機(jī)械基礎(chǔ)設(shè)計(jì)第1章緒論

教研室：機(jī)電樓609課件郵箱：jixiesheji609@，北京科技大學(xué)機(jī)械工學(xué)系王小群PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建教研室：機(jī)電樓609課件郵箱：jixiesheji609@，北京科技大學(xué)機(jī)械工學(xué)系王小群PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建概§1-1§1-2§1-3§1-4§1-5§1-6§1-7概§1-1§1-2§1-3§1-4§1-5§1-6§1-7論、機(jī)構(gòu)及其組成機(jī)械、本課程的內(nèi)容﹑性質(zhì)和任務(wù)機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)過(guò)程機(jī)械零件材料的選用原則機(jī)械設(shè)計(jì)的新發(fā)展PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建§1-1機(jī)械、、機(jī)構(gòu)及其組成PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建§1-1機(jī)械、、機(jī)構(gòu)及其組成PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建切糖機(jī)放映機(jī)古代機(jī)械裝配人打球人焊接人挖掘機(jī)PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建切糖機(jī)放映機(jī)古代機(jī)械裝配人打球人焊接人挖掘機(jī)PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建內(nèi)燃機(jī)PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建人為的實(shí)物組內(nèi)燃機(jī)PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建人為的實(shí)物組合體；相對(duì)運(yùn)動(dòng)；械功或轉(zhuǎn)換能量。機(jī)構(gòu)：PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建人為的實(shí)物機(jī)構(gòu)：PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建人為的實(shí)物組合體；各部分之間須有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；的組成：（一般為三部分)動(dòng)力機(jī)→傳動(dòng)裝置→工作機(jī)動(dòng)力機(jī)：電機(jī)﹑內(nèi)燃機(jī)等，將電能或熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。工作機(jī)的組成：（一般為三部分)動(dòng)力機(jī)→傳動(dòng)裝置→工作機(jī)動(dòng)力機(jī)：電機(jī)﹑內(nèi)燃機(jī)等，將電能或熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。工作機(jī)：機(jī)床﹑軋鋼機(jī)等，代替人的體力做有用的機(jī)械功。傳動(dòng)裝置：將動(dòng)力機(jī)動(dòng)力的和運(yùn)動(dòng)傳到工作機(jī)的中間環(huán)節(jié)，如齒輪傳動(dòng)﹑帶傳（可省略）PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建傳動(dòng)裝置的目的和作用1）改變速度﹑扭矩和運(yùn)動(dòng)形式2）分配、動(dòng)力的和運(yùn)動(dòng)PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建傳動(dòng)裝置的目的和作用1）改變速度﹑扭矩和運(yùn)動(dòng)形式2）分配、動(dòng)力的和運(yùn)動(dòng)PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建零件﹑構(gòu)件與部件零件：制造的單元體構(gòu)件：運(yùn)動(dòng)的單元體部件：為完成同一使命，在結(jié)構(gòu)上緊密聯(lián)系在一起的一套協(xié)同工作組合，如等。器零件﹑構(gòu)件與部件零件：制造的單元體構(gòu)件：運(yùn)動(dòng)的單元體部件：為完成同一使命，在結(jié)構(gòu)上緊密聯(lián)系在一起的一套協(xié)同工作組合，如等。器PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建構(gòu)件零件部件PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建構(gòu)件零件部件PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建通用零件和零件通用零件：各類機(jī)械中常用，功用和性能相同的零件，分為連接件﹑傳動(dòng)件﹑支撐件﹑緩沖件等。零件：僅適于專門用途的零件，如釣鉤﹑卷筒、軋輥等。通用零件和零件通用零件：各類機(jī)械中常用，功用和性能相同的零件，分為連接件﹑傳動(dòng)件﹑支撐件﹑緩沖件等。零件：僅適于專門用途的零件，如釣鉤﹑卷筒、軋輥等。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建§1-2本課程的內(nèi)容﹑性質(zhì)和任務(wù)一、課程目的二、課程的內(nèi)容﹑性質(zhì)三、教學(xué)安排及學(xué)習(xí)方法PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建§1-2本課程的內(nèi)容﹑性質(zhì)和任務(wù)一、課程目的二、課程的內(nèi)容﹑性質(zhì)三、教學(xué)安排及學(xué)習(xí)方法PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建課程的內(nèi)容﹑性質(zhì)性質(zhì)：技術(shù)基礎(chǔ)課，基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的過(guò)渡。內(nèi)容課程的內(nèi)容﹑性質(zhì)性質(zhì)：技術(shù)基礎(chǔ)課，基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的過(guò)渡。內(nèi)容：機(jī)械傳動(dòng)﹑常用機(jī)構(gòu)﹑通用零件的工作原理﹑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)﹑材料選擇﹑設(shè)計(jì)計(jì)算等。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建教學(xué)安排及學(xué)習(xí)方法教學(xué)安排課程特點(diǎn)學(xué)習(xí)方法PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建教學(xué)安排及學(xué)習(xí)方法教學(xué)安排課程特點(diǎn)學(xué)習(xí)方法PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建教學(xué)安排周學(xué)時(shí)每周一交作業(yè)4成績(jī)占20分PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建教學(xué)安排周學(xué)時(shí)每周一交作業(yè)4成績(jī)占20分PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建課程特點(diǎn)1）邏輯性較差2）設(shè)計(jì)結(jié)果不唯一課程特點(diǎn)1）邏輯性較差2）設(shè)計(jì)結(jié)果不唯一3）未知條件可能多于方程數(shù)4）可得到一個(gè)完整的零件PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建學(xué)習(xí)方法掌握學(xué)習(xí)規(guī)律掌握公式和系數(shù)PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建學(xué)習(xí)方法掌握學(xué)習(xí)規(guī)律掌握公式和系數(shù)PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建掌握學(xué)習(xí)規(guī)律每個(gè)零件：工作原理及特點(diǎn)→受力分析→失效分析→建立計(jì)算準(zhǔn)則→計(jì)算零件主要→結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)﹑畫(huà)圖各種零件：共性﹑個(gè)性PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建掌握學(xué)習(xí)規(guī)律每個(gè)零件：工作原理及特點(diǎn)→受力分析→失效分析→建立計(jì)算準(zhǔn)則→計(jì)算零件主要→結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)﹑畫(huà)圖各種零件：共性﹑個(gè)性PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建掌握公式和系數(shù)公式：出發(fā)點(diǎn)﹑思路﹑主要參數(shù)間的關(guān)系﹑正確使用（使用條件）?！L(zhǎng)公式不要求背掌握公式和系數(shù)公式：出發(fā)點(diǎn)﹑思路﹑主要參數(shù)間的關(guān)系﹑正確使用（使用條件）?！L(zhǎng)公式不要求背系數(shù)：意義﹑影響因素﹑正確查找。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建§1-3機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)過(guò)程基本要求：使用要求﹑全性要求性要求﹑安特殊要求：某種機(jī)械特有的要求各種要§1-3機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)過(guò)程基本要求：使用要求﹑全性要求性要求﹑安特殊要求：某種機(jī)械特有的要求各種要求應(yīng)綜合考慮，確定主次，保證主要，兼顧其它，優(yōu)化設(shè)計(jì)。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過(guò)程PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過(guò)程PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建§1-4機(jī)械零件的工作能力及其計(jì)算準(zhǔn)則失效：機(jī)械零件不能正常工作。工作能力：機(jī)械零件抵抗失效的能力。計(jì)算準(zhǔn)則：能力的準(zhǔn)則?！?-4機(jī)械零件的工作能力及其計(jì)算準(zhǔn)則失效：機(jī)械零件不能正常工作。工作能力：機(jī)械零件抵抗失效的能力。計(jì)算準(zhǔn)則：能力的準(zhǔn)則。機(jī)械零件是否有足夠工作PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建機(jī)械零件的主要失效形式疲勞斷裂斷裂失效靜斷裂表面疲勞表面失效過(guò)度磨損過(guò)量彈性變形強(qiáng)烈振動(dòng)PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建機(jī)械零件的主要失效形式疲勞斷裂斷裂失效靜斷裂表面疲勞表面失效過(guò)度磨損過(guò)量彈性變形強(qiáng)烈振動(dòng)PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建常見(jiàn)計(jì)算準(zhǔn)則：強(qiáng)度計(jì)算準(zhǔn)則剛度計(jì)算準(zhǔn)則常見(jiàn)計(jì)算準(zhǔn)則：強(qiáng)度計(jì)算準(zhǔn)則剛度計(jì)算準(zhǔn)則抗磨性計(jì)算準(zhǔn)則振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算準(zhǔn)則PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建§1-5機(jī)械零件的載荷、應(yīng)力、和許用應(yīng)力一.機(jī)械零件的載荷二.機(jī)械零件的應(yīng)力§1-5機(jī)械零件的載荷、應(yīng)力、和許用應(yīng)力一.機(jī)械零件的載荷二.機(jī)械零件的應(yīng)力三.許用應(yīng)力PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建機(jī)械零件的載荷載荷類型：靜載荷﹑變載荷名義載荷和計(jì)算載荷機(jī)械零件的載荷載荷類型：靜載荷﹑變載荷名義載荷和計(jì)算載荷PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建名義載荷和計(jì)算載荷名義載荷：理想平穩(wěn)條件的載荷。用在零件上PT9550N.mn計(jì)算載荷：考慮實(shí)際影響因素條件在零件上的載荷。用T名義載荷和計(jì)算載荷名義載荷：理想平穩(wěn)條件的載荷。用在零件上PT9550N.mn計(jì)算載荷：考慮實(shí)際影響因素條件在零件上的載荷。用TcKTN.mK——載荷系數(shù)PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建機(jī)械零件的應(yīng)力體應(yīng)力：分布于零件整體，如：拉﹑壓﹑彎?rùn)C(jī)械零件的應(yīng)力體應(yīng)力：分布于零件整體，如：拉﹑壓﹑彎﹑扭。表應(yīng)力：只分布于零件接觸表面的應(yīng)力，如：擠壓應(yīng)力﹑接觸應(yīng)力。靜應(yīng)力：方向和大小均不隨時(shí)間變化的應(yīng)力。變應(yīng)力：方向和大小均隨時(shí)間變化的應(yīng)力。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建接觸應(yīng)力qρ1maxlρ2q接觸應(yīng)力qρ1maxlρ2qPDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建兩圓柱體接觸應(yīng)力計(jì)算公式：11q 1 2 MPamax1兩圓柱體接觸應(yīng)力計(jì)算公式：11q 1 2 MPamax111 2E2 ；l——兩圓柱體接觸長(zhǎng)度；ρ——兩圓柱體PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建變應(yīng)力穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力不穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力隨應(yīng)力PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建變應(yīng)力穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力不穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力隨應(yīng)力PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力變化周期﹑幅度相等的變應(yīng)力。最大應(yīng)力max最小應(yīng)力minmam穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力變化周期﹑幅度相等的變應(yīng)力。最大應(yīng)力max最小應(yīng)力minmamaσmaxmaxm平均應(yīng)力m2a 1應(yīng)力幅minamin2minmax循環(huán)特征tPDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力-1≤r+1之間變化規(guī)定：非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力-1≤r+1之間變化規(guī)定：1、a總為正值（定義時(shí)）；2、a的符號(hào)要與m的符號(hào)保持一致（計(jì)算時(shí)）；3、max、min定義時(shí)以絕對(duì)值為準(zhǔn)，計(jì)算時(shí)要代入符號(hào)。由此可以看出，一種變應(yīng)力的狀況，一般地可由max、min、m、a及r五個(gè)參數(shù)中的任意兩個(gè)來(lái)確定。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建maxma min ma max min m 2 a max min 2 max特殊變應(yīng)力靜應(yīng)力max=特殊變應(yīng)力靜應(yīng)力max=min=ma=0r=+1PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建特殊變應(yīng)力對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力max=特殊變應(yīng)力對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力max=min=am=0r=-1PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建特殊變應(yīng)力脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力min=特殊變應(yīng)力脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力min=0a=m=max/2r=0PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建例1已知：max=200MPa，r0.5，求：min、a、m。r例1已知：max=200MPa，r0.5，求：min、a、m。rmax0.5200100解：min20010050m2min2max a200amax500-100mtminPDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建例2a80MPa，m=－40MPa求：max、min、r、繪圖。解：maxminm例2a80MPa，m=－40MPa求：max、min、r、繪圖。解：maxminma40(80)120ma40(80)40rmin401max1203400-40mintmmaxa-120PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建不穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力變化周期﹑幅度都按一定規(guī)律變化的變應(yīng)力。tPDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建不穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力變化周期﹑幅度都按一定規(guī)律變化的變應(yīng)力。tPDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建t隨應(yīng)力變化周期﹑幅度都無(wú)規(guī)律的變應(yīng)力。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建尖峰應(yīng)力隨應(yīng)力變化周期﹑幅度都無(wú)規(guī)律的變應(yīng)力。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建尖峰應(yīng)力載荷與應(yīng)力關(guān)系靜載荷產(chǎn)生靜應(yīng)力，變載荷產(chǎn)生變應(yīng)不對(duì)！PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建載荷與應(yīng)力關(guān)系靜載荷產(chǎn)生靜應(yīng)力，變載荷產(chǎn)生變應(yīng)不對(duì)！PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建許用應(yīng)力許用靜應(yīng)力許用變應(yīng)力PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建許用應(yīng)力許用靜應(yīng)力許用變應(yīng)力PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建許用靜應(yīng)力limS許用靜應(yīng)力limSSPDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建許用變應(yīng)力1、疲勞概念2、疲勞曲線：表示應(yīng)力σ與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)Ｎ之間的關(guān)系的曲線，簡(jiǎn)稱S－N曲線。許用變應(yīng)力1、疲勞概念2、疲勞曲線：表示應(yīng)力σ與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)Ｎ之間的關(guān)系的曲線，簡(jiǎn)稱S－N曲線。3、許用變應(yīng)力PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建疲勞概念疲勞斷裂的最大應(yīng)力遠(yuǎn)比靜應(yīng)力下疲勞概念疲勞斷裂的最大應(yīng)力遠(yuǎn)比靜應(yīng)力下極限低；不管脆性材料或塑性材料，其疲性突然斷裂；PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建初始裂紋光滑疲勞區(qū)疲勞機(jī)理粗造的脆性斷裂區(qū)疲勞斷裂截面疲勞斷裂是損傷的積累，它的初期現(xiàn)象是在零件初始裂紋光滑疲勞區(qū)疲勞機(jī)理粗造的脆性斷裂區(qū)疲勞斷裂截面疲勞斷裂是損傷的積累，它的初期現(xiàn)象是在零件足以承受外荷載時(shí)，零件就突然斷裂。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建N1N2N0N1NN1N2N0N1N2NPDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建疲勞曲線方程mrNN0mNNrNrN0NN0N0——疲勞曲線方程mrNN0mNNrNrN0NN0N0——循環(huán)基數(shù)