ch1机械设计概述.ppt

ch1机械设计概述.ppt一、设计的地位与作用第一篇机械设计总论 60~80% 是制造业创造的制造是将科技转化为财富的最后环节各发达国家重新重视制造业第一章机械设计概述第一节机械设计的基本要求中小批量、个性化、柔性生产管理模式中小批量、个性化、柔性生产管理模式 11 6 12 12 17 台数/型号 364000 4400 5300 204000 63000 生产台数 32100 7500 4500 16400 3700 型号数合计 D C B A 基本车型三个月内丰田公司汽车生产情况大批量、单一化、流水作业生产管理模式大批量、单一化、流水作业生产管理模式 TQCSF 展开上市时间 T ime 质量 Q uality 产品成本 C ost 服务 S ervice 灵活性 F lexible 上市时间 T ime 质量 Q uality 产品成本 C ost 服务 S ervice 灵活性 F lexible 竞争的焦点 0 20 40 60 80设计占成本 5% 设计决定成本 75% 现代企业三部分将核心工作放在本企业,两头在内,中间在外开发设计制造市场销售二、机械系统的组成(1) 动力系统提供动力、实施能量转换如: 水轮机电动机机械能水能(自然界能源)电能(二次能源) (2) 传动系统将动力机的动力和运动传递给执行系统的中间装置功能: 减速变速传递动力改变运动规律多驱动(3) 执行系统直接完成预定任务的装置(4) 操纵及控制系统使各部分协调动作(5) 辅助装置如冷却、润滑、记数、照明机械能动力系统传动系统执行系统操纵及控制系统辅助装置冷却、润滑、记数、照明以汽车为例-机械系统的组成三、机械设计的基本要求 1、使用功能要求 2、经济性要求提高设计和制造经济性指标的主要途径有: 1)采用先进的现代设计方法,使设计参数最优化,达到尽可能精确的计算结果,保证机器足够的可靠性; 2)最大限度地采用标准化、系列化及通用化的零、部件; 3)尽可能采用新技术、新工艺、新结构和新材料; 4)合理地组织设计和制造过程; 5)力求改善零件的结构工艺性,使其用料少、易加工、易装配。提高使用经济性指标的主要途径有: 1)合理地提高机器的机械化和自动化水平,以期提高机器的生产率; 2)选用高效率的传动系统,尽可能减少传动的中间环节,以期降低能源消耗; 3)适当地采用防护及润滑,以延长机器的使用寿命; 4)采用可靠的密封,减少或消除渗漏现象。三、机械设计的基本要求(续) 3、劳动保护要求 1 )要使机器的操作者方便和安全。 2 )改善操作者及机器的环境。 4 、可靠性要求 5 、结构设计的要求 6 、操作使用方便的要求 7 、其它专用要求四、机械零件的基本要求(一)避免在预定寿命期内失效的要求 1 、强度⑴采用强度高的材料; ⑵使零件具有足够的截面尺寸; ⑶合理地设计零件的截面形状,以增大截面的惯性矩; ⑷采用热处理和化学热处理方法,以提高材料的机械强度特性; ⑸提高运动零件的制造精度,以降低工作时的动载荷; ⑹合理地配置机器中各零件的相互位置,以降低作用于零件上的载荷等。四、机械零件的基本要求(续) 2、刚度⑴增大零件截面尺寸或增大截面的惯性矩; ⑵缩短支撑跨距或采用多点结构,以减小挠曲变形等。 3 、寿命⑴材料的疲劳; ⑵材料的腐蚀; ⑶相对运动零件接触表面的磨损; (二)结构工艺性要求(三)经济性要求(四)质量小的要求⑴采用缓冲装置来降低零件上所受到的冲击载荷; ⑵采用安全装置来限制作用在主要零件上的最大载荷; ⑶从零件上应力最小处削弱部分材料,以改善零件受力的均匀性,从而提高材料的利用率; ⑷采用与工作载荷相反方向的预载荷,以降低零件上的工作载荷; ⑸采用轻型薄壁的冲压件或焊接件来代替铸、锻零件,以及采用强重比高的材料等。(五)可靠性要求