机械设计A-精品课程课件-武汉理工大学2016讲解精选课件PPT
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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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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
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
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
武汉理工大学机械设计基础课程设计PPT文档30页
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
武汉理工大学机械设计基础课Байду номын сангаас设计
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
谢谢！
武汉理工大学机械设计基础课Байду номын сангаас设计
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
机械设计介绍ppt课件
在这样一个迅猛发展的时代 , 人们的要求越来越高, 也就对设计 工作者提出了更高的水准。
设计向什么方向发展, 设计如何解决现代人的需求, 已经成为重 要的研究课题。
机械设计基础课程在产品设计中的作用 ?
精选课件杨家军
3
机械设计的一般进程大体上可划分为
产品规划、概念设计、详细设计试制生产四个阶段
吊钩最大起重量——50 kN 工作能力或承载能力——50 kN
50 kN
精选课件杨家军
41
二、承载能力判定条件
同一零件可能发生各种不同形式的失效
n
F
轴可能的失效形式： 断裂、过大弹性变形、塑性变形、共振
强度条件：
工作应力≤许用应力 σ≤ [σ] 或 τ≤ [τ]
刚度条件： 实际变形量≤许用变形量 y ≤[y]、 θ ≤[θ] 、φ ≤ [φ]
精选课件
25
本课程的基本学习方法
1 着重基本概念的理解和基本设计方法的掌握， 不强调系统的理论分析；
2 着重理解公式建立的前提、意义和应用,不 强调对理论公式的具体推导；
3 注意密切联系生产实际，努力培养解决工程 实际问题的能力。
精选课件
26
机械(machinery) 机器
机构
精选课件
27
机器(machine) 执行机械运动的装置，它用 来变换和传递能量、物料与信息
t
46
几个应力参数
循环特征：
r min ——表示应力变化的情况 max
对称循环— r =
－1；
脉动循环— r =
0；
非对称循环—
r≠ 0 且 | r | ≠ 1;
静应力— r = +1
平均应力：
设计向什么方向发展, 设计如何解决现代人的需求, 已经成为重 要的研究课题。
机械设计基础课程在产品设计中的作用 ?
精选课件杨家军
3
机械设计的一般进程大体上可划分为
产品规划、概念设计、详细设计试制生产四个阶段
吊钩最大起重量——50 kN 工作能力或承载能力——50 kN
50 kN
精选课件杨家军
41
二、承载能力判定条件
同一零件可能发生各种不同形式的失效
n
F
轴可能的失效形式： 断裂、过大弹性变形、塑性变形、共振
强度条件：
工作应力≤许用应力 σ≤ [σ] 或 τ≤ [τ]
刚度条件： 实际变形量≤许用变形量 y ≤[y]、 θ ≤[θ] 、φ ≤ [φ]
精选课件
25
本课程的基本学习方法
1 着重基本概念的理解和基本设计方法的掌握， 不强调系统的理论分析；
2 着重理解公式建立的前提、意义和应用,不 强调对理论公式的具体推导；
3 注意密切联系生产实际，努力培养解决工程 实际问题的能力。
精选课件
26
机械(machinery) 机器
机构
精选课件
27
机器(machine) 执行机械运动的装置，它用 来变换和传递能量、物料与信息
t
46
几个应力参数
循环特征：
r min ——表示应力变化的情况 max
对称循环— r =
－1；
脉动循环— r =
0；
非对称循环—
r≠ 0 且 | r | ≠ 1;
静应力— r = +1
平均应力：
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
08机械设计A,精品课程,武汉理工大学2016
要求高的场合。 锥面
止动垫片 螺钉 轴端挡圈
5．圆螺母与止动垫圈----------固定可靠，可承受较大的轴 向力，但需切制螺纹和退刀槽，会削弱轴的强度。
B
圆螺母
止动垫圈
l
止动垫圈
注意：零件宽度B > 轴长度l ，取l = B-（2~3）mm
6．弹性挡圈---------结构简单，但在轴上需切槽，会引起 应力集中，一般用于轴向力不大的零件的轴向固定。
合理布置
3. 改进轴上零件结构减轻轴的载荷
齿轮 轴承
齿轮
轴承
卷筒
螺栓
卷筒
齿轮
卷筒轴既受弯又受扭
齿轮
卷筒轴只受弯矩
二）减小轴的应力集中——轴的剖面变化处、轴毂配合面的边缘键槽
根部等会产生应力集中。
轴的应力集中 发生的位置
a）截面尺寸变化处的应力集中 b）过盈配合处的应力集中
c）小孔处的应力集中
a）截面尺寸变化处 的应力集中
dca 3
5 9550103 P
[T ]
n
C3
p mm n
° °
a）倒角
b）导向锥面
五. 提高轴强度、刚度的措施
一）合理布置轴上零件，改善轴的受力情况
1. 使弯矩分布合理——把轴、毂配合分成两段，减小最大弯 矩值。
F
F
不合理结构
合理结构
2.使转矩合理分配
输出轮
输入轮
1
输出轮 输入轮 输出轮
Tmax= T2 + T3 + T4
Tmax= T3 + T4
不合理的布置
b）过盈配合处的应力集中
c）小孔处的应力集中
减小力集 当过渡圆角半径受限制时用凹切圆角、过渡肩环 中的措施 对于过盈配合的轴段，在轴上或轮毂上开减载槽
止动垫片 螺钉 轴端挡圈
5．圆螺母与止动垫圈----------固定可靠，可承受较大的轴 向力，但需切制螺纹和退刀槽，会削弱轴的强度。
B
圆螺母
止动垫圈
l
止动垫圈
注意：零件宽度B > 轴长度l ，取l = B-（2~3）mm
6．弹性挡圈---------结构简单，但在轴上需切槽，会引起 应力集中，一般用于轴向力不大的零件的轴向固定。
合理布置
3. 改进轴上零件结构减轻轴的载荷
齿轮 轴承
齿轮
轴承
卷筒
螺栓
卷筒
齿轮
卷筒轴既受弯又受扭
齿轮
卷筒轴只受弯矩
二）减小轴的应力集中——轴的剖面变化处、轴毂配合面的边缘键槽
根部等会产生应力集中。
轴的应力集中 发生的位置
a）截面尺寸变化处的应力集中 b）过盈配合处的应力集中
c）小孔处的应力集中
a）截面尺寸变化处 的应力集中
dca 3
5 9550103 P
[T ]
n
C3
p mm n
° °
a）倒角
b）导向锥面
五. 提高轴强度、刚度的措施
一）合理布置轴上零件，改善轴的受力情况
1. 使弯矩分布合理——把轴、毂配合分成两段，减小最大弯 矩值。
F
F
不合理结构
合理结构
2.使转矩合理分配
输出轮
输入轮
1
输出轮 输入轮 输出轮
Tmax= T2 + T3 + T4
Tmax= T3 + T4
不合理的布置
b）过盈配合处的应力集中
c）小孔处的应力集中
减小力集 当过渡圆角半径受限制时用凹切圆角、过渡肩环 中的措施 对于过盈配合的轴段，在轴上或轮毂上开减载槽
武汉理工大学机械设计课件绪论、第1章
机械设计基础 电子讲稿
武汉理工大学
物流工程学院 机械设计与制造系
机械设计概论
机械和机械设计发展的历史 由几种简单工具而来: 石器时代:石刀、石斧、桔槔、辘轳。省力或 便于用力。 牲畜力、风力、火力。省力或扩大 力。 18世纪60年代：蒸汽机。作为动力，促进了 其它工业的发展。 19世纪60年代：直流发电机。
的直接接触独立运动受到限制，自由度也随之减少。
平面高副，可沿切向移、绕切点转， 限法向移，失一个自由度 转动副，可绕铰链中心转， 限X、Y方向移，失两个自由度 移动副，可沿X方向移， 限制Y方向移及相对转动，失去两个自由度
如果平面机构由N个构件组成，有一个为机架，活动件数 n=N-1， 则：n个活动构件的总自由度为3n； PH 个 高副引入PH个 约束； PL个低副引入2PL个 约束；
一、机械(Machinery)的组成 1. 机器的特征
1）人为的组合体
2）各实体间有确定的相对运动
３）能做有效的机械功或能量转换
2. 机构、零件、构件 机构：机器的前两个特征 零件：机械制造单元体 构件：运动单元体
机器(Machine) 机构(Mechanism) 的总称为机械
机器实例:
汽车
切糕机
本章小结 重点学习内容
1.了解机械的组成和机械零件的工作能力及计算准则。 2.掌握载荷和应力的分类以及在变应力作用下许用应 力和安全系数的计算方法。
第一章 机械系统的 运动简图设计
第一章 平面机构的运动简图及其有确定运动的条件
平面机构：机构中各构件都在 同一平面或相互平 行的平面中运动。 空间机构：机构中各构件的运 动平面不平行或不 重合。
齿轮啮合 凸轮机构
具有两个运动副元素的构 件的表示方法 具有三个运动副元素的构 件的表示方法
武汉理工大学
物流工程学院 机械设计与制造系
机械设计概论
机械和机械设计发展的历史 由几种简单工具而来: 石器时代:石刀、石斧、桔槔、辘轳。省力或 便于用力。 牲畜力、风力、火力。省力或扩大 力。 18世纪60年代：蒸汽机。作为动力，促进了 其它工业的发展。 19世纪60年代：直流发电机。
的直接接触独立运动受到限制，自由度也随之减少。
平面高副，可沿切向移、绕切点转， 限法向移，失一个自由度 转动副，可绕铰链中心转， 限X、Y方向移，失两个自由度 移动副，可沿X方向移， 限制Y方向移及相对转动，失去两个自由度
如果平面机构由N个构件组成，有一个为机架，活动件数 n=N-1， 则：n个活动构件的总自由度为3n； PH 个 高副引入PH个 约束； PL个低副引入2PL个 约束；
一、机械(Machinery)的组成 1. 机器的特征
1）人为的组合体
2）各实体间有确定的相对运动
３）能做有效的机械功或能量转换
2. 机构、零件、构件 机构：机器的前两个特征 零件：机械制造单元体 构件：运动单元体
机器(Machine) 机构(Mechanism) 的总称为机械
机器实例:
汽车
切糕机
本章小结 重点学习内容
1.了解机械的组成和机械零件的工作能力及计算准则。 2.掌握载荷和应力的分类以及在变应力作用下许用应 力和安全系数的计算方法。
第一章 机械系统的 运动简图设计
第一章 平面机构的运动简图及其有确定运动的条件
平面机构：机构中各构件都在 同一平面或相互平 行的平面中运动。 空间机构：机构中各构件的运 动平面不平行或不 重合。
齿轮啮合 凸轮机构
具有两个运动副元素的构 件的表示方法 具有三个运动副元素的构 件的表示方法
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机械设计(Machine Design) ——即为各种机械
装置的设计，机械设计是为了满足机器的某些特定
功能而进行的创造性过程，设计是创造性的劳动，
设计的本质在于创新。本课程主要介绍机械设计中
的一些基础知识。
2021/3/2
2
机械设计课程的研究对象——机械。如：
破 碎 机
指 南 车
内燃机
2021/3/2
2021/3c/2）对称循环变应力γ= -1 应力类型
σa
σa
σm
σmax t
d）脉动循环变应力γ= 0
18
二．机械零件的失效形式及强度条件式
一）零件的失效形式 静应力作用下——过载断裂、塑性变形 变应力作用下——疲劳破坏约占零件损坏事故中的80% 。
二）零件强度条件式：σ ≤ [σ] = σlim / S
3
带式 运 输 机
联轴器
运输带
减速器
联轴器
2021/3/2
电动机
4
机械设计课程的研究内容：
——通用机械零部件的工作原理、特点、选用及设计计算
通用的零 部件系指
传动 零件
联接 零件
齿轮传动 蜗杆传动 带传动 链传动 螺纹联接 键联接
2021/3/2
轴
轴类 零件
轴承
联轴器
5
齿 轮 传 动
2021/3/2
1．强度准则性 — 针对零件断裂、塑性变形或表面疲劳 损坏失效
强度 — 指零件在载荷作用下抵抗断裂或塑性变形的能力。强 度是保证零件工作能力的最基本要求。若零件的强度不够，不 仅因为零件的失效使机械不能正常工作，还可能导致安全事故。
强度的计算准则为：σ ≤ [σ ] MPa
或 τ ≤ [τ ] 针对断裂或塑性变形
联轴器
10
§1-2 机械设计的基本要求、机械零件 的工作能力和计算准则
一．机械设计的基本要求
1．实现预定的功能，工作可靠；
2．经济性好：设计和制造周期短、成本低，产品生产
效率高、能耗低维护管理费用少；
3．操作方便，运行安全；
4．标准化、系列化程度高：以便简化设计工作，提高 产品质量；
5．其他要求：环保、噪音、外观等
材料的极限应力
安全系数
1．静应力作用下 脆性材料制造的零件：σlim =σb 零件极限应力 塑性材料制造的零件：σlim =σS
2．变应力作用下零件限应力 ——σlim = σγN
疲劳极限 3.安全系数——S的取值对零件的结构尺寸、工作可靠性均 有影响，设计时应根据零件的重要性、零件材料的质量、栽 荷2计021算/3/2准确性等方面，合理选取，具体数值可参考设计资料19 。
2021/3/2
11
二．机械零件的工作能力及计算准则
一）机械零件的工作能力
零件的工作能力 — 是指在一定的运动、载荷和环境情况下 ，在预定的使用期限内，不发生失效的安全工作限度。
二）机械零件的主要失效形式：
1．断裂 2．变形
过载断裂——工作应力超过材料的强度极限σB引 疲起劳断裂——工作应力超过零件的疲劳极限σr引 起塑性变形——工作应力超过材料的屈服极限σS引
式中，f — 零件的固有振动频率，取决于零件的质量和 刚度
f p — 零件受激振源作用引起的强迫振动频率
2021/3/2
15
一．载荷和应力的类型
2．变应力参数及典型变应力
1）变应力参数：
最大应力：σmax 最小应力：σmin 平均应力：mma2xmin
应力幅： mma2xmin
σ
σa σa
σmin
2021/3/2 σH ≤ [σH ] 针对表面疲劳损坏
13
2．刚度准则 — 针对过大弹性变形
计算准则
刚度 — 指零件在一定载荷作用下抵抗过大弹性变形的能力。 刚度是保证机正常工作，提高机床加工产品质量的基本要求。
刚度的计算准则为:y ≤[y ]； θ≤[θ]； φ ≤[φ ] 式中，y、θ和φ —— 分别为零件工作时的挠度、偏转角
蜗杆传动
6
传动带3 主动轮1
v α1 n1
v
带传动
从动轮2 α2
2021/3/2
链传动 7
键
联
螺纹联接
接
花 键 联 接
2021/3/2
8
轴系零部件设计
滚动轴承 轴 齿轮 套筒 滚动轴承 键 半联轴器
轴
滚
动
轴
承
2021/3/2
轴系结构分析 9
半联轴器 螺栓联接 柱销 弹性套 半联轴器
2021/3/2
三) 零件损坏机理
(1) 零件损坏机理
静应力作用下：危险剖面塑性变形或断裂
变应力作用下： 疲劳断裂
零件表面应力超过极限值
微裂纹 扩展
(2) 极限应力
静应力极限应力： 与材料性能有关
变应力疲劳极限： 与材料有关外，还与
和扭转角；
3．耐磨性准则 — 针对过度磨损、胶合破坏
耐磨性—指零件在载荷作用下相对运动的两零件接触界的抗磨 损面能力。耐磨性是保证有相对运动的零件正常工作的基本要 求。其验算式为：
p ≤ [p]
— 防止过度磨损
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pv ≤ [pv] — 防止胶合破坏
计算准则
4．振动和噪声准则 — 针对高速机械的振动失稳 （即共振）当零件的固有振动频率f等于或趋近于零件的 强迫振动频率f p时，将产生共振。这不仅影响机械正常 工作，甚至造成破坏性事故，而振动又是产生噪声的主要 原因。 防止共振的条件为：f p ≤ 0．87 f 或 f p ≥ 1．18 f
起过大弹性变形——零件的刚度不够引起
3．表面 失效
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压溃、过度磨损——零件接触表面上的压应力p过
大表面疲劳损坏——零件表面接触应力σH过大引起
胶 合—— 零件工作温升△t过高引起
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三）机械零件的计算准则
计算准则 — 用于计算并确定零件基本尺寸的主要依 据。对于具体的零件，应根据它们的主要失效形式，采用 相应的计算准则。常用的计算准则有：
研制：
§1-1 概 述 §1-2 机械设计的基本要求、机械零件的
工作能力和计算准则 §1-3 机械零件的强度计算
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§1-1 概 述
机械（Machinery) —— 是机器和机构统称。
机器(Machine) — 主要是指机械装置。如电动、 内燃机、机床、汽车、火车、飞机、轮船、起重运 机械、冶金矿山机械、轻纺食品机械等等。
σmax σm
t
应力循环特征：用来表示应力的变化情况 γ=σmin/σmax
2）典型变应力及应力循环特征γ
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σ
σ =常数 t
a）静应力：γ= +1 变应力特例
σ
一．载荷和应力的类型
σ
σa
σa σmin
σm σmax t
b）非对称循环变应力γ 在（+1～-1）间变化
σ
σa
σmax
t σmin