机械设计基础-第二章机械设计的基础理论.ppt

南京航空航天大学机电学院机械设计基础机械设计基础之之第二章第二章机械设计的基机械设计的基本理论本理论南京航空航天大学机电学院前一章知识回顾: 1、机械设计这门课程研究的对象 2、机器/机构/构件/零件 3、机械的发展历程概述 4、机械设计的基本要求 5、机械设计的基本过程南京航空航天大学机电学院本章主要内容: ?机械零件的失效与设计要求( § , § ) ?强度准则( § , § ) ?摩擦学设计基础( § ) ?零件制造常用材料及其选择( § ) ?机械设计中的标准化和互换性( § ) ?机械设计中的工艺性( § ) 南京航空航天大学机电学院§ 机械零件的失效与设计基本要求一、失效概念( Failure ) 设计的使用条件下设计的寿命期限内不能完成设计的功能失效零件南京航空航天大学机电学院二、失效形式( Failure types ) 1、整体断裂过载断裂疲劳断裂 2、表面破坏磨损冷胶合热胶合点蚀塑性变形过大弹性变形 5、功能失效 3、变形过大胶合 4、过大振动腐蚀南京航空航天大学机电学院强度准则刚度准则稳定性准则耐热性准则可靠性准则三、机械零件设计准则/设计基本要求 因为失效类型不同, 所以机械零件的工作能力类型也不同,故机械零件的计算准则也不同南京航空航天大学机电学院分为体积强度和表面强度,其中表面强度又分为表面挤压强度和表面接触强度,强度是最基本的设计要求。整体失效(断裂或大的塑性变形) 表面失效(表面损伤) 强度( strength ): 强度不足导致的失效: 强度准则指零件承受载荷后抵抗发生断裂或超过容许限度的残余变形的能力。南京航空航天大学机电学院?采用高强度的材料; ?确定零件足够的截面尺寸; ?合理设计零件截面的形状; ?采用热处理和化学处理方法,以提高材料的力学性能; ?提高运动零件的制造精度,以降低工作时的动载荷; ?……. 提高强度的措施: 南京航空航天大学机电学院刚度准则刚度: 指机械零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。 如果零件的刚度不足,有些零件则会因为产生过大的弹性变形而失效。例如:机床主轴的弹性变性过大将会影响所加工工件的精度。][yy?y——可以是挠度、偏转角或扭转角南京航空航天大学机电学院振动稳定性准则机械振动:零件在其平衡位置附近作往复运动机器或零件处于振动不稳定状态,也称之为失去振动稳定性。 f F< 或f F> f 是零件的固有频率; f F 是激振力的频率。 增大零件的刚度和减轻零件的质量可以提高零件的固有频率,反之则降低零件的固有频率。