大弹性变形、共振等失效。 2)工作能力:即机械零件在一定条件下抵抗失效的能力。 3)承载能力:对载荷而言的工作能力。(也就是用载荷表示的工作能力) 4)工作能力计算准则:为防止机械零件发生某种失效而应满足的条件。 (也可以理解为是机械零件不发生失效的“安全条件”,是设计零件时的 理论依据)
§1-4机械零件的 计算准则 §1-4机械零件的计算准则 一、几个名词： 1）失效： 机械零件由于某种原因不能正常工作时，称为失效。 注意：a) 失效并不单纯指破坏，破坏只是失效的形式之一。 机械零件的可能失效形式很多，归纳起来主要有强度、刚度、耐磨性、 振动稳定性以及温度等方面的失效。 b) 同一种零件可能的失效形式往往有若干种。 例如：轴在工作中可能产生断裂、过大弹性变形、共振等失效。 2）工作能力： 即机械零件在一定条件下抵抗失效的能力。 3）承载能力： 对载荷而言的工作能力。（也就是用载荷表示的工作能力） 4）工作能力计算准则： 为防止机械零件发生某种失效而应满足的条件。 （也可以理解为是机械零件不发生失效的“安全条件”，是设计零件时的 理论依据）
NWI 机械零件的计算准则您 为了防止机械零件在工作中产生失效,设计时,需要以零件的工作能 力计算准则为依据进行必要的计算,常用的计算方法(过程)有两种 5)设计计算:先分析零件的可能失效形式,根据该失效形式的计算 准则通过计算确定零件的结构尺寸 6)校核计算:先确定零件的结构尺寸,然后再验算零件是否满足计 算准则。如不满足,则应修改零件的尺寸。 载荷和应力 1载荷 静载荷 按是否随时间变化,载荷分为: 变载荷 由于运动中产生的惯性力和冲击等引起的载荷称为动载荷。 按是否考虑动载荷的影响,载荷分为:
载荷和应力1 机械零件的计算准则 为了防止机械零件在工作中产生失效，设计时，需要以零件的工作能 力计算准则为依据进行必要的计算，常用的计算方法（过程）有两种： 5）设计计算：先分析零件的可能失效形式，根据该失效形式的计算 准则通过计算确定零件的结构尺寸。 6）校核计算：先确定零件的结构尺寸，然后再验算零件是否满足计 算准则。如不满足，则应修改零件的尺寸。 二、载荷和应力 1 载荷 由于运动中产生的惯性力和冲击等引起的载荷称为动载荷。 静载荷 变载荷 按是否随时间变化，载荷分为： 按是否考虑动载荷的影响，载荷分为：
NWI 机械零件的计算准则您 名义载荷:在理想平稳条件下所受的载荷。(不考虑动载荷的影响) 计算载荷=载荷系数K×名义载荷。(代表机器或零件实际所受载荷) 载荷系数K:用于计入在实际工作中受到的各种动载荷的影响。 额定载荷:由原动机的额定功率推算出的载荷。 2应力应力分为「静应力 循环应力: max σma最大应力;σmm最小应力 lIn m平均应力;σa应力幅值 r-应力比(循环特性)r=m ax 循环应力 max min max 2
载荷和应力2 名义载荷： 在理想平稳条件下所受的载荷。（不考虑动载荷的影响） 计算载荷＝载荷系数K×名义载荷 。 （代表机器或零件实际所受载荷） 载荷系数K：用于计入在实际工作中受到的各种动载荷的影响。 额定载荷： 由原动机的额定功率推算出的载荷。 2 应力 应力分为 静应力 循环应力： 机械零件的计算准则 2 max min m + = 2 max min a − = max─最大应力； min─最小应力 m─平均应力； a─应力幅值 r ─应力比（循环特性） max min r = 循环应力