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第17章 机座和箱体简介 大学机械设计精美课件

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机械设计全套课件 ppt课件

机械设计全套课件 ppt课件

凡具备上述（1）、（2）两个特征的实物组合体称为机构。 机器能实现能量的转换或代替人的劳动去做有用的机械功，而 机构则没有这种功能。
仅从结构和运动的观点看，机器与机构并无区别，它们 都是构件的组合，各构件之间具有确定的相对运动。因此，通 常人们把机器与机构统称为机械。
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7
机械设计基础
绪论
如图1-1所示的内燃机，
图1-5（a）闭式运动链
机械设计基础
ppt课件
图1-5（a）开式运动链
16
• 将运动链中的一个构件固定，并且它的一个 或几个构件作给定的独立运动时，其余构件 便随之作确定的运动，此时，运动链便成为 机构。
• 机构的组成:
• 机 架：固定不动的构件
• 原动件：输入运动的构件
• 从动件：其余的活动构件
1)运动副：两构件之间直接接触并能产生一定的相对
运动的连接称为运动副。
运动副元素：两构件上直接参与接触而构成运动副的部分— —点、线或面。
2) 运动副的分类
平面
运 运动副 动 副
空间 运动副
机械设计基础
高副：点、线接触 低副：面接触
球面副 螺旋副
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运动副 转动副
13
图1-2 转动副
图1-3 移动副
是由汽缸体1、活塞2、连杆3、曲轴4、 小齿轮5、大齿轮6、凸轮7、推杆8等系列 构件组成，其各构件之间的运动是确定的。
0.1.2 构件与零件
机构是由具有确定运动的单元体组成的，这 些运动单元体称为构件。
组成构件的制造单元体称为零件。 零件则是指机器中不可拆的一个最基本的 制造单元体。构件可以由一个或多个零件组成。
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20
机械设计基础

机械设计课件ppt

机械设计课件ppt

04
详细设计
对技术设计方案进行优化和完善，完 成图纸绘制和工艺计划，为产品制造 提供根据。
02 机械材料
CHAPTER
金属材料
01
02
03
钢铁
常用的机械材料之一，具 有高强度、良好的塑性和 韧性，易于加工和焊接。
铜及铜合金
具有良好的导电导热性能 ，易于加工，常用于制造 电气和电子元件。
铝及铝合金
质轻、耐腐蚀、易于加工 ，广泛用于航空、汽车和 建筑领域。
非金属材料
工程塑料
具有良好的耐腐蚀、绝缘 、质轻和耐磨等特性，广 泛应用于化工、电子和汽 车等领域。
橡胶
具有弹性好、减震性能良 好、绝缘和耐腐蚀等特点 ，用于制造密封件、减震 器和绝缘材料等。
陶瓷
硬度高、耐磨、耐腐蚀， 常用于制造轴承、阀件和 刀具等高精度零件。
复合材料
玻璃纤维增强塑料
金属基复合材料
由玻璃纤维和有机高分子材料复合而 成，具有轻质、高强、耐腐蚀等特点 。
以金属为基体，加入增强纤维或颗粒 等材料复合而成，具有高强度、耐磨 和耐热等特点。
碳纤维复合材料
由碳纤维和有机高分子材料复合而成 ，具有高强度、高模量、轻质等特点 ，广泛应用于航空、汽车和体育器材 等领域。
链传动的类型
根据链条的结构，链传动可以分为滚子链、齿形链等多种类型。
链传动的特点
链传动具有承载能力强、传动效率高、可靠性好等优点，但同时也 存在结构尺寸较大、对安装精度要求高等缺点。
04 机械制造工艺
CHAPTER
铸造工艺
砂型铸造
利用砂型作为模具进行铸造的方法，适用于各种 形状和大小的铸件。
熔模铸造
轴承结构设计

机械设计基础PPT课件

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感谢您的观看
蜗杆传动
优点是具有自锁性、传动比大、结 构紧凑等；缺点是效率较低、发热 量大、需良好的润滑和冷却等。
链传动
优点包括适用于远距离传动、能在 恶劣环境下工作等；缺点主要有瞬 时传动比不准确、易磨损等。
齿轮传动设计计算与校核方法
设计计算
包括确定传动比、选择齿轮材料、计 算齿轮主要参数和尺寸、进行强度校 核等步骤。
根据实际需求选择合适的机构类型，并确 定构件数目。
根据实际尺寸选择合适的比例尺进行绘制 。
绘制构件及运动副
检查并修正简图
按照约束类型和相对位置关系绘制构件和 运动副。
检查简图是否符合实际情况，并进行必要的 修正。
常见机构运动简图实例分析
平面连杆机构
包括曲柄摇杆机构、双 曲柄机构、双摇杆机构
等。
凸轮机构
花键连接优点
承载能力高、定心精度高、导向性好；缺点 ：加工成本高、对设备要求高。
销连接和铆接应用场景分析
销连接应用场景
主要用于定位、传递扭矩或作为安全装置中 的过载剪断元件，适用于轻载或无载的连接 。
铆接应用场景
适用于金属构件的永久连接，如桥梁、建筑 、船舶等重载或承受冲击振动的场合。
弹簧在连接中作用及设计要点
螺纹连接类型
包括螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接等，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点。
防松措施
采用摩擦防松、机械防松和永久防松等方法，防止螺纹连接在振动或冲击载荷下自行松脱。
键连接和花键连接优缺点比较
键连接优点
结构简单、装拆方便、对中性好；缺点：承 载能力较低、易磨损、对轴和键槽的削弱较 大。

机械设计基础PPT完整全套教学课件

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的强度和刚度。
优化设计
在满足强度要求的前提下，通过改 进结构形状、减轻重量、降低应力 集中等措施，提高零件的承载能力 和使用寿命。
疲劳强度分析
针对承受交变载荷的零件，进行疲 劳强度分析和寿命预测，确保其在 长期使用过程中不发生疲劳破坏。
03
连接件与紧固件设计
螺纹连接件设计原理及选型
螺纹连接件基本概念
06
液压与气压传动系统设计基础
液压传动系统工作原理及组成
液压泵
将机械能转换为液压 能的装置，提供动力 源。
液压马达和液压缸
将液压能转换为机械 能的执行元件，实现 往复或旋转运动。
控制阀
控制液压系统中油液 的流动方向、压力和 流量，以满足执行元 件的动作要求。
辅助元件
包括油箱、滤油器、 冷却器、加热器等， 保证系统正常工作。
机械设计基础PPT完整全套教学 课件
• 机械设计概述 • 机械零件设计基础 • 连接件与紧固件设计 • 传动装置设计基础 • 轴系零部件设计基础 • 液压与气压传动系统设计基础 • 总结回顾与拓展延伸
01
机械设计概述
机械设计定义与分类
定义
机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方 式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润 滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以 作为制造依据的工作过程。
实际案例分析与讨论
典型机械产品的设计 案例解析
机械设计中的创新思 维和实践
实际工程问题的分析 和解决方案
行业前沿动态分享
机械设计领域的最新研究成果和趋势 智能制造、数字化和绿色制造等新技术在机械设计中的应用
机械设计面临的挑战和机遇
THANK YOU

机械设计基础全套PPT电子课件教案完整版

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重要性
机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要因素。
功能需求原则
可靠性原则
经济性原则
安全性原则
设计应满足机器或设备的预定功能要求。
设计应追求最佳的经济效益，包括降低成本、提高生产率和产品质量等。
设计应确保机器或设备的可靠性，使其在规定的条件下和规定的时间内完成规定的功能。
04
CHAPTER
连接与紧固设计
详细解释螺纹的形成过程、不同类型螺纹的特点以及螺纹的主要参数，如螺距、牙型角等。
螺纹的形成、类型和参数
螺纹连接的基本类型
螺纹连接的预紧和防松
螺旋传动的应用和分类
介绍常见的螺纹连接类型，如螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接等，并分析其适用场合和优缺点。
阐述螺纹连接预紧的目的和方法，以及防松措施，如摩擦防松、机械防松等。
02
CHAPTER
机械零件设计基础
满足功能要求，保证可靠性，降低成本，便于制造和装配。
设计准则
理论设计、经验设计、模型试验和有限元分析等。
设计方法
运用数学优化方法，寻求最佳设计方案。
优化设计
根据零件的工作条件和性能要求，选择合适的材料，如钢、铸铁、有色金属等。
材料选择
根据零件的受力情况和材料的力学性能，进行强度校核和寿命估算。
06
CHAPTER
轴系零部件设计
轴的结构设计
确定轴的合理外形和全部结构尺寸。
轴的设计计算
包括强度计算和刚度计算。
轴的校核
对设计完成的轴进行强度和刚度校核，以确保其满足使用要求。
联轴器的选用与设计
离合器的选用与设计
制动器的选用与设计
07

《机械设计》PPT课件第17章

《机械设计》PPT课件第17章
齿轮的结构可分以下四种基本形式： 1.齿轮轴 2.实心式齿轮 3.腹板式齿轮 4.轮辐式齿轮 5.组装齿圈式
第17章 机械零件结构设计
17.4圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计
17.4.1蜗杆的结构
17.4.2蜗轮的结构
齿圈式 螺栓连接式 整体浇注式
拼铸式
第17章 机械零件结构设计
17.5机架的结构设计
17.5.1 机架的分类 机架按其构造形式可划分为四大类：机座类、机架类、基板类和箱体类；按
结构分整体式和装配式；按制造方法分铸造、焊接、拼接和粘接等。
17.5.2 机架设计准则 1）刚度 2）强度 3）稳定性
第17章 机械零件结构设计
17.5.3 机架的材料及制法 材料的选用，主要是根据机架的使用要求。多数机架形状较复杂，故
一般采用铸造，由于铸铁的铸造性能好、价格便宜及吸振能力强，所以应 用最广。重型机架常采用铸钢。当要求重量轻时，可采用铸造或压铸铝合 金等轻金属制造。焊接机架具有制造周期短、重量轻和成本低等优点，故 在机器制造业中，焊接机架日益增多。焊接机架主要有钢板、型钢或铸钢 件等焊接而成。有的机架则宜用非金属材料。
磨损；转速高时要经过动平衡；铸造和焊接带轮的内应力要小。
17.1.2 带轮的材料
带轮常用材料为灰铸铁，如HT150、HT200等；转速较高时，采用铸钢或 钢板冲压焊接结构；小功率时可用铸铝或塑料。
第17章 机械零件结构设计
17.1.3 带轮的结构形式及尺寸
第17章 机械零件结构设计
17.2链轮的结构设计 17.2.1 链轮的齿形
第17章 机械零件结构设计
17.5.4 机架的结构设计要点 1）截面形状的合理选择 2）肋板布置 3）壁厚的选择
第17章 机械零件结构设计

《机座和箱体简介》课件


1
拉伸和加工
使用拉伸和加工技术，将材料加工成所需的形状和尺寸，以便制造机座和箱体。
2
抛光和喷漆
制造完成后，机座和箱体会经过抛光和喷漆处理，提升外观质量和耐用性。
实例分析：机座和箱体的应用场景
工业自动化设备
机座和箱体广泛应用于工业自动化设备中，确保机器的稳定运行和安全性。
医疗设备
医疗设备中的机座和箱体能够保护机器部件，提供卫生和安全的医疗环境。
机座的作用
1 支撑和固定机器部件
2 传递和减少机器震动
机座提供稳定的支撑结构，确保机器部 件在运行过程中保持正确的位置和安装。
机座通过吸收和减少机器产生的震动， 保护其他部件免受损坏。
箱体的作用
1 保护机器部件
2 隔离机器噪音和粉尘
箱体提供外层保护，防止机器部件受到 外界环境、尘埃和物体的影响。
《机座和箱体简介》PPT 课件
机座和箱体是机器中不可或缺的组成部分。机座的作用是支撑和固定机器部 件，并传递和减少机器震动。箱体则起到保护机器部件和隔离噪音与粉尘的 作用。
什么是机座和箱体？
1 机座
2 箱体
机座是承载和固定机器部件的基础结构， 确保机器的稳定性和可靠性。
箱体是机器部件周围的外壳，用于保护 机器免受外界环境的影响。
箱体能够隔离机器产生的噪音和粉尘， 提供一个安静和清洁的工作环境。
机座和箱体的材料
铝合金
铝合金具有轻量、高强度和耐腐蚀的特性，常用于机座和箱体的制造。
不锈钢
不锈钢具有抗腐蚀和耐高温的特性，适合用于机器部件的保护和箱体的制造。
铸铁
铸铁具有高强度和耐磨损的特性，常用于大型机械设备的机座。
机座和箱体的制造和加工技术

机械设计基础ppt课件完整版

。
齿轮传动设计
选择合适的齿轮类型和材料； 确定齿轮模数、齿数和压力角 ；进行齿轮的强度校核和优化 设计。
链传动设计
选择合适的链型和链轮材料； 确定链轮齿数、链节距和中心 距；进行链的张紧和调整。
液压传动设计
选择合适的液压泵和液压马达 ；确定系统工作压力和流量；
进行系统布局和管道设计。
04
液压与气压传动设计 基础
精度设计的意义
确保产品性能和质量，提高生产效率，降低成本，增强产品竞争力。
公差配合的原理与方法
公差配合的定义
公差配合是指通过合理确定零部 件的尺寸公差和配合公差，保证 零部件在装配和使用过程中具有 互换性、稳定性和可靠性的过程
。
公差配合的原理
基于互换性、稳定性和可靠性的 要求，通过尺寸链的计算和公差 分配，实现零部件之间的精确配
机械零件的强度与刚度设计
强度设计
根据零件的受力情况和材料性能，进 行应力分析和强度校核，确保零件在 正常工作条件下不会发生破坏。
疲劳强度设计
针对承受交变应力的零件，进行疲劳 强度分析和设计，提高零件的疲劳寿 命。
刚度设计
考虑零件的变形对机器性能的影响， 进行刚度分析和校核，保证零件的变 形在允许范围内。
液压与气压传动的原理与特点
液压传动原理
利用液体的压力能进行动力传递。
气压传动原理
利用气体的压力能进行动力传递。
液压传动的特点
传动平稳、调速方便、易于实现自动化等。
气压传动的特点
动作迅速、反应快、维护简单等。
液压与气压传动的设计方法与步骤
设计方法
根据实际需求选择合适的传动方式， 进行系统设计。
设计步骤
07
机械设计中的创新方 法与实例

机械设计基础全套ppt课件


3
4
D
机架
连 曲柄：可回转360°的连架杆 架 摇杆：摆角小于360°的连架杆 杆 滑块：作往复移动的连架杆
一.铰链四杆机构基本类型 （按连架杆类型）
铰链四杆机构
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构
一曲一摇
二曲
二.(铰链四杆机构)演变类型
二摇
1.曲柄摇杆机构： 连架杆 ┌曲柄→(一般)原动件→匀速转动
本章重点:平面四杆机构主要特性和设计 本章难点:平面四杆机构的设计
第二章 平面连杆机构
铰链四杆机构的基本型式 铰链四杆机构有整转副的条件 铰链四杆机构的演变 平面四杆机构的设计
§2-1铰链四杆机构的基本型式 p.20
平面连杆机构－平面机构+低副联接 (转动、移动副) 最常用→平面四杆机构（ 四个构件→四根杆)
(3)过C1、C2、 B1 A
D
P 作圆
O
在圆上任选一点A (4)AC1=L2－L1,
AC2=L2+L1→
θ
→无数解
L1=1/2(AC2－AC1)
以L1为半径作圆,交B1,B2点
P
→曲柄两位置
NM
2.导杆机构: P.31
已知:机架长L4 , K
解:
180
K
1
n
m
K 1
(1)任选固定铰链中心C→
B A
C D
解: (1)连接B1B2,C1C2并作其垂直平分线b12,c12
(2)在b12线上任取一点A, 在C12...任取一点D
步骤：
B1
1、连接B1B2, C1C2
2、作B1B2, C1C2中垂线
3、在中垂线上取一点作A, D

机械设计课程设计ppt课件精选全文

24
4.确定电动机型号
例：P0 = 5.471 kW
根据电动机功率和同步转速，选定 电动机型号为Y132M2-6。查表查表知 其有关参数：
额定功率 P 5.5kW 电动机满载转速 nm 960r/min
电动机轴伸出直径 D 38mm
电动机轴伸出长度 L 80mm
25
四、传动装置总传动比的确定和分配
注意：
1动.按机额工定作功机率所需Pm电计动算机。功率P0 计算，而不按电
2.设计轴时应按其输入功率计算、设计传动零 件时应按主动轴的输出功率计算
30
1.各轴转速
Ⅰ轴
n
nm i带
Ⅱ轴
nII＝
n i1齿
Ⅲ轴
nⅢ
nII i2齿
Ⅳ轴（卷筒轴） nⅣ nⅢ
31
2.各轴输入功率
Ⅰ轴 PI P00 P0带 Ⅱ轴 PⅡ＝PⅡ P轴承１齿轮 Ⅲ轴 PⅢ PⅡⅡⅢ PⅡ轴承2齿轮
12
题目4：搅拌机传动装置设计
6
4
3 5
1
2
1、搅拌机效率0.8，包括搅拌轮与轴承的效率损失；
2、一班制，双向运转，有中等冲击，每年工作300天，工
作寿命10年；
3、动力源为电力，三相交流，电压380V。
13
题目5：设计一型砂运输机用的减速装置。传动方案如下图所 示
鼓轮直径D
输出转矩T 输送带带速V
可以参考《机械设计》教科书的例题。
43
二、减速器内传动零件设计
1.圆柱齿轮传动
已知条件：所需传递的功率(或转矩)； 主动轮转速和传动比；工作条件和尺寸限 制等。
设计内容：选择齿轮的材料及热处理 方式；确定齿轮传动的参数(中心距、齿数、 模数、齿宽等)；设计齿轮的结构及其他几 何尺寸；作用在轴上力的大小和方向；验 算传动比。
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100 江汉注大学：专[用σb] 为许用弯曲应力； [τT]为许用扭转切应力； G为切变模量； [φ0]单位长度许用扭作转者：角潘存云教授
二、肋板布置
▲ 正确地增设肋板可以有效地增大机座和箱体的强 度和刚度
▲ 如果肋板布置，不仅不能增大机座和箱体的强度 与刚度，反而会造成 浪费工料及增加制造的难度
第17章 机座和箱体简介
§17-1 概 述 §17-2 机座和箱体的截面形状
及肋板布置 §17-3 机座和箱体设计概要
江汉大学专用
作者： 潘存云教授
潘存云教授研制
门式机座 2. 机架
潘存云教授研制
桁架式机架
江汉大学专用
潘存云教授研制
潘存云教授研制 作者： 潘存云教授
框架式机架
台架式机架 潘存云教授研制
▲ 一般机座和箱体的结构尺寸可按经验公式、经验数 据或类比法设计，对于重要的机座和箱体应采用有 限元法进行精确计算
▲可提高强度和刚度的方法：
采用合理的截面形状，增加肋板； 尽量减少与其它零件的联接面数； 使联接面垂直于作用力； 尽量减小内应力，选用弹性模量大的材料
江汉大学专用
作者： 潘存云教授
▲ 设计机座和箱体时，应便于加工、装拆、吊装，联 接可靠，对于冲击振动大的机器、机架和地基间应 加装隔振板器
10
28.3 5.82[σb] 1.2 1.15 11.6[τT] 43 58G [φ0] 8.8
100 100
10
潘存云教授研制
10 29.5 6.63[σb] 1.4
75
1.6 10.4[τT] 38.5 207G [φ0] 31.4
10
100
10
29.5 9.0[σb] 1.8 2.0 1.2[τT] 4.5 12.6G [φ0] 1.9
江汉大学专用
作者： 潘存云教授
§17-2 机座和箱体的截面形状及肋板布置
一、截面形状 ▲ 大多数机座和箱体的受力情况很复杂，因而要产 生拉伸、压缩弯曲、扭转等变形
▲ 机座和箱体受到弯曲或扭转载荷时，截面形状对 于它们的强度和刚度有着很大的影响
▲ 正确设计机座和箱体的截面形状，在既不增大截 面面积，又不增大零件质量的条件下，来增大截面系 数及截面的惯性距，从而提高它们的刚度和强度
江汉大学专用
作者： 潘存云教授
表17-1 常用几种截面形状的对比
截面 形状
29
弯曲
扭转
面积 许用弯矩 相对 相对 许用扭矩 相对 单位长度 相对 /cm2 / Nm 强度 刚度 /Nm 强度 许用扭矩/Nm 刚度
29.0 4.83[σb] 1.0 1.0 0.27[τT] 1.0 6.6G [φ0] 1.0
江汉大学专用
作者： 潘存云教授
号码 1
(基本) 2a 2b 3
4
5
6
江汉大学专用
表17-2 几种肋板布置情况的对比
形状
相对弯曲刚度 相对扭转刚度 相对质量 Cb
Ct
Cb
Ct
R
R
R
1.00
1.00
1.00 1.00 1.00
1.10
1.63
1.10 1.00 1.48
1.09
1.39
1.05 1.04 1.32
江汉大学专用
作者： 潘存云教授
江汉大学专用ຫໍສະໝຸດ 潘存云教授研制潘存云教授研制 作者： 潘存云教授
机座及机板 3. 箱壳类
潘存云教授研制
江汉大学专用
减速器箱体
潘存云教授研制
潘存云教授研制 作者： 潘存云教授
潘存云教授研制
变速器箱体
江汉大学专用
盖
潘存云教授研制
外罩
作者： 潘存云教授
二、机座和箱体的材料及制法 ▲固定式机器的机座和箱体通常采用铸铁或铸钢 ▲运行式机器的机座和箱体通常采用钢或轻合金材料 ▲批量生产且结构复杂的零件以铸造为宜 ▲单件或少量生产的零件则以焊件为宜
1.08
2.04
1.14 0.95 1.79
1.17
2.16
1.38 0.85 1.56
1.78
3.69
1.49 1.20 2.47
1.55
2.94
1.26
1.23 2.34
作者： 潘存云教授
§17-3 机座和箱体设计概要
刚度
工作能力指标
强度 抗振性能
耐磨性 还应满足机械的特殊要求，以及良好的工艺性。