第一章精密机械设计的基础知识.pptx
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精密机械设计的基础知识精密机械设计是一门关键性的工程学科,它为各种行业的发展提供了必要的支持。
本文将介绍精密机械设计的基础知识,包括材料选择、结构设计以及性能优化等方面。
一、材料选择在精密机械设计中,材料的选择至关重要,因为不同的材料拥有不同的特性和性能。
常见的材料选择包括金属、塑料和陶瓷等。
金属常用于承载结构和传递力量,而塑料则常用于隔离和减震。
陶瓷具有较高的硬度和耐磨性,常用于高速旋转部件的设计。
二、结构设计在精密机械的结构设计中,需要考虑多个因素,例如刚度、稳定性以及装配性等。
首先,设计师需要确保结构具有足够的刚度,以便在工作过程中不会产生过大的变形。
其次,稳定性也是一个重要的考虑因素,特别是在高速运转的设备中。
最后,装配性的考虑在设计过程中也非常关键,以确保零部件可以准确地安装和拆卸。
三、性能优化性能优化是精密机械设计的核心目标之一。
在设计过程中,需要根据具体的应用要求,优化机械的工作效率、精确度和稳定性等性能指标。
例如,在高速电机设计中,需要通过减小机械传动的阻尼和损耗来提高效率。
同时,采用精密加工和装配工艺,能够提高机械的精确度和稳定性。
四、热处理与表面处理热处理和表面处理是精密机械设计中的重要工艺步骤。
通过热处理,可以改善材料的硬度和耐磨性。
常见的热处理方法包括淬火、回火和表面渗碳等。
此外,表面处理也非常关键,可以提高机械零部件的抗腐蚀性能和摩擦特性。
例如,镀铬和氮化处理可显著改善零部件的表面硬度和润滑性。
五、精密机械加工精密机械加工是精密机械设计中不可或缺的步骤。
通过精密加工,可以确保零部件的尺寸和形状精确到微米级别。
常见的精密加工方法包括数控加工、电火花加工和激光切割等。
此外,还需要使用精密测量工具对零部件进行检测和校准,以确保其质量和精度。
在总结中,精密机械设计涉及多个方面,包括材料选择、结构设计、性能优化、热处理与表面处理以及精密机械加工等。
只有掌握了这些基础知识,才能设计出高效、精确和稳定的精密机械产品,满足不同行业的需求。
精密机械设计第一章精密机械设计的基础知识1、什么是机械?答:一般认为它是“机器”和“机构”的总称2、机器的基本组成要素是什么?答:机械零件3、机器的基本组成部件是什么?答:各种机构4、什么叫部件?答:几个零件的组合体称为部件5、设计精密机械时应满足那些基本要求?答:1、功能要求设计精密机械时首先应满足它的功能要求。
2、可靠性要求要使精密机械在一定的时间内和一定的使用条件下有效的实现预期的功能,则要求其工作安全可靠,操作维修方便。
为此,零件应该具有一定的强度、刚度和振动稳定性等工作能力。
3、精度要求精度是精密机械的一项重要技术指标,设计时必须保证机密机械正常工作时所要求的精度。
4、经济性要求组成精密机械的零、部件能最经济的被制造出来,要求零件结构简单、节省材料、工艺性好,尽量采用标准尺寸和标准件。
5、外观要求设计精密机械时应使其造型美观大方、色泽柔和。
6、强度的概念是什么?答:强度是零件抵抗外载荷作用的能力。
7、什么叫静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷答:静载荷和静应力不随时间变化或变化缓慢的载荷和应力变载荷和变应力随时间作周期性变化的载荷和应力名义载荷在稳定和理想的工作条件下,作用在零件上的载荷计算载荷考虑影响零件强度的各种因素时,将名义载荷乘以某些系数,作为计算时采用的载荷,此载荷称为计算载荷8、什么叫静应力、变应力、应力循环,应力循环的三种形式答:静载荷和静应力不随时间变化或变化缓慢的载荷和应力变载荷和变应力随时间作周期性变化的载荷和应力应力循环应力作周期性变化时,一个周期所对应的应力变化称为应力循环三种形式①当r=-1时,称为对称循环;②当r≠-1时,称为非对称循环;③特例r=0时称为脉动循环9、什么是疲劳极限?何为有限寿命疲劳极限阶段和无限寿命疲劳阶段?答:当循环特性r 一定时,应力循环N 次后,材料不发生疲劳破坏时的最大应力称为疲劳极限,用表示,0N 称为循环基数,0N N ≥区为无限寿命区,0N N ≤区为有限寿命区。