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机械设计件完整版附带习题答案

3) 轴系部分—滑动轴承、滚动轴承、联轴器与离合器以及轴等; 4) 其他部分—弹簧、机座与箱体、减速器等;
基本理论
疲劳强度理论
摩擦、磨损与润滑
五、特点
1、实践性比较强。理论性差一些,经验、半经验公式,实验得出比 较多;理论推导出的比较少,答案不唯一。
2、综合性比较强。 受力分析 《理论力学》
应力分析 《材料力学》
习题
1、机器的基本组成要素是什么?
2、什么是通用零件?什么是专用零件?试各举三个实例? 3、一台完整的机器通常是由哪些基本部分组成?各部分的作用是什
么? 4、机械零件有哪些主要的失效形式? 5、机械零件常用的有哪些计算准则?它们是针对什么失效形式而建
立的? 6、机械零件设计的一般步骤有哪些?
结束
第一章
第二章 机械零件的疲劳强度计算
一、变应力的分类 二、变应力参数 三、几种特殊的变应力 四、疲劳曲线(对称循环变应力的—N曲线) 五、(非对称循环变应力的)极限应力图 六、影响疲劳强度的因素 七、不稳定变应力的强度计算 八、复合应力状态下的强度计算(弯扭联合作用)
一、变应力的分类
变应力
对称
简单 脉 动
2、应力分析:
4W d 2
3、失效分析:断裂
s
4、材料的选择:45#钢、40Cr>s(手册查到)
5、确定计算准则:(依据防止断裂失效)
6、计算零件的主要尺寸:
d
4W
7、结构设计l:(根据人体的情况,操作情况)其他尺寸
8、制图:设计最后都是用图纸来表达,然后拿到工厂去加工。
这不仅是零件设计的一般步骤,而且也是讲课的顺序。
技术文件编制:编制设计计算说明书。
三、零件的设计步骤
失效的定义:在正常的工作条件下,机械零件丧失工作能力或达 不到工作性能要求时,就称为零件失效。 整体断裂 机械零件的失效形式 过大的残余变形 腐蚀、磨损和接触疲劳
强度
机械零件的工作能力 刚度 寿命(耐磨性、耐腐蚀性)
机械零件计算准则
强度准则:
lim
一、机械(机器)的组成
我们以洗衣机为例,来说明机械的组成:
进水
电动机
涡轮 排水
控制部分:正转时间 反转时间
皮带传动
图1 洗衣机机构示意图
辅助系统
原动机
传动机
工作机
控制系统
图2 机械(机器)的组成(按功能分)
原动机部分是驱动整部机器以完成预定功能的动力源;
执行部分是用来完成机器预定功能的组成部分;
部件
零件
图3 机械(机器)的组成(按大小分)
二、机械设计步骤
计划阶段
提出要求 自动进水
洗衣机 洗 涤
方案设计
甩干(脱水) 单 缸 模糊控制
提出尽可能多的解决方法 双 缸 自适应控制 滚 筒 双模控制
筛选、决策、评价(可靠性、经济上),选出最佳方案。
技术设计
目的:确定机械中各个零部件的结构尺寸(量化) 绘图、对方案具体实施,出图。
尖 峰 应 力
C)随机变应力 图2-1变应力的分类 c)如果变化不呈周期性,而带有偶然性,则称为随机变应力,如图 2-1c所示。
二、变应力参数
图2-2给出了一般情况下稳定循环变应力谱的应力变化规律。
a
0 min
max
0
m t
图2-2稳定循环变应力
min a
t m
max
。 图2-2给出了一般情况下稳定循环变应力谱的应力变化规律
传动部分是把原动机的运动形式、运动及动力参数转 变为执行部分所需的运动形式、运动及动力参数。
以上是从功能上分析机械的组成,下面从结构上看:
零件:是机械的制造单元,机器的基本组成要素就是机 械零件。
部件:按共同的用途组合起来的独立制造或独立装配的 组合体。 如减速器、离合器等。
按大小来分:
机械(机器)
零件受周期性的最大应力max及最小应力min作用,其应力幅为a, 平均应力为m,它们之间的关系为
max m a
min
m
a
m a max min
2
max min
2
a
0 min
max m
t
0
r 规定:1、a总为正值mi;n
图2-2稳定循环变应力
2、a的符号m要ax与m的符号保持一致。
稳定
循环变应力(周期)
复合
非对称
不稳定循环变应力
随机变应力(非周期)
周期
时间t
a)稳定循环变应力
a)随时间按一定规律周期性变化,而且变化幅度保持常数的变应力称 为稳定循环变应力。如图2-1a所示。
周期 t
b)不稳定循环变应力
b)若变化幅度也是按一定规律周期性变化如图2-1b所示,则称为 不稳定循环变应力。
材料选择 《材料与热处理》 3、承上启下的作用。它是最后一门专业基础课,起到承接基础课和
专业课的桥梁作用。
六、要求
以听课为主,自学为辅,考试内容以讲课和要求自学的为主, 答疑两周一次,具体时间待定。考核 20%+80% 平时作业质量、 出席情况、实验数目占20%,期末考试占80%,要求课内:课外用 时是1:2。
min a
t m
max
其中:max—变应力最大值;min—变应力最小值;m—平均应力;
a—应力幅;r—循环特性,-1 r +1。
由此可以看出,一种变应力的状况,一般地可由max、min、m、 a及r五个参数中的任意两个来确定。
Sm in
刚度准则: y y
寿命准则:(表示耐磨程度)
下面我们以设计千斤顶立柱为例,来说明机械零件的设计步骤:
车自重W=2000kg=2吨 s为屈服极限
l d
4W s d 2 Smin
由此可求出d;其中Smin根据工作环境来定。
机械零件的设计大体要经过以下几个步骤:
1、载荷分析(受力分析):W
四.课程的主要内容
概括地说,机械零件可以分为两大类: 传动件
零件
通用零件 专用零件
连接件 轴系件 其他
(如螺钉、齿轮、链轮等)
本书讨论的具体内容是:(设计方法、步骤、原理)
1) 传动部分—带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动以及螺旋传 动等;
2) 联接部分—螺纹联接,键、花键及无键联接,销钉联接,铆接 、焊接、胶接与过盈配合联接等;
七、水平
1)掌握通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律,具 有设计机械传动装置和简单机械的能力;
2)树、手册、图册和查阅有关技术资料的能力;
《机械设计手册》—其中的一个标准是查手册的能力; 4)掌握典型机械零件的实验方法,获得实验技术的基本训练; 5)对机械设计的新发展有所了解。
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