河科大機(jī)械零件教案第2章 機(jī)械設(shè)計(jì)總論

河北科技大學(xué)教案用紙第1頁(yè)第1次課2學(xué)時(shí)上次課復(fù)習(xí)：本次課題（或教材章節(jié)題目）：1)機(jī)械設(shè)計(jì)總論教學(xué)要求：1）使學(xué)生對(duì)機(jī)械零件的強(qiáng)度有所了解。2)失效、失效形式、計(jì)算準(zhǔn)則重點(diǎn)：失效形式、計(jì)算準(zhǔn)則難點(diǎn)：失效教學(xué)手段及教具：多媒體或課堂講授講授內(nèi)容及時(shí)間分配：失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則45分鐘課后作業(yè)理解機(jī)械、失效、計(jì)算準(zhǔn)則參考資料《機(jī)械設(shè)計(jì)》談嘉禎主編中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社《機(jī)械設(shè)計(jì)》朱文堅(jiān)主編高等教育出版社《機(jī)械設(shè)計(jì)試題精選與答題技巧》姜洪源主編哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社第二章機(jī)械設(shè)計(jì)總論§2-1機(jī)器的組成動(dòng)力機(jī)：機(jī)器的驅(qū)動(dòng)部分，它將各種能量（電能、熱能等）轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并供給機(jī)器。傳動(dòng)裝置：傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的中間環(huán)節(jié)。主要用于傳遞、分配、改變能量和扭矩，以及改變運(yùn)動(dòng)形式。工作機(jī)：完成生產(chǎn)任務(wù)的部分，其結(jié)構(gòu)形式完全取決于機(jī)本身的用途。另外：控制與操作系統(tǒng)、感知系統(tǒng)§2-3對(duì)機(jī)器的要求（一）使用功能要求；（二）經(jīng)濟(jì)要求；（三）勞動(dòng)保護(hù)要求；（四）可靠性要求；（五）其它專用要求?！?-4機(jī)械零件的主要失效形式失效：機(jī)械零件由于某種原因不能正常工作時(shí)，則稱為失效。斷裂：零件承受過大載荷時(shí)，截面上的應(yīng)力超過零件材料的強(qiáng)度極限，從而導(dǎo)致零件斷裂。這種失效又可分為靜強(qiáng)度斷裂和疲勞強(qiáng)度斷裂兩類。表面失效：彼此互相接觸的零件之間都是靜或動(dòng)接觸關(guān)系，摩擦發(fā)生在接合面、環(huán)境介質(zhì)也包圍于零件工作面，故損傷與失效常發(fā)生于零件的表面，如磨損、表面疲勞等。過量變形：機(jī)械零件承受載荷時(shí)，總要產(chǎn)生彈性變形，當(dāng)彈性變形量超過許用值時(shí)零件或機(jī)器就不能正常工作；更嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生塑性變形，不僅導(dǎo)致零件的形狀和尺寸的改變，破壞零件之間的配合關(guān)系，甚至導(dǎo)致零件喪失工作能力。§2-5設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)應(yīng)滿足的基本要求（一）避免在預(yù)定壽命期內(nèi)失效的要求1強(qiáng)度2剛度3壽命（二）結(jié)構(gòu)工藝性要求（三）經(jīng)濟(jì)性要求（四）質(zhì)量小的要求（五）可靠性要求§2-6機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則（一）強(qiáng)度準(zhǔn)則（二）剛度準(zhǔn)則（三）壽命準(zhǔn)則（四）振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則（五）可靠性準(zhǔn)則§2-7機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法通常分為常規(guī)設(shè)計(jì)方法和現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法兩大類。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(zhǎng)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。它又可分為：（一）理論設(shè)計(jì)（二）經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)（三）模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)§2～9機(jī)械零件材料的選用原則一、常用材料金屬材料黑色金屬：良好的鑄造、切削加工、抗磨、抗壓和減震性能，且價(jià)格低廉。有色金屬：根據(jù)材料品種的不同，具有一些特殊的性能，如耐腐蝕、絕緣、耐磨等。非金屬材料：高分子材料、陶瓷、復(fù)合材料二、材料選擇的一般原則１．使用要求２．制造工藝要求３．經(jīng)濟(jì)性要求§2～10機(jī)械零件設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)化標(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)。2、標(biāo)準(zhǔn)化的益處3、與設(shè)計(jì)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn):國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等如：ISOGBJB、YBQB4、國(guó)標(biāo)分為：強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)和推薦標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：代號(hào)為GB××××(為標(biāo)準(zhǔn)序號(hào))－××××(為批準(zhǔn)年代)強(qiáng)制性國(guó)標(biāo)必須嚴(yán)格遵照?qǐng)?zhí)行，否則就是違法。推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：代號(hào)為GB／T××××－××××，這類標(biāo)準(zhǔn)占整個(gè)國(guó)標(biāo)中的絕大多數(shù)。如無特殊理由和特殊需要，必須遵守這些國(guó)標(biāo)，以期取得事半功倍的效果§2～10機(jī)械零件設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法通常是相對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法而言的。現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法從總體上概括為力求運(yùn)用現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)、應(yīng)用力學(xué)、微電子學(xué)及信息科學(xué)等方面的最新成果與手段實(shí)現(xiàn)下列轉(zhuǎn)換：以動(dòng)態(tài)的取代靜態(tài)的─如機(jī)器結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)計(jì)算。以定量的取代定性的─如有限元計(jì)算。以隨機(jī)量取代確定量─如可靠性設(shè)計(jì)。以優(yōu)化設(shè)計(jì)取代可行性設(shè)計(jì)