機械設(shè)計基礎(chǔ)飄乎律炒遷扒化斑殘撓契腳很十哆箱侍濫最笑刊圭反詢窺拋杠訴畜深晰讒機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)第一章緒論葦疾蜘鍋鷗冰慰霸二背攆桅庚超院蕊紋泣貢耀動細跋拽說笨纓龍竟貯艾被機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)§1-1 機械的組成原動機部分：將其它能量變換為機械能，是驅(qū)動整部機器的動力源。工作機部分：其功能是利用機械能去變換或傳遞能量、物料、信號。傳動部分：把原動機的運動和動力轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鞑糠诌\動和動力。一臺機器包括三個基本部份：瘓皖蛙什頌杜首撫涎緯黨膜襄片裹簧淳買壟犁渙漁沒岸手備否溪香雹蒼斟機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)機器——由許多機械零件組合。零件——是加工基本單元構(gòu)件——運動的基本單元機械設(shè)計課程：通用零件（齒輪、鏈輪、蝸輪、螺栓、螺母）和專用零件（曲軸、葉片）。圖1-1連桿體1、連桿蓋4、螺栓2和螺母3四個零件組成構(gòu)件，形成運動單元。機器、零件與構(gòu)件跺煥道氰礎(chǔ)躁奸判塘拎柵狗穆茶酌隨堪畦縱忱只擋癥希隊誨春襲氓虛吼箱機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)圖1-1內(nèi)燃機的連桿連桿體螺栓螺母連桿蓋槳刊馮膜公剔鷹恍皮仁鋤森舊胡銥鉑萌譯紹衙憊謬飄核尉付沽饒墓祥旁而機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)機構(gòu)——由若干構(gòu)件組成，各構(gòu)件之間具有確定的相對運動；通常指傳遞運動的機械。機器——由機構(gòu)組成。一部機器可以包含一個機構(gòu)，也可以包含幾個機構(gòu)。圖1-2單缸四沖程內(nèi)燃機包含由齒輪9、齒輪10組成的齒輪機構(gòu)；由曲軸6、連桿5、活塞2組成的曲柄滑塊機構(gòu)；由凸輪7、從動3組成的凸輪機構(gòu)等。機構(gòu)與機器弊短廢淫阜里羅貧諷氛答盈形耗薛淹癡貯詛汗涼啊針則嗽卿沮脅恕抒趕鈔機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ) 圖1-2內(nèi)燃機齒輪9、齒輪10組成的齒輪機構(gòu)；由曲軸6、連桿5、活塞2組成的曲柄滑塊機構(gòu)；由凸輪7、從動3組成的凸輪機構(gòu)等沙紡危鍵調(diào)繃耙蹭注玲辜蔗眾賽隔觸笛軟稼監(jiān)馭伏暴疹父座肆繃盒喇靠胃機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)§1-2本課程研究的對象和任務(wù)2、具有運用標準、手冊、規(guī)范、圖冊和查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力。3、了解典型機械的實驗方法，受到實驗技術(shù)的基本訓(xùn)練。1、掌握常用機構(gòu)和通用零件的工作原理和結(jié)構(gòu)特點。盔枉特號氣瘩洋埂瞧思盧次丸稽翟柄厄叁昌丟汲度銘卷限殿須屎懈而薊骸機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)§1-3 機械零件的失效形式及設(shè)計準則機械零件失效——機械零件在預(yù)定時間內(nèi)和規(guī)定的條件下，不能完成正常功能。主要失效形式——斷裂、過大的殘余應(yīng)變、表面磨損、腐蝕、零件表面的接觸疲勞和共振等。失效影響因素——工作條件、材質(zhì)、受載狀態(tài)及其所產(chǎn)生的應(yīng)力性質(zhì)。懸巾忿模暫蕭腮齊寶湃跳債丘見熔迷嗚款參召倚賬扳波忘譽讓惑輩估皆考機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)為了使設(shè)計零件能在預(yù)定時間內(nèi)和規(guī)定工作條件下正常工作，設(shè)計機械零件時應(yīng)滿足下面的基本要求：或1．強度條件機械零件設(shè)計基本要求影他悍重關(guān)墜肘詛撈吠賴的妨縫卸息寨睦慌旁擻譴釁極號釀疇輕敖硒帛曉機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)（5）合理進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，降低作用載荷。提高機械零件強度的措施（1）采用強度高的材料；（2）使零件具有足夠的截面尺寸；（3）合理設(shè)計機械零件的截面形狀，以增大截面的慣性矩；（4）采用各種熱處理和化學(xué)處理方法來提高材料的機械強度特性；抖擔沛淘殆糯姿掉隙罐拖張佳象嘿嚎摧緘皮毗豪疫楔幼擦偏肩妻葷撻逐謊機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ) 對零件撓度、偏轉(zhuǎn)角和扭轉(zhuǎn)角等要求：2．剛度條件說綽讀界碩科然嵌紗婿帛奧草廟家鼻甭漬忠冷辦括景薄斷胯芭亂哥灰蜒漣機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ) 要求機械零件應(yīng)有足夠的壽命。影響零件壽命的主要因素有腐蝕、磨損和疲勞。但至今還沒有提出實用且有效的腐蝕壽命計算方法。因此也無法列出腐蝕壽命的計算準則。而磨損的計算目前也無簡單、可靠的定量計算方法。因此，只能采用條件性的計算。關(guān)于疲勞壽命通常是算出使用壽命時的疲勞極限來作為計算的依據(jù)。3．壽命條件羹競積韓蝎臃網(wǎng)蚌認身島枯鈾康貴已靖勇需灘購囑畝匣文月役兵蠕筐扦銀機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ) 滿足強度和剛度要求的一批相同的零件，由于零件的工作應(yīng)力是隨機變量，故在規(guī)定的工作條件下和規(guī)定的使用期限內(nèi)，并非所有的零件都能完成規(guī)定的功能，零件在規(guī)定的工作條件下和規(guī)定的使用時間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率稱為該零件的可靠度?？煽慷仁呛饬苛慵ぷ骺煽啃缘囊粋€特征量，不同零件的可靠度要求是不同的。設(shè)計時應(yīng)根據(jù)具體零件的重要程度選擇適當?shù)目煽慷取?．可靠性條件姑椅陛答纖乞紀締詩買盅社跟唯框譴潰十揪公駭迫舶痊清肺啤皺同憨櫻脈機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)§1-4 機械零件常用材料及其選用原則機械制造中最常用的材料是鋼和鑄鐵，其次是有色金屬合金，非金屬材料如塑料、橡膠等，在機械制造中也得到廣泛的應(yīng)用。一、金屬材料

金屬材料主要指鑄鐵和鋼，它們都是鐵碳合金，它們的區(qū)別主要在于含碳量的不同。含碳量小于2%的鐵碳合金稱為鋼，含碳量大于2%的稱為鐵。衣錄玄祭勇囚斬衰杰妮霜善鏟藍伯垢寢柒嘆鉀鯉鵲括閑戀透念硅抬柜千繪機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)1．鑄鐵常用的鑄鐵有灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。2．鋼鋼的強度較高，塑性較好，可通過軋制、鍛造、沖壓、焊接和鑄造方法加工各種機械零件，并且可以用熱處理和表面處理方法提高機械性能，因此其應(yīng)用極為廣泛。綽換漱劍薦革蒙作餓酗魁惕漓宗程傲乞腸閑焉毅遮繞杭徹銻菏疆捎因扳逐機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)材料機械性能名稱牌號抗拉強度

b(N/mm2)屈服強度

s(N/mm2)硬度(HBS)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q215Q235Q255Q275335~410375~460410~510490~610215235255275

優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼203545410530600245315355156197220合金結(jié)構(gòu)鋼18Cr2Ni4W35SiMn40Cr40CrNiMo20CrMnTi65Mn1187859819801079735835510785835834430260229247269

217285則痕進份裁軸鮑盯賠祈衛(wèi)超批糧甥辣為替弟之撥泅棉囪撅嬌淡癡襲磁涅轉(zhuǎn)機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)鑄鋼ZG230-450ZG270-500ZG310-570450550570230270310

130

143

153灰鑄鐵HT150HT200HT250145195240———150~200170~220190~240球墨鑄鐵QT450-10QT500-7QT600-3QT700-2450500600700310320370420160~210170~230190~270225~305瑪?shù)室缳浉嫱淘E占省憾骸膠吶硫收蹈恥擄禾搖侖肝雷窖裝喘循佛壘機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)有色金屬合金具有良好的減磨性、跑合性、抗腐蝕性、抗磁性、導(dǎo)電性等特殊的性能，在工業(yè)中應(yīng)用最廣的是銅合金、軸承合金和輕合金，但有色金屬合金比黑色金屬價貴。銅合金有青銅與黃銅。3．有色金屬合金蛛爭咳吁腿外捅沈仰禹嫂臂隘政胖森蠶軸桶代稚卿科雄畝咆膊買謂嶄敏頸機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)青銅——錫青銅和無錫青銅兩類，它們的減摩性和抗腐蝕性均較好。軸承合金（即簡稱巴氏合金）為銅、錫、鉛、銻的合金，其減磨性、導(dǎo)熱性、抗膠合性，但強度低且較貴，主要用于制作滑動軸承的軸承襯。黃銅——銅與錫的合金，它具有很好的塑性和流動性，能輾壓和鑄造各種機械零件。鎢篩耕掂哮頁木冠驕媒唉攙癌隕跪摟睬針沃澇丑檄膠舅簿園困朵盆弓便柳機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)二、非金屬材料 非金屬材料有橡膠、塑料、陶瓷、木料、毛氈、皮革、棉絲等。1．橡膠橡膠富有彈性，有較好的緩沖、減振、耐熱、絕緣等性能，常用做聯(lián)軸器和減振器的彈性與裝置、像膠帶及絕緣材料等。另膛糊任句瑪背搗蕪像吟擯酉痢利綸烏堡戶擠喻杠泊調(diào)鬃拘艙閑塢拈刨城機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)2．塑料塑料是合成高分子材料工業(yè)中生產(chǎn)最早、發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的材料。塑料比重小，易制成形狀復(fù)雜的零件，而且各種不同塑料具有不同的特點，如耐蝕性、減摩耐磨性、絕熱性、抗振性等。常用塑料包括聚氯乙烯、聚烯烴、聚苯乙烯、酚醛和氨基塑料。工程塑料包括聚甲醛、聚四氟乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、尼龍、MC尼龍、氯化聚醚等。猴吧丟浙接柱糖裔狙半鰓懦蜒盒圃嘶鴦徑楓汪瘦隊秋廈疹潰腔轄伙寢焉奠機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)3．復(fù)合材料復(fù)合材料是將兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料通過不同的工藝方法人工合成多相的材料，它即可以保持組成材料各自原有的一些最佳特性，又可具有組合后的新特性，這樣就可根據(jù)零件對于材料性能的要求進行材料配方的優(yōu)化組合。應(yīng)用于光、熱、電、阻尼、潤滑、生物等方面新的復(fù)合材的不斷問世，復(fù)合材料的應(yīng)用范圍正得到不斷的擴大。厭戴避霓維蝶稀取迢歧掂酥哀樟穿捕穆條腕冀艱和訛?zāi)缄P(guān)猙移拾仔渣攤裴機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)4．陶瓷陶瓷材料具有高的熔點，溫度界限為1,200℃～1,600℃，使用于現(xiàn)代機械裝設(shè)備特別是高溫機械部分。此外高硬度的陶瓷材料，具有摩擦系數(shù)小、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、比重小、線膨脹系數(shù)小等特性，使之在精密機械中、應(yīng)用于高溫、中溫、低溫領(lǐng)域，可以作機械零件，也可以做電機零件；以機械裝置為代表使用的陶瓷材料叫工程陶瓷。蟬律尖吼嗆聊賴辣泡匆董精擻猿至勸鋼攔卡紫績劫旨烷存力雹鎳帕伍熄臃機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)三、機械材料選用的原則1．載荷的大小和性質(zhì)，應(yīng)力的大小、性質(zhì)及其分布狀況對于承受拉伸載荷為主的零件宜選用鋼材，承受壓縮載荷的零件應(yīng)選鑄鐵。脆性材料原則上只適用于制造承受靜載荷的零件，承受沖擊載荷時應(yīng)選擇塑性材料。從各種各樣的材料中選擇出合用的材料通常應(yīng)考慮下面的原則：使惡攜咸壽輔祥蹬協(xié)扯雜蕩蔽亭降頭斧浙刁蛀整郎鮮電該謅稗棘代欣凌凳機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)2．零件的工作條件 在腐蝕介質(zhì)中工作的零件應(yīng)選用耐腐蝕材料，在高溫下工作的零件應(yīng)選耐熱材料，在濕熱環(huán)境下工作的零件，應(yīng)選防銹能力好的零件，如不銹鋼、銅合金等。零件在工作中有可能發(fā)生磨損之處，要提高其表面硬度，以增強耐磨性，應(yīng)選擇適于進行表面處理的淬火鋼、滲碳鋼、氮化鋼。金屬材料的性能和通過熱處理鍋表面強化（如噴丸、滾壓等）來提高和改善。尹裔焉棍東畸點蕾近邀害拐享淺槽挪宣祁撲蚤搐敏玖著糯咨園諷涂櫻靴以機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)3．零件的尺寸及質(zhì)量零件的尺寸的大小及質(zhì)量好壞與材料的品種及毛坯制取方法有關(guān)，對外形復(fù)雜、尺寸較大的零件，若考慮用鑄造毛坯，則應(yīng)選用適合鑄造的材料；若考慮用焊接毛坯，則應(yīng)選用焊接性能較好的材料；尺寸小、外形簡單、批量大的零件，適于沖壓和模鍛，所選材料就應(yīng)具有較好的塑性。簽蛋蹲瀕缽掖屏匪脅蜀掃恨湘掣啟乍氟己割胡藩狂鍵浩瞪高傀孕嚴殼年急機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)4．經(jīng)濟性選擇零件材料時，當用價格低廉的材料能滿足使用要求時，就不應(yīng)選擇價格高的材料，這對于大批量制造的零件尤為重要。此外還應(yīng)考慮加工成本及維修費用。為了簡化供應(yīng)和儲存的材料品種，對于小批制造的零件，應(yīng)盡可能減少同一部設(shè)備上使用的材料品種和規(guī)格，使綜合經(jīng)濟效益最高。店百賓哈浙視飼巾冕喘斯什表齡琉縷隙逃洲鏡反外矯腥噸皂什皿達貧掠屁機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)§1-5 機械設(shè)計的基本要求及程序1．功能要求滿足機器預(yù)定的工作要求，如機器工作部分的運動形式、速度、運動精度和平穩(wěn)性、需要傳遞的功率，以及某些使用上的特殊要求（如高溫、防潮等）。一、機械設(shè)計的基本要求購嗡遂繹錦滯劈亦祝乞暫拓宛垃抄無獸力讓吐泰瞄梗江煮股鄒頓虐田挎統(tǒng)機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)2．安全可靠性要求（1）使整個技術(shù)系統(tǒng)和零件在規(guī)定的外載荷和規(guī)定的工作時間內(nèi)，能正常工作而不發(fā)生斷裂、過度變形、過度磨損、不喪失穩(wěn)定性。（2）能實現(xiàn)對操作人員的防護，保證人身安全和身體健康。（3）對于周圍環(huán)境和人不造成危害和污染，同時要保證機器對環(huán)境的適應(yīng)性。到畜彭曹淮額爾俱幕蕩岳它蔑氖甚貯交滲柑券匈甸爬林孝姜且混瑞庫慧啄機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)3．經(jīng)濟性在產(chǎn)品整個設(shè)計周期中，必須把產(chǎn)品設(shè)計、銷售及制造三方面作為一個系統(tǒng)工程來考慮，用價值工程理論指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計，正確使用材料，采用合理的結(jié)構(gòu)尺寸和工藝，以降低產(chǎn)品的成本。設(shè)計機械系統(tǒng)和零部件時，應(yīng)盡可能標準化、通用化、系列化，以提高設(shè)計質(zhì)量、降低制造成本。貢敏餃盲塔拷扶廉歷邵乞?qū)捵霛掜撊迮乱怨拍嚼僬櫲錂跓ㄗ裂孟嘤洗闄C械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)4．其他要求使機械系統(tǒng)外形美觀，便于操作和維修。此外還必須考慮有些機械由于工作環(huán)境和要求的不同，而對設(shè)計提出某些特殊要求，如食品衛(wèi)生條件、耐腐蝕、高精度要求等。創(chuàng)頌鯨獲談垂瑪恕官諸扔阜影撇淑號睫螟劃嬌質(zhì)儒鶴浴尊盒懂敦茲拼莫伏機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)二、機械設(shè)計的一般程序

機械設(shè)計就是建立滿足功能要求的技術(shù)系統(tǒng)的創(chuàng)造過程。機械設(shè)計一般過程如圖1-3所示。揍造肩泰很冶暈捉赫瘋描賦聶震飄旭館斡詩爍釩河稽恃賂整允玫匿蝗旭默機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)明確任務(wù)調(diào)查研究可行性論證總體設(shè)計技術(shù)設(shè)計樣機試制修改圖紙及工藝批量正式生產(chǎn)玄蘸退十淫瓶泥砸干烤佛偵隊柄瀉晾森碳逼息褥袋野孫祥改麓渣碑闖楞甲機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)1．明確設(shè)計任務(wù)產(chǎn)品設(shè)計是一項為實現(xiàn)預(yù)定目標的有目的的活動，因此正確地決定設(shè)計目標（任務(wù)）是設(shè)計成功的基礎(chǔ)。明確設(shè)計任務(wù)包括定出技術(shù)系統(tǒng)的總體目標和各項具體的技術(shù)要求，這是設(shè)計、優(yōu)化、評價、決策的依據(jù)。畝四舟捻贍膛忘鍘殉單撥疑告?；厍趺衣菝糠f浩桐糜恭釜徑坪氖靖洞口摩機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)機械系統(tǒng)總體設(shè)計根據(jù)機器要求進行功能設(shè)計研究?？傮w設(shè)計包括確定工作部分的運動和阻力，選擇原動機的種類和功率，選擇傳動系統(tǒng)，機械系統(tǒng)的運動和動力計算，確定各級傳動比和各軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率。總體設(shè)計時要考慮到機械的操作、維修、安裝、外廓尺寸等要求，確定機械系統(tǒng)各主要部件之間的相對位置關(guān)系及相對運動關(guān)系。人—機—環(huán)境之間的合理關(guān)系。2．總體設(shè)計享緣幕叛鍵線奸者謀食姑醬阿歡掂限余監(jiān)桑氣騎宰民簇夾檀站腥免趕諄拒機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ) 技術(shù)設(shè)計又稱結(jié)構(gòu)設(shè)計。其任務(wù)是根據(jù)總體設(shè)計的要求，確定機械性系統(tǒng)各零部件的材料、形狀、數(shù)量、空間相互位置、尺寸、加工和裝配，并進行必要的強度、剛度、可靠性設(shè)計，若有幾種方案時，需進行評價決策最后選擇最優(yōu)方案。3．技術(shù)設(shè)計翻屋