机攏計 主讲 吳昌林
机 械 设 计 主 讲 吴 昌 林
第一章绪论 51-1本课程的内容、性质及学习要求 一、课程内容 机械机器、机构的总称 组成机器的基本单元: 机构运动单元→机械原理 零件制造单元→机械设计 讨论机械零部件的设计方法,如零部件 的工作能力、参数设计、结构设计、加工工 艺等
第一章 绪 论 §1-1 本课程的内容、性质及学习要求 一、课程内容 机械——机器、机构的总称 组成机器的基本单元： 机构——运动单元 → 机械原理； 零件——制造单元 → 机械设计。 讨论机械零部件的设计方法，如零部件 的工作能力、参数设计、结构设计、加工工 艺等
传动件一齿轮、蜗杆、带、链 联接件一螺栓、键、花键 通用零件 支承件一轴、轴承 机械零件 其它-联轴器、弹簣、机架 专用零件一水轮机叶片、活塞、曲轴 本课程重点讨论通用零件的设计。 机器是由机械零件组成的整体,各个零件之间有紧密联系。 学习时应有整体的设计观念
机械零件 通用零件 专用零件 传动件 联接件 支承件 其 它 —齿轮、蜗杆、带、链 —螺栓、键、花键 —轴、轴承 —联轴器、弹簧、机架 —水轮机叶片、活塞、曲轴 机器是由机械零件组成的整体，各个零件之间有紧密联系。 学习时应有整体的设计观念。 本课程重点讨论通用零件的设计
课程的性质及重要性 设计性技术基础课,综合性强 基础课 机械设计 专业课 机械设计是影响机械产品性能、质量和成本的主要因素。 三、学习要求 掌握通用零部件的设计方法和步骤 2、初步具备设计机械传动装置及简单机械的能力; 3、能在设计中运用各种技术资料(标准、规范、手册)
二、课程的性质及重要性 —设计性技术基础课，综合性强 基础课 机械设计 专业课 —机械设计是影响机械产品性能、质量和成本的主要因素。 三、学习要求 1、掌握通用零部件的设计方法和步骤 2、初步具备设计机械传动装置及简单机械的能力； 3、能在设计中运用各种技术资料（标准、规范、手册）
围四、学习方法 1、掌握零件设计时的共性 工作原理、结构、 受力分析 设计准则、 类型、应用场合2失效形式 设计计算 2、不死记公式,理解并掌握基本概念 着眼于分析问题和解决问题能力的培养。 3、掌握机械设计的特点 解的不唯一性和设计过程的反复性
四、学习方法 1、掌握零件设计时的共性 工作原理、结构、 类型、应用场合 受力分析、 失效形式 设计准则、 设计计算 2、不死记公式，理解并掌握基本概念 着眼于分析问题和解决问题能力的培养。 3、掌握机械设计的特点 解的不唯一性和设计过程的反复性
教材 机械设计基础杨家军等主编,华科大出版社 2、机械设计基础(第二版)黄华梁等主编,高教出版社; 3、机械设计课程设计唐增宝等主编,华工出版社 机械设计现场教学指导书,自编 5、机械设计实验指导书,自编
教 材 1、机械设计基础 杨家军等主编，华科大出版社； 2 、机械设计基础（第二版） 黄华梁等主编，高教出版社; 3、机械设计课程设计 唐增宝等主编，华工出版社； 4、机械设计现场教学指导书 ，自编； 5、机械设计实验指导书，自编
512机械零件设计概述 设计机械零件的基本要求 1、满足功能要求,能够准确实现预定的功能; 2、工作可靠在预定的工作期限内不能失效; 3、成本低廉。 失效丧失工作能力或达不到设计要求的性能,不仅仅指 破坏。主要有: 断裂。如轴、齿轮轮齿发生断裂 一表面点蚀。工作表面片状剥落 强度问题 塑性变形。零件发生永久性变形 一过大弹性变形 刚度问题 过度磨损 耐磨性问题 过大振动和噪声、过热等
§1-2 机械零件设计概述 一、设计机械零件的基本要求 1、满足功能要求，能够准确实现预定的功能； 2、工作可靠—在预定的工作期限内不能失效； 3、成本低廉。 失效—丧失工作能力或达不到设计要求的性能，不仅仅指 破坏。主要有： —断裂。如轴、齿轮轮齿发生断裂 —表面点蚀。工作表面片状剥落 —塑性变形。零件发生永久性变形 —过大弹性变形 —过度磨损 —过大振动和噪声、过热等 强度问题 刚度问题 耐磨性问题
工作能力不失效条件下零件的安全工作限度 这个限度通常是以零件承受载荷的大小来表示, 所以又常称为“承载能力 吊钩最大起重量50kN 工作能力或承载能力50kN 50 KN
工作能力—不失效条件下零件的安全工作限度。 这个限度通常是以零件承受载荷的大小来表示， 所以又常称为“承载能力” 50 kN 吊钩最大起重量——50 kN 工作能力或承载能力——50 kN
围=承载能力判定条件 同一零件可能发生各种不同形式的失效 轴可能的失效形式: (1区断裂、过大弹性变形、塑性变形共振 强度条件:工作应力≤许用应力 ∝≤|G或[ 刚度条件:实际变形量<许用变形量 y≤叭、θ≤0、φ≤[ql
二、承载能力判定条件 同一零件可能发生各种不同形式的失效 n F 轴可能的失效形式： 断裂、过大弹性变形、塑性变形、共振 强度条件： 工作应力≤许用应力 σ≤ [σ] 或 τ≤ [τ] 刚度条件： 实际变形量≤许用变形量 y ≤[y]、 θ ≤[θ] 、φ ≤ [φ]
围三、机械零件的设计步骤 1、拟订零件的设计简图 2、确定载荷的大小及位置 受力分析 3、选择材料; 4、根据失效形式选用判定条件,设计出零件 的主要参数; 5、绘制零件工作图 传统设计方法 ★理论设计(半经验设计) 强度条件(或刚度)设计计算尺寸 尺寸校核计算,强度条件(或刚度)
三、机械零件的设计步骤 3、选择材料； 4、根据失效形式选用判定条件，设计出零件 的主要参数； 5、绘制零件工作图 受力分析 传统设计方法： 强度条件（或刚度） 设计计算 尺寸 尺寸 校核计算 强度条件（或刚度） ★ 理论设计（半经验设计） 1、拟订零件的设计简图 2、确定载荷的大小及位置