第9章机械零件设计概论 §9一1机械零件设计概论 §9一2机械零件的强度 §9一3机械零件的接触强度 §9一4机械零件的耐磨性 §9一5机械制造常用材料及其选择 §9一6公差与配合、表面粗糙度和优先数象 §9一7机械零件的工艺性及标准化 HIGHER EDUCATION PRESS
新疆大学专用 作者： 潘存云教授 第9章 机械零件设计概论 §9－1 机械零件设计概论 §9－2 机械零件的强度 §9－3 机械零件的接触强度 §9－4 机械零件的耐磨性 §9－5 机械制造常用材料及其选择 §9－6 公差与配合、表面粗糙度和优先数系 §9－7 机械零件的工艺性及标准化
§9一1机械零件设计概论 机械设计应满足的要求： 在满足预期功能的前提下，性能好、效率高、成本 低，在预定使用期限内安全可靠，操作方便、维修 简单和造型美观等。 机械零件的失效： 机械零件曲于某种原因不能正常工作时，称为失效。 工作能力在不发生失效的条件下，零件所能安全 工作的限度。通常此限度是对载荷而言，所以习惯上 又称为：承载能力。 轴、齿轮、 轴瓦、轴、螺栓、带 断裂或塑性变形； 传动等。机械零件虽然有多种可能的 效形式，归纳起来最 主要的为 过大的弹性变形； 零件的失效形式： 工作表面的过度磨损或损伤； 发生强烈的振动；联接的松弛； 摩擦传动的打滑等
新疆大学专用 作者： 潘存云教授 §9－1 机械零件设计概论 机械设计应满足的要求： 在满足预期功能的前提下，性能好、效率高、成本 低，在预定使用期限内安全可靠，操作方便、维修 简单和造型美观等。 机械零件的失效： 机械零件曲于某种原因不能正常工作时，称为失效。 工作能力-在不发生失效的条件下，零件所能安全 工作的限度。通常此限度是对载荷而言，所以习惯上 又称为：承载能力。 零件的失效形式: 断裂或塑性变形; 过大的弹性变形; 工作表面的过度磨损或损伤; 发生强烈的振动；联接的松弛; 摩擦传动的打滑等。 如轴、齿轮、轴瓦、轴颈、螺栓、带 传动等。机械零件虽然有多种可能的 失效形式，归纳起来最主要的为
失效原因：强度、刚度、耐磨性、振动稳定性、温度等 原因。 对于各种不同的失效形式， 也各有相应的工作能力判定条件 强度条件：计算应力<许用应力； 刚度条件：变形量<许用变形量； 防止失效的判定条件是： 计算量<许用量-工作能力计算准则。 机械零件设计的步骤： 1)拟定零件的计算简图； 2)确定作用在零件上的载荷； 3)选择合适的材料； ④)根据零件可能出现的失效形式，选用相应的判定 条件，确定零件的形状； 注意，零件尺寸的计算值一般并不是最终采用 5)绘制工作图并标注必要的技术条件
新疆大学专用 作者： 潘存云教授 对于各种不同的失效形式，也各有相应的工作能力判定条件 强度条件：计算应力<许用应力； 机械零件设计的步骤： 1)拟定零件的计算简图; 5) 绘制工作图并标注必要的技术条件。 防止失效的判定条件是： 计算量<许用量 -工作能力计算准则。 2) 确定作用在零件上的载荷; 3) 选择合适的材料; 4) 根据零件可能出现的失效形式，选用相应的判定 条件，确定零件的形状 ; 注意，零件尺寸的计算值一般并不是最终采用 的数值，设计者还要根据制造零件的工艺要求和标谁、规格加以圆整 失效原因: 强度、刚度、耐磨性、振动稳定性、温度等 原因。 刚度条件：变形量<许用变形量；
§9一2机械零件的强度 名义载荷-在理想的平稳工作条件下作用在零件上 的载荷。然而在机器运转时 零件还会受到各种附加载荷，通常用引入 名义应力-按名义载荷计算所得之应力。 载荷系数K-考虑各种附加载荷因素的影响。 计算载荷-载荷系数与名义载荷的乘积。 计算应力-按名义载荷计算所得之应力： 0、T 强度判定条件： o] O lim [o S 其中 T≤[] [z]= S [σ=、I-许用应力 S-安全系数 Olim T lim 极限应力，由实验方法测定。 作者：潘存云教型
新疆大学专用 作者： 潘存云教授 载荷系数K-考虑各种附加载荷因素的影响。 名义载荷-在理想的平稳工作条件下作用在零件上 的载荷。 §9－2 机械零件的强度 计算载荷-载荷系数与名义载荷的乘积。 计算应力-按名义载荷计算所得之应力： 名义应力-按名义载荷计算所得之应力。 强度判 定条件： 其中 [ ] [ ] σ、τ [σ]=、[τ]-许用应力 S-安全系数 σlim、τ lim -极限应力，由实验方法测定。 = = S S lim lim [ ] [ ] 然而在机器运转时，零件还会受到各种附加载荷，通常用引入
一、应力的种类 静应力： 0=常数 变应力：σ随时间变化 平均应力： 0m 应力幅： 2 变应力的循环特性： 对称循环变应力 O min 脉动循环变应力 0=常数 静应力 变应力的特例 三十 Omin Om Omax Omin Omin 循环变应力 对称循环变应力 脉动循环变应力 r=-1 r=0
新疆大学专用 作者： 潘存云教授 一、应力的种类 o t σ σ=常数 σmax 脉动循环变应力 r =0 σm 静应力: σ=常数 变应力: σ随时间变化 2 max min + 平均应力 m = : 2 max min − 应力幅: a = T σmax σmin σa σa σm 循环变应力 o t σ 变应力的循环特性: max min r = σmax σmin σa σa 对称循环变应力 r =-1 o t σ -脉动循环变应力 -1 -对称循环变应力 = 0 +1 -静应力 o t σ σa σa σmin r =+1 静应力是变应力的特例