機械零件設計總論(更新版)

　　

【正文】 材料本身的相對價格 。 零件的尺寸及質量的大小與材料的品種及毛坯制取方法有關。 ▲ 載荷及應力的大小和性質 ▲ 零件的工作情況 ▲ 零件的結構及加工性 ▲ 材料的經濟性 ▲ 零件的尺寸及重量 二、機械零件材料的選用原則 適用于制作機械零件的材料種類非常之多，在設計機械零件時，如何從各種各樣的材料中選擇出合適的材料，是一項受多方面因素所制約的復雜的工作。 應用： 應用范圍廣泛。 特點： 與鑄鐵相比，鋼具有高的強度、韌性和塑性。 選擇零件類型、結構 寫出計算說明書 畫出零件工作圖 校 核 計 算 計算零件上的載荷 確定計算準則 選擇零件的材料 確定零件的基本尺寸 結 構 設 計 零件的設計流程圖： 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。 28 機械零件設計的一般步驟 1) 根據零件的使用要求，選擇零件的類型和結構。 以受拉桿為例，強度計算公式為： σ ≤ σlim/S 或 F/A ≤ σlim/S F拉力， A截面積。 許用應力 二、剛度準則 是指零件在力作用下的彈性變形量不得超過許用值 。 26 機械零件的計算準則 ▲ 強度準則 ▲ 剛度準則 設計零件時，首先應根據零件的失效形式確定其設計準則以及相應的設計計算方法。 欲設計出工藝性良好的零件，設計者必須虛心向工藝技術人員和一線工人學習，在實踐中積累經驗。 毛坯選擇與生產批量、材料性能和加工可能性有關。 25 設計機械零件時應滿足的基本要求 一、避免在預定壽命期內失效的要求 提高零件強度的措施有： ▲ 采用高強度的材料； ▲ 使零件具有足夠的截面尺寸； ▲ 合理設計零件的截面形狀，增大慣性矩； ▲ 采用熱處理和化學處理方法提高材料的強度性能； ▲ 提高零件的制造精度，以減少工作時的動載荷； ▲ 合理配置零件的相對位置，以降低零件的載荷。 破壞正常的工作條件 。 工作能力 在不發生失效的條件下，零件所能安全工作的限度。 所設計的機器應符合勞動保護法規的要求。 1） 合理地提高機器的機械化和自動化水平，以期提 高機器的生產率。 在滿足預期功能的前提下 ， 要求 性能好 、 效率高 、成本低 ， 造型美觀 ， 在預定使用期限內要 安全可靠 ，操作方便 、 維修簡單 。 計算構件所受公稱載荷（名義載荷）的大小和特性。 因此，存在一個方案的比較和取舍問題。 一部完整的機器是一個復雜的系統。 傳動部分－ 聯接原動機和執行部分的中間部分。 28 機械零件設計的一般步驟 167。167。 27 機械零件的設計方法 167。 執行部分－ 完成預定的動作，位于傳動路線的終點。因此，要求設計者特別注意經驗的積累。 方法不同，其執行部分的工作原理也不同。求解構件的運動參數（轉速、速度、加速度等）。這主要靠正確地選擇機器的工作原理，正確地設計或選用能夠全面實現功能要求的執行機構、傳動機構和原動機，以及合理地配置必要的輔助系統來實現。 5） 力求改善零件的結構工藝性，使其用料少、易加 工、易裝配。 2）改善操作者及機器的環境。 ▲ 使用功能要求 ▲ 經濟性要求 ▲ 勞動保護要求 ▲ 可靠性要求 ▲ 其它專用要求 機械零件的失效： 機械零件曲于某種原因不能正常工作時 ， 稱為 失效 。 工作表面的過度磨損或損傷 。 167。 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。 ▲ 盡量采用精密鑄造、精密鍛造、冷軋、冷擠壓、粉末冶金等先進工藝滿足上述要求。 167。 一、強度準則 即： σ ≤ σlim σlim 材料的極限應力 脆性材料： σlim = σB (強度極限 ) 塑性材料： σlim = σS (屈服極限 ) 為了安全起見 ， 引入安全系數 S， 得： σ ≤ σlim/S 或 σ ≤[ σ] S為大于 1的數 ， S過大 ， 雖安全但浪費材料； S過小 ，雖節省材料 ， 但趨于危險 。 機械零件的設計方法 常規設計方法 現代設計方法 理論設計 經驗設計 模型實驗設計 1) 理論設計 根據長期的總結出來的設計理論和實驗數據所進行的設計。 優化設計 可靠性設計 計算機輔助設計 機械零件的設計方法 常規設計方法 現代設計方法 理論設計 經驗設計 模型實驗設計 167。 7) 繪制零件工作圖，并撰寫計算說明書。 29 機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、結構鋼、工具鋼、特殊鋼 (不銹鋼、耐熱鋼、耐酸鋼等 )、鑄鋼等。 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。 塑料 塑料的比重小，易于制成形狀復雜的零件，而且各種不同塑料具有不同的特點，如耐蝕性、絕 熱性、絕緣性、減摩性、摩擦系數大等，所以近年來在機械制造中其應用日益廣泛。 ▲ 在濕熱環境下工作的零件，其材料應具有良好防腐 蝕能力，可選用不銹鋼、銅合金等。為了簡化供應和貯存的材料品種，對于小批制造的零件，應盡可能地減少同一部機器上使用的材料品種和規格。 定義： 標準化就是要通過對零件的尺寸、結構要素、材料性能、設計方法、制圖要求等，制定出大家共同遵守的標準。 標準性質 強制標準（ GB） 必須強制執行； 作為設計人員，要求必須熟悉現行的相關標準，學會查詢和使用標準資料。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH