機(jī)械工業(yè)設(shè)計(jì)

1、構(gòu)件：構(gòu)件：組成機(jī)械的每一個(gè)人為實(shí)體。它可以是單一的整體，也可以是由幾個(gè)零件組成的剛性結(jié)構(gòu)。零件零件：組成機(jī)器的不可拆的基本單元。區(qū)別區(qū)別：構(gòu)件構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的基本單元；零件零件是制造制造的基本單元。部件部件：為完成同一使命而協(xié)同工作的許多零件的組合。專用零部件：專用零部件：只在一定類型機(jī)器中使用的零件通用零部件通用零部件：各種機(jī)器中普遍使用的零部件。標(biāo)準(zhǔn)件：標(biāo)準(zhǔn)件：制定了國家標(biāo)準(zhǔn)，并由專門工廠生產(chǎn)的零部件。機(jī)構(gòu)：機(jī)構(gòu)：構(gòu)件間運(yùn)動(dòng)規(guī)律機(jī)

2、器：機(jī)器：轉(zhuǎn)換機(jī)械能，或用機(jī)械能作功。機(jī)械：機(jī)械：機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械：機(jī)械：機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)：為了滿足特定功能要求而進(jìn)行的創(chuàng)造過程。機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)（Mechanicaldesign）：就是根據(jù)某種客觀需求，借助已經(jīng)掌握的各種信息及技術(shù)資源，經(jīng)過反復(fù)的判斷和決策，設(shè)計(jì)出能實(shí)現(xiàn)預(yù)期目的、質(zhì)高價(jià)廉的機(jī)械產(chǎn)品和機(jī)械結(jié)構(gòu)。機(jī)器組成：機(jī)器組成：失效失效：零件喪失工作能力或達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的性能。常見的失效形式常見的失效

3、形式：破裂或塑性變形；彈性變形過大；表面磨損、膠合；打滑；聯(lián)接松動(dòng)性；振動(dòng)不穩(wěn)定性等。工作能力工作能力：零件不發(fā)生失效失效的安全工作限度（預(yù)定使用期限）。承載能力承載能力：對(duì)于載荷載荷而言的工作能力。強(qiáng)度準(zhǔn)則強(qiáng)度準(zhǔn)則強(qiáng)度強(qiáng)度：零件抵抗斷裂、塑性變形、疲勞破壞的能力。2）][lim????SS??][lim????SS??剛度：剛度：抵抗彈性變形的能力。金屬材料：金屬材料：黑色金屬：鋼、鑄鐵有色金屬：銅、鋁及其合金非金屬材料：非金屬材料：

4、工程塑料、橡膠、玻璃、皮革、木材等復(fù)合材料復(fù)合材料：纖維增強(qiáng)塑料、金屬陶瓷等選用材料的一般原則選用材料的一般原則1、使用要求、使用要求①零件的載荷大小、性質(zhì)及其應(yīng)力狀況；②零件的工作條件；③零件的尺寸及重量的限制；④零件的重要性；⑤特殊要求。2、工藝要求、工藝要求①便于制造毛坯；②便于切削加工；③便于裝拆和維修良好的結(jié)構(gòu)工藝性3、經(jīng)濟(jì)要求、經(jīng)濟(jì)要求①機(jī)械零部件的工藝性問題是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中提高效益、確保產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。②零部件的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足

5、在制造、維修全過程中符合科學(xué)性、可行性和經(jīng)濟(jì)性的要求。③工藝性具有整體性、相對(duì)性和靈活性的特點(diǎn)。④零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)工作中最重要的環(huán)節(jié)之一。標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)：為在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對(duì)活動(dòng)或其結(jié)果規(guī)定共同的和重復(fù)使用的規(guī)則、導(dǎo)則或特性的文件，稱為標(biāo)導(dǎo)則或特性的文件，稱為標(biāo)準(zhǔn)。準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)化：為在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對(duì)實(shí)際的或潛在的問題制定共同的和重復(fù)使用的規(guī)則的活動(dòng)。它包括制標(biāo)準(zhǔn)化：為在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對(duì)實(shí)際的或潛在的

6、問題制定共同的和重復(fù)使用的規(guī)則的活動(dòng)。它包括制定、發(fā)布及實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的過程。標(biāo)準(zhǔn)化的重要意義是改進(jìn)產(chǎn)品、過程和服務(wù)的適用性，防止貿(mào)易壁壘，促進(jìn)技術(shù)合作。定、發(fā)布及實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的過程。標(biāo)準(zhǔn)化的重要意義是改進(jìn)產(chǎn)品、過程和服務(wù)的適用性，防止貿(mào)易壁壘，促進(jìn)技術(shù)合作。標(biāo)準(zhǔn)化的基本原理通常是指統(tǒng)一原理、簡化原理、協(xié)調(diào)原理和最優(yōu)化原理。標(biāo)準(zhǔn)化的基本特性主要包括以下幾個(gè)方標(biāo)準(zhǔn)化的基本原理通常是指統(tǒng)一原理、簡化原理、協(xié)調(diào)原理和最優(yōu)化原理。標(biāo)準(zhǔn)化的基本特性主要包括

7、以下幾個(gè)方1）][???或][???][][????，yy鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄存在的條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄存在的條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的三種基本型式之間的區(qū)別在于是否存在曲柄及存在幾個(gè)曲柄，有無有無曲柄取決于曲柄取決于機(jī)構(gòu)中各桿的相對(duì)長度。曲柄存在的條件（必要條件）為：曲柄存在的條件（必要條件）為：①曲柄為最短桿；②最短桿與最長桿長度之和應(yīng)小于或等于其余兩桿長度之和。急回特性：急回特性：當(dāng)原動(dòng)件曲柄AB作等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件搖桿CD作變速往復(fù)運(yùn)動(dòng)

8、且其往返行程快慢不同，這種快速返回的運(yùn)動(dòng)特征稱為急回特性。工程上常用行程速度變化系數(shù)（行程速比系數(shù)）K來表示急回的程度：搖桿擺角ψ——搖桿兩極限位置的夾角。極位夾角極位夾角θ——對(duì)應(yīng)于搖桿處于兩極限位置時(shí)，曲柄所夾的銳角。行程速比系數(shù)行程速比系數(shù)K來表示：θ↑→K↑??????????????1801802121回回ttK行程速比系數(shù)（行程速比系數(shù)（K）：）：工程上用來表示機(jī)構(gòu)急回運(yùn)動(dòng)特性程度的參數(shù)。極位夾角（極位夾角（θ）：對(duì)應(yīng)于搖桿

9、處于兩極限位置時(shí)，曲柄所夾的銳角。其關(guān)系為：壓力角壓力角α：從動(dòng)件所受法向力作用線與受力點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向之間所夾的銳角。傳動(dòng)角傳動(dòng)角γ：壓力角的余角（連桿與搖桿間所夾的銳角）死點(diǎn)位置：死點(diǎn)位置：無論力F多大，也不能使曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)的這種位置稱為死點(diǎn)位置。凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)是一種常用的高副機(jī)構(gòu)高副機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)組成凸輪機(jī)構(gòu)組成：凸輪從動(dòng)件機(jī)架凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用：廣泛用于各種機(jī)械和自動(dòng)控制裝置中（自動(dòng)機(jī)床自動(dòng)機(jī)床、印刷機(jī)械印刷機(jī)械、送料機(jī)構(gòu)送料

10、機(jī)構(gòu)、分度機(jī)構(gòu)分度機(jī)構(gòu)）。凸輪特點(diǎn)凸輪特點(diǎn)1）優(yōu)點(diǎn)：）優(yōu)點(diǎn)：①若設(shè)計(jì)正確，可實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；②結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，工作可靠，易設(shè)計(jì)。2）缺點(diǎn)：）缺點(diǎn)：①點(diǎn)、線接觸，易磨損；②傳遞的功率較小，加工較困難。凸輪分類凸輪分類1）按凸輪的形狀和運(yùn)動(dòng)分：）按凸輪的形狀和運(yùn)動(dòng)分：盤形回轉(zhuǎn)凸輪：平板移動(dòng)凸輪：圓柱回轉(zhuǎn)凸輪：2）按從動(dòng)件端部的形狀分：）按從動(dòng)件端部的形狀分：尖頂從動(dòng)件：平底從動(dòng)件：滾子從動(dòng)件3）按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)方式分：）按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)方

11、式分：直動(dòng)從動(dòng)件：擺動(dòng)從動(dòng)件：4）按凸輪與從動(dòng)件的封閉方式分：）按凸輪與從動(dòng)件的封閉方式分：力閉合（封閉）：形閉合（封閉）：從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是指從動(dòng)件在推程及回程運(yùn)動(dòng)過程中，它的位移s2、速度v2及加速度a2隨時(shí)間t或凸輪轉(zhuǎn)角δ的變化規(guī)律。剛性沖擊：剛性沖擊：速度有突變，理論上加速度為無窮大，產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊。柔性沖擊：柔性沖擊：加速度有突變，但為有限值，產(chǎn)生一定的沖擊。齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)用于傳遞任意

12、兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，是機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最廣泛的一種傳動(dòng)形式。開式傳動(dòng)：開式傳動(dòng)：外露的—→低速傳動(dòng)，潤滑條件差，易磨損；半開式傳動(dòng)：半開式傳動(dòng)：裝有簡單的防護(hù)罩，但仍不能嚴(yán)密防止雜物侵入；閉式傳動(dòng)：閉式傳動(dòng)：齒輪等全封閉于箱體內(nèi)—→潤滑良好，使用廣泛。齒輪傳動(dòng)基本要求齒輪傳動(dòng)基本要求1、傳動(dòng)平穩(wěn)（i＝const）；——運(yùn)動(dòng)要求2、承載能力高。——傳遞動(dòng)力要求漸開線漸開線一直線與一圓相切且在圓周上作純滾動(dòng)此直線上任意一點(diǎn)K的軌跡KA—→漸

13、開線。該圓—→漸開線的基圓基圓該直線—→漸開線的發(fā)生線發(fā)生線齒廓嚙合基本定律：齒廓嚙合基本定律：兩輪齒廓在任意位置接觸時(shí)，過齒廓接觸點(diǎn)（嚙合點(diǎn)）的齒廓公法線必須與兩齒輪的中心連線交于一個(gè)定點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)）。節(jié)圓節(jié)圓過節(jié)點(diǎn)所作的兩個(gè)相切的圓—→節(jié)圓節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)兩輪齒廓在任意位置接觸時(shí)，過齒廓接觸點(diǎn)（嚙合點(diǎn)）的齒廓公法線必須與兩齒輪的中心連線交于一個(gè)定點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)）。標(biāo)準(zhǔn)齒輪標(biāo)準(zhǔn)齒輪：模數(shù)m、分度圓壓力角α、齒頂高系數(shù)ha和頂隙系數(shù)c均為標(biāo)準(zhǔn)值，且分度圓