機械設(shè)計教案

1、機械設(shè)計教案機械設(shè)計教案機械設(shè)計總學(xué)時為64學(xué)時共4個學(xué)分，因?qū)嶒灋閱为氃O(shè)課，所以講課為64學(xué)時。一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)機械設(shè)計是以一般通用零部件的設(shè)計為核心的設(shè)計性課程，而且是論述它們的基本設(shè)計理論與方法，用以培養(yǎng)學(xué)生具有設(shè)計一般機械的能力的技術(shù)基礎(chǔ)課程。本課程的目的與任務(wù)在于培養(yǎng)學(xué)生：1、掌握通用機械零部件的工作原理、特點、選用及設(shè)計理論與設(shè)計計算方法。2、初步樹立正確的設(shè)計思想，了解設(shè)計的一般規(guī)律，具

2、有設(shè)計機械傳動部件及簡單機械的能力，以及培養(yǎng)學(xué)生獨立解決問題和分析問題的能力。3、具有運用標準、規(guī)范、手冊、圖表和查閱有關(guān)資料的能力。4、學(xué)會典型零件的實驗方法，獲得實驗技能的基本訓(xùn)練。二、課程的內(nèi)容與基本要求二、課程的內(nèi)容與基本要求第一章第一章緒論緒論(一)內(nèi)容1、機器在經(jīng)濟建設(shè)中的作用2、機器的基本組成要素3、本課程的內(nèi)容、性質(zhì)、任務(wù)(二)基本要求了解機器在經(jīng)濟建設(shè)中的作用及機器的組成；明確零件的概括分類及零件與機器的關(guān)系。明確本課

3、程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)；注意本課程與先修課程及后續(xù)課程的關(guān)系和相應(yīng)的學(xué)習(xí)方法。(三)重點、難點及學(xué)習(xí)注意事項一是機器的主體及其基本組成要素和機械零件的分類，機械零件(局部)和機器(總體)的關(guān)系；二是本課程的內(nèi)容、性質(zhì)與任務(wù)。學(xué)習(xí)時的注意要點是，除了掌握本章的基本內(nèi)容外，還應(yīng)聯(lián)系本課程的性質(zhì)與特點，積極探索具有針對性的學(xué)習(xí)方法。(四)本章用時1個課時第二章、機械及機械零件設(shè)計概要第二章、機械及機械零件設(shè)計概要(一)內(nèi)容1、機器的組成2、設(shè)計

4、機器的一般程序3、對機器的主要要求4、機械零件的主要失效形式5、設(shè)計機械零件時應(yīng)滿足的基本要求6、機械零件的計算準則、設(shè)計方法7、機械零件設(shè)計的一般步驟8、機械零件材料的選用原則9、機械零件設(shè)計中的標準化(二)基本要求1、明確機器的組成，了解機器的要求及其設(shè)計程序。2)教材圖3—3上N0和ND是兩個不同的循環(huán)次數(shù)。N0是人為規(guī)定的值，所以在不同的文獻中，其值常有差異。而ND是隨著材料所固有的性質(zhì)的不同，通過試驗來確定的一個常數(shù)。由于試驗

5、技術(shù)上的原因，各文獻上對同一材料所介紹的從值也往往有所不同。這主要是因為試驗條件及方法不同所致。2對3—2極限應(yīng)力線圖的說明要得到疲勞強度計算時的極限應(yīng)力線圖，應(yīng)當在各種不同應(yīng)力循環(huán)待性r條件下進行材料的疲勞試驗，先求出各不同r時的疲勞曲線。然后，根據(jù)這些不同的疲勞曲線，得到很多個對應(yīng)于不同循環(huán)特性時的材料的疲勞極限σrN。利用這些σrN，才能在σa=σm坐標上繪制出材料的極限應(yīng)力線因。這是一條曲線，即圖31所示?？墒且玫竭@一條曲線，

6、需要耗費驚人的物力及時間。因此，人們提出只利用很少的幾個試驗數(shù)據(jù)來近似地求得在工程應(yīng)用上足夠精確的極限應(yīng)力曲線的方法。3對3—2單向穩(wěn)定變應(yīng)力時機械零件的疲勞強度計算的說明單向穩(wěn)定變應(yīng)力雖然在實際的機械零件中是較少見的工作狀況，但它的計算方法卻是疲勞強度計算的基礎(chǔ)。這是因為人們所知道的材料抗疲勞破壞的機械性能——σ－1或σ0都是在實驗室中按照單向穩(wěn)定變應(yīng)力的工作狀況用試驗方法決定的原故。因此，一定要學(xué)好本節(jié)的內(nèi)容。在本節(jié)內(nèi)容中，平均應(yīng)力

7、σm和應(yīng)力幅σa作為描述變應(yīng)力的一對參量。首先要明確的是：在一個已知的工作應(yīng)力點(σm，σa)條件下，由于零件中應(yīng)力變化規(guī)律的不同，可以求出對應(yīng)于此工作應(yīng)力點的無數(shù)個極限應(yīng)力，即極限應(yīng)力曲線上任何一個點所代表的極限應(yīng)力都有可能作為該工作應(yīng)力的極限應(yīng)力。對于基本的典型曲應(yīng)力變化規(guī)律，可以列出r＝c，σm＝c及時σmin＝C這三種情況下的極限應(yīng)力計算方法。其次，零件在任一種應(yīng)力變化規(guī)律下，都有可能出現(xiàn)靜應(yīng)力破壞或疲勞破壞的情況。到底哪一種破

8、壞更易于發(fā)生，則取決于應(yīng)力變化曲線首先和極限應(yīng)力曲線的哪一段相交。如首先和AG部分相交，就說明零件將會首先發(fā)生疲勞破壞；如和GC部分相交，則首先會發(fā)生靜應(yīng)力破壞。由此導(dǎo)出不同的強度校核公式。4對3—2單向不穩(wěn)定變應(yīng)力時疲勞強度計算的說明單向不穩(wěn)定變應(yīng)力時強度計算的依據(jù)是疲勞損傷累積假說，邁納爾(Miner)法則。這是一個基于能量觀點的假說。該假說認為材料發(fā)生疲勞破壞，是該材料上所作用的外力對材料所作的功積累到一定值時的必然結(jié)果，并認為同

9、等的變應(yīng)力中每一應(yīng)力循環(huán)都作同等的功，都對材料起同樣的損傷作用。雖然Miner法則在許多實驗條件下與試驗數(shù)據(jù)不能很好地吻合，但作為概念，它還是反映了總和損傷率的統(tǒng)計關(guān)系。因此，就工程計算精確性的意義上來說還是可用的。5對3—2雙向穩(wěn)定變應(yīng)力時的疲勞強度計算的說明雙向穩(wěn)定變應(yīng)力時的計算依據(jù)是圖3—12及式(3—33)。式(3—33)是用于間相位對稱循環(huán)的彎曲和扭轉(zhuǎn)變應(yīng)力聯(lián)合作用的情況。對于—般的平面應(yīng)力狀態(tài)，可以應(yīng)用最大切應(yīng)力理論進行強度

10、計算。事實上式(3—33)就是彎曲、扭轉(zhuǎn)聯(lián)合作用下最大切應(yīng)力理論的表達式。由此可見，在變應(yīng)力條件下最大切應(yīng)力理論也是大致符合于試驗結(jié)果的。6對3－3機械零件接觸強度的說明和所有其它條件下的強度一樣，接觸強度計算也包括接觸應(yīng)力的計算、極限應(yīng)力與許用應(yīng)力的確定以及強度條件的校核三部分。極限應(yīng)力與許用應(yīng)力的確定，就是根據(jù)試驗數(shù)據(jù)來確定接觸疲勞極限，然后再根據(jù)使用經(jīng)驗確定安全系數(shù)，從而計算出許用應(yīng)力。應(yīng)當特別指出，用試驗方法求接觸疲勞極限時，由