機(jī)械零件設(shè)計(jì)總論(1)(存儲(chǔ)版)

　　

【正文】 (為標(biāo)準(zhǔn)序號(hào) ) － (為批準(zhǔn)年代 ) 強(qiáng)制性國標(biāo)必須嚴(yán)格遵照?qǐng)?zhí)行，否則就是違法。 。 標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì) 強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)（ GB） 必須強(qiáng)制執(zhí)行； 作為設(shè)計(jì)人員，要求必須熟悉現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)會(huì)查詢和使用標(biāo)準(zhǔn)資料。 定義： 標(biāo)準(zhǔn)化就是要通過對(duì)零件的尺寸、結(jié)構(gòu)要素、材料性能、設(shè)計(jì)方法、制圖要求等，制定出大家共同遵守的標(biāo)準(zhǔn)。為了簡化供應(yīng)和貯存的材料品種，對(duì)于小批制造的零件，應(yīng)盡可能地減少同一部機(jī)器上使用的材料品種和規(guī)格。 ▲ 在濕熱環(huán)境下工作的零件，其材料應(yīng)具有良好防腐 蝕能力，可選用不銹鋼、銅合金等。 塑料 塑料的比重小，易于制成形狀復(fù)雜的零件，而且各種不同塑料具有不同的特點(diǎn)，如耐蝕性、絕 熱性、絕緣性、減摩性、摩擦系數(shù)大等，所以近年來在機(jī)械制造中其應(yīng)用日益廣泛。 青銅 黃銅 軸承合金（巴氏合金） 含錫青銅、不含錫青銅 零件毛坯獲取方法：輾壓、鑄造。 29 機(jī)械零件材料的選用原則 鋁合金 (LY12) 銅合金 (ZCuSn10P1) 鋼 低碳鋼 、 中碳鋼 、 高碳鋼、 合金鋼、結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊鋼 (不銹鋼、耐熱鋼、耐酸鋼等 )、鑄鋼等。 7) 繪制零件工作圖，并撰寫計(jì)算說明書。 優(yōu)化設(shè)計(jì) 可靠性設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法 常規(guī)設(shè)計(jì)方法 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 理論設(shè)計(jì) 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì) 模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 167。 機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法 常規(guī)設(shè)計(jì)方法 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 理論設(shè)計(jì) 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì) 模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 1) 理論設(shè)計(jì) 根據(jù)長期的總結(jié)出來的設(shè)計(jì)理論和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所進(jìn)行的設(shè)計(jì)。 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) 。 167。 ▲ 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。 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。 167。 工作表面的過度磨損或損傷 。 ▲ 使用功能要求 ▲ 經(jīng)濟(jì)性要求 ▲ 勞動(dòng)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 。 2）改善操作者及機(jī)器的環(huán)境。 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。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(dòng)機(jī)構(gòu)和原動(dòng)機(jī)，以及合理地配置必要的輔助系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)。通過計(jì)算或類比得出零件的基本尺寸。 總費(fèi)用 設(shè)計(jì)制造費(fèi)用 使用費(fèi)用 費(fèi)用 復(fù)雜程度 經(jīng)濟(jì)性 總費(fèi)用最低 。 ? 該文件包括： 設(shè)計(jì)理由及依據(jù)：產(chǎn)品用途及使用范圍：主要技術(shù)規(guī)格；產(chǎn)品用途及使用范圍，主要技術(shù)規(guī)格，產(chǎn)品整體布局草圖，傳動(dòng)系統(tǒng)圖和原理圖，結(jié)構(gòu)概述，標(biāo)準(zhǔn)化綜合要求和方案論證，先行試驗(yàn)結(jié)果，發(fā)展新產(chǎn)品的基本條件（生產(chǎn)技術(shù)及經(jīng)濟(jì)條件），新產(chǎn)品預(yù)期達(dá)到的性能目標(biāo)，質(zhì)量指標(biāo)及用戶要求，（包括精度、質(zhì)量、生產(chǎn)率、價(jià)格、使用性、可靠性、重量、體積、外觀、能源消耗、噪聲、壽命、環(huán)境保護(hù)要求等）新產(chǎn)品制造工藝性和主要配套件，外協(xié)件供應(yīng)可能性分析，采用國內(nèi)外技術(shù)集成的可能性和條件等。也是保 證機(jī)器正常工作不可缺少的部分 167。尤其是蒸汽機(jī)出現(xiàn)之后，使機(jī)器具有了完整的形態(tài)。 24 機(jī)械零件的主要失效形式 167。 23 對(duì)機(jī)器的主要要求 167。 211 機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法簡介 第 2章 機(jī)械設(shè)計(jì)總論 潘存云教授研制 人們?yōu)榱藵M足生產(chǎn)和生活的需要，研制了類型繁多、功能各異的機(jī)器。 輔助部分－ 包括機(jī)器的潤滑、顯示、照明等 。 ? 技術(shù)任務(wù)書或技術(shù)建議書 ? 這是設(shè)計(jì)單位向上級(jí)或需方提出的計(jì)劃任務(wù)書或技術(shù)協(xié)議書，經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)或需方同意后，作為產(chǎn)品技術(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)。 潘存云教授研制 方案評(píng)價(jià)原則：經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)上可行。 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)。產(chǎn)品圖樣設(shè)計(jì)文件的質(zhì)量及完整性。 23 對(duì)機(jī)器的主要要求 使用功能要求 機(jī)器應(yīng)具有預(yù)定的使用功能。 4） 合理地組織設(shè)計(jì)和制造過程。同時(shí)，設(shè)置完善的安全裝置、報(bào)警裝置、顯示裝置等。例如： 1)對(duì)機(jī)床有長期保持精度的要求； 2)對(duì)飛機(jī)有質(zhì)量小，飛行阻力小而運(yùn)載能力大的要求； 3)對(duì)流動(dòng)使用的機(jī)器有便于安裝和拆卸的要求； 4)對(duì)大型機(jī)器有便于運(yùn)輸?shù)囊蟮鹊取? 過大的殘余變形 。 潘存云教授研制 齒面接觸疲勞 潘存云教授研制 軸瓦磨損 ▲ 避免在預(yù)定壽命期內(nèi)失效的要求 ▲ 結(jié)構(gòu)工藝性要求 ▲ 經(jīng)濟(jì)性要求 ▲ 質(zhì)量小的要求 ▲ 可靠性要求 機(jī)器是由各種各樣的零部件組成的，要使所設(shè)計(jì)的機(jī)器滿足基本要求，就必須使組成機(jī)器的零件滿足以下要求： 應(yīng)保證零件有足夠的強(qiáng)度、剛度、壽命。 二、結(jié)構(gòu)工藝性要求 零件工藝性良好的標(biāo)志 在具體的生產(chǎn)條件下，零件要便于加工而加工費(fèi)用又很低。力求使少或無切削加工，節(jié)約材料、降低成本。為了提高零件的可靠性，就應(yīng)當(dāng)在工作條件和零件性能兩個(gè)方面使其變化盡可能小。 強(qiáng)度準(zhǔn)則是指零件中的應(yīng)力不得超過許用值 。 27 機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法 常規(guī)設(shè)計(jì)方法是指采用一定的理論分析和計(jì)算，結(jié)合人們?cè)陂L期的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出的方法、公式、圖表等進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法。 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是指在近二、三十年發(fā)展起來的更為完善、科學(xué)、計(jì)算精度高、設(shè)計(jì)與計(jì)算速度更快的機(jī)械設(shè)計(jì)方法。 6) 細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)完成之后，必要時(shí) ]進(jìn)行詳細(xì)的校核計(jì)算，以判定結(jié)構(gòu)的合理性。 黑色金屬 有色金屬 鑄鐵 鋼 金屬材料 一、常用材料 低碳鋼 (08F) 中碳鋼 (45) 高碳鋼 (60) 合金鋼 (1Cr18） … 灰鑄鐵 (TH300) 球墨鑄鐵 (QT5005) … 167。青銅合金還具有良好的減摩性和抗腐蝕性。硬橡膠可用于制造用水潤滑的軸承襯。 塑性材料 適用于在有沖擊情況下工作的零件。 5. 材料的經(jīng)濟(jì)性 選材時(shí)還應(yīng)考慮到當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)夭牧系墓?yīng)狀況。 潘存云教授研制 表 22 常用鋼鐵材料的牌號(hào)及力學(xué)性能 材 料 力 學(xué) 性 能 試件