机械设计机械设计第二章第二章 机械设计总论机械设计总论 2.1 机器的组成 2.2 设计机器的一般程序 2.3 对机器的主要要求 2.4 机械零件的主要失效形式 2.5 设计机械零件时应满足的基本要求 2.6 机械零件的设计准则 2.7 机械零件的设计方法 2.8 机械零件设计的一般步骤 2.9 机械零件的材料及其选用 2.10 机械零件设计中的标准化 2.11 机械现代设计方法简介机械设计机械设计第二章第二章 机械设计总论机械设计总论原动机传动装置执行部件辅助系统控制系统机器的组成机械设计机械设计第二章第二章 机械设计总论机械设计总论计划阶段方案设计技术设计技术文件的编制试制、试验、鉴定、生产信息反馈、修改设计机器的一般程序机械设计机械设计第二章第二章 机械设计总论机械设计总论 使用功能要求； 经济性要求； 劳动保护和环境保护要求； 可靠性要求； 其它专用要求。对机器的主要要求机械设计机械设计第二章第二章 机械设计总论机械设计总论零件的主要失效形式F整体断裂齿轮轮齿断裂轴承内圈断裂零件危险截面的应力超过其强度极 限而导致的断裂，或在变应力作用下， 危险截面发生的疲劳断裂。机械设计机械设计第二章第二章 机械设计总论机械设计总论F过大的残余变形零件所受的应力超过了材料 的屈服极限，则零件将产生 残余变形。 齿轮齿面塑形变形轴承外圈塑性变形机械设计机械设计第二章第二章 机械设计总论机械设计总论F零件的表面破坏 腐蚀、磨损、接触疲劳 轴瓦磨损齿面接触疲劳机械设计机械设计第二章第二章 机械设计总论机械设计总论F破坏正常工作条件引起的失效有些零件只有在一定的工作条件下才能正常的工 作，如：F液体摩擦的滑动轴承，只有在存在完整的润滑油膜时才 能正常工作。F带传动只有在传递的有效圆周力小于临界摩擦力时才能 正常工作。F高速转动的零件，只有在转速与转动件系统的固有频率 避开一个适当的间隔才能正常工作。机械设计机械设计第二章第二章 机械设计总论机械设计总论基本要求F工作能力要求：强度、刚度、寿命、稳定性、耐磨性。F结构工艺性及经济性要求。F质量小及可靠性要求。机械设计机械设计第二章第二章 机械设计总论机械设计总论设计准则F强度准则、刚度准则F振动稳定性准则F可靠性准则F寿命准则机械设计机械设计第二章第二章 机械设计总论机械设计总论理论设计满足工作能力要求。校核计算：设计计算：经验设计满足结构工艺要求。模型实验设计设计方法分两种：常规设计方法和现代设计方法设计方法常规设 计方法机械设计机械设计第二章第二章 机械设计总论机械设计总论选择零件类型、结构计算零件上的载荷确定计算准则选择零件的材料确定零件的基本尺寸结 构 设 计校 核 计 算画出零件工作图写出计算说明书设计步骤机械设计机械设计第二章第二章 机械设计总论机械设计总论常 用 的 材 料1.金属材料力学性能较好，能满足机械零 件的多种性能 和用途要求，应用广泛。2.高分子材料原料丰富，耐腐蚀性较好，主要用于化工 设备和冷冻设备中。3.陶瓷材料硬度高，耐磨，耐腐蚀，熔点高，主要用于 切削刀具等结构中。4.复合材料具有较高的强度和弹性模量，主要用于航空 、航天等领域。零件的材料及其选用机械设计机械设计第二章第二章 机械设计总论机械设计总论材 料 的 选 择 原 则1.载荷、应力的大小和性质2.零件的工作情况包括环境、温度等3.零件的尺寸及质量4.零件结构的复杂程度及材料的加工可能性5.材料的经济性包括材料的相对价格、 加工费用、 材料的利用率等的考虑。机械设计机械设计第二章第二章 机械设计总论机械设计总论1.标准零件集中加工，成本大大降低，质量得到保证；2.材料和零件的性能指标得到统一，提高了零件的可靠性；3.采用了标准结构及零、部件，简化了设计工作，缩短设计周期，提高了设计质量，便于维修。 零件的标准化对零件的尺寸、结构要素、材料性能、 检验方法、设计方法、制图等要求，制 定出共同遵守的标准。 标 准 化 的 优 越 性机械设计机械设计第二章第二章 机械设计总论机械设计总论以动态的取代静态的如机器结构动力学计算以定量的取代定性的如有限元计算以随机量取代确定量如可靠性设计以优化设计取代可行性设计如优化设计并行设计取代串行设计如并行设计现代设计方法微观的取代宏观的如微纳米摩擦学设计系统工程法取代分部处理法如系统工程自动化设计取代人工设计的转化如计算机辅助设计17.