第一章精密机械设计的基础知识.pptx
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精密机械设计介绍课件
航天器制造：精密机械设计在航天器制造中应用广泛， 如卫星、火箭、空间站等部件的设计和制造。
导航系统：精密机械设计在导航系统中应用广泛，如卫星 导航、惯性导航、无线电导航等系统的设计和制造。
航空发动机：精密机械设计在航空发动机制造中应用广泛， 如涡轮叶片、燃烧室、传动系统等部件的设计和制造。
医疗设备领域
变速箱：精密机械 设计在变速箱制造 中应用广泛，如齿 轮、轴、轴承等部 件的设计和制造。
底盘：精密机械设 计在底盘制造中应 用广泛，如悬挂系 统、转向系统、制 动系统等部件的设
计和制造。
车身：精密机械设 计在车身制造中应 用广泛，如车门、 车窗、座椅等部件
的设计和制造。
精密机械设计的发 展趋势
智能化设计趋势
技术创新：精密机械设计可以实现技 0 3 术创新，提高企业的竞争力。
节能环保：精密机械设计可以降低能 0 4 耗，减少污染，实现可持续发展。
精密机械设计的特点
01
高精度：精密机 械设计要求产品 的尺寸、形状、 位置等参数具有 很高的精度。
02
高效率：精密机 械设计要求产品 在生产过程中具 有较高的生产效 率，以满足市场 需求。
精密机械设计介绍课件
演讲人
目录
01
02
03
04
精密机械设计概述
精密机械设计的基 本原理
精密机械设计的应 用领域
精密机械设计的发 展趋势
精密机械设计概述
精密机械设计的定义
01 精密机械设计是指对机械系 统的设计、制造和装配过程 进行优化，以提高其性能、 可靠性和效率。
02 精密机械设计包括对机械系 统的结构、材料、制造工艺 和装配工艺等方面的优化。
01
手术机器人： 用于微创手 术，提高手 术精度和成 功率
导航系统：精密机械设计在导航系统中应用广泛，如卫星 导航、惯性导航、无线电导航等系统的设计和制造。
航空发动机：精密机械设计在航空发动机制造中应用广泛， 如涡轮叶片、燃烧室、传动系统等部件的设计和制造。
医疗设备领域
变速箱：精密机械 设计在变速箱制造 中应用广泛，如齿 轮、轴、轴承等部 件的设计和制造。
底盘：精密机械设 计在底盘制造中应 用广泛，如悬挂系 统、转向系统、制 动系统等部件的设
计和制造。
车身：精密机械设 计在车身制造中应 用广泛，如车门、 车窗、座椅等部件
的设计和制造。
精密机械设计的发 展趋势
智能化设计趋势
技术创新：精密机械设计可以实现技 0 3 术创新，提高企业的竞争力。
节能环保：精密机械设计可以降低能 0 4 耗，减少污染，实现可持续发展。
精密机械设计的特点
01
高精度：精密机 械设计要求产品 的尺寸、形状、 位置等参数具有 很高的精度。
02
高效率：精密机 械设计要求产品 在生产过程中具 有较高的生产效 率，以满足市场 需求。
精密机械设计介绍课件
演讲人
目录
01
02
03
04
精密机械设计概述
精密机械设计的基 本原理
精密机械设计的应 用领域
精密机械设计的发 展趋势
精密机械设计概述
精密机械设计的定义
01 精密机械设计是指对机械系 统的设计、制造和装配过程 进行优化，以提高其性能、 可靠性和效率。
02 精密机械设计包括对机械系 统的结构、材料、制造工艺 和装配工艺等方面的优化。
01
手术机器人： 用于微创手 术，提高手 术精度和成 功率
精密机械设计基础(绪论)
• 精密机械设计的基本要求：
① 满足精密机械系统要求的运动规律和运动范围。 ② 满足仪器仪表功能和技术指标所要求的精度指标。 ③ 提高机构的效率，满足机构的灵敏性要求。 ④ 保证精密机械系统运转速度的平稳性。 ⑤ 保证任一机械构件具有足够的强度和刚度。 ⑥ 保证仪器在可能遇到的各种环境条件下都能稳定
• 精密机械系统与结构的质量直接影响仪器 仪表的性能指标、工作可靠性和稳定性。
汽车覆盖件机械设计的基本任务和要求
• 研究精密机械中常用机构和常用的零、 部件。
• 从机构分析、工作能力、精度和结果等 方面来研究这些机构和零、部件的工作 原理、特点、应用范围、选型、材料、 精度以及一般设计计算的原则和方法。
工作。 ⑦ 实现安全、舒适、简便、无误的操作。 ⑧ 在满足技术性能要求的前提下，尽可能取得良好
的经济性能指标。
主要内容
• 工程力学：工程静力学、材料力学 • 材料及热处理 • 机械原理 • 机械设计 • 精度设计与互换性
精密机械设计基础（绪论）
• 机、光、电、算一体化的精密机械应用广泛， 如各种科学仪器，自动化仪器仪表，精密加 工机床，医疗仪器设备，计算机及其外围设 备；仿生技术中的机械臂、机器人；宇航技 术中的火箭、卫星以及测控伺服系统中的动 力传递和精密传动等。
• 精密机械系统是现代仪器仪表的基础和重 要的组成部分。
精密机械设计的基础知识
精密机械设计的基础知识精密机械设计是一门关键性的工程学科，它为各种行业的发展提供了必要的支持。
本文将介绍精密机械设计的基础知识，包括材料选择、结构设计以及性能优化等方面。
一、材料选择在精密机械设计中，材料的选择至关重要，因为不同的材料拥有不同的特性和性能。
常见的材料选择包括金属、塑料和陶瓷等。
金属常用于承载结构和传递力量，而塑料则常用于隔离和减震。
陶瓷具有较高的硬度和耐磨性，常用于高速旋转部件的设计。
二、结构设计在精密机械的结构设计中，需要考虑多个因素，例如刚度、稳定性以及装配性等。
首先，设计师需要确保结构具有足够的刚度，以便在工作过程中不会产生过大的变形。
其次，稳定性也是一个重要的考虑因素，特别是在高速运转的设备中。
最后，装配性的考虑在设计过程中也非常关键，以确保零部件可以准确地安装和拆卸。
三、性能优化性能优化是精密机械设计的核心目标之一。
在设计过程中，需要根据具体的应用要求，优化机械的工作效率、精确度和稳定性等性能指标。
例如，在高速电机设计中，需要通过减小机械传动的阻尼和损耗来提高效率。
同时，采用精密加工和装配工艺，能够提高机械的精确度和稳定性。
四、热处理与表面处理热处理和表面处理是精密机械设计中的重要工艺步骤。
通过热处理，可以改善材料的硬度和耐磨性。
常见的热处理方法包括淬火、回火和表面渗碳等。
此外，表面处理也非常关键，可以提高机械零部件的抗腐蚀性能和摩擦特性。
例如，镀铬和氮化处理可显著改善零部件的表面硬度和润滑性。
五、精密机械加工精密机械加工是精密机械设计中不可或缺的步骤。
通过精密加工，可以确保零部件的尺寸和形状精确到微米级别。
常见的精密加工方法包括数控加工、电火花加工和激光切割等。
此外，还需要使用精密测量工具对零部件进行检测和校准，以确保其质量和精度。
在总结中，精密机械设计涉及多个方面，包括材料选择、结构设计、性能优化、热处理与表面处理以及精密机械加工等。
只有掌握了这些基础知识，才能设计出高效、精确和稳定的精密机械产品，满足不同行业的需求。
第一章精密机械设计的基础知识
静应力: 表面压碎 ——脆性材料, 表面塑性变形——塑性材料
变应力：疲劳点蚀——齿轮、滚动轴承的常见失效形式。
多数出现疲劳点蚀（局部应力大于许用强度）——在循环应力作用下接触表面产生疲劳裂纹，裂纹扩展导致表面小块 金属脱落。点蚀又分：扩张性点蚀（产生于硬度大的材料）；局限性点蚀（产生于软载荷小的材料），疲劳点蚀使零件表 面失去正确形状、降低工作精度、产生噪声和振动、降低零件使用寿命。
在表面接触应力作用下的零件强度称 为接触强度
计算依据：弹性力学的赫兹公式
1）表面接触强度（应力）
(1)两圆柱体接触
2021/9/23
Hmax Hmax
F
1 b
2a 2
F
20
H
F
1Eµ 112
1µ22 E2
δH ——最大接触应力； Fμ——接触线单位长度上的应力，=Ｆ／b； ρ——两圆柱体在接触处的综合曲率半径。
B）对变应力情况下的强度：零件失效形式主要为疲劳断裂 （先形成初始裂纹---扩展直到断裂），它不仅与应力的大 小有关，还与应力循环次数有关。因此提出疲劳极限用 δrN的概念 特别是 当r=一定时，应力循环N次后，材料不发生疲劳破坏时
2021/9/2的3 最大应力称为表示。N—δrN关系图为应力疲劳曲线15
应力-应变图
2021/9/23
14
2）将零件在载荷作用下的实际安全系数sδ、sτ与许用安全 系数 [sδ]、[sτ]比较，其强度条件为
sδ=δlim/δ< [sδ]、sτ=τlim/τ< [sτ]
1）
A）对静应力情况下的强度：可以使用以上两种判断方法。 对塑性材料制成的零件取材料的屈服极限δs、τs作为零 件的极限应力；对脆性材料制成的零件取材料的强度极 限sb、τb作为零件的极限应力。
变应力：疲劳点蚀——齿轮、滚动轴承的常见失效形式。
多数出现疲劳点蚀（局部应力大于许用强度）——在循环应力作用下接触表面产生疲劳裂纹，裂纹扩展导致表面小块 金属脱落。点蚀又分：扩张性点蚀（产生于硬度大的材料）；局限性点蚀（产生于软载荷小的材料），疲劳点蚀使零件表 面失去正确形状、降低工作精度、产生噪声和振动、降低零件使用寿命。
在表面接触应力作用下的零件强度称 为接触强度
计算依据：弹性力学的赫兹公式
1）表面接触强度（应力）
(1)两圆柱体接触
2021/9/23
Hmax Hmax
F
1 b
2a 2
F
20
H
F
1Eµ 112
1µ22 E2
δH ——最大接触应力； Fμ——接触线单位长度上的应力，=Ｆ／b； ρ——两圆柱体在接触处的综合曲率半径。
B）对变应力情况下的强度：零件失效形式主要为疲劳断裂 （先形成初始裂纹---扩展直到断裂），它不仅与应力的大 小有关，还与应力循环次数有关。因此提出疲劳极限用 δrN的概念 特别是 当r=一定时，应力循环N次后，材料不发生疲劳破坏时
2021/9/2的3 最大应力称为表示。N—δrN关系图为应力疲劳曲线15
应力-应变图
2021/9/23
14
2）将零件在载荷作用下的实际安全系数sδ、sτ与许用安全 系数 [sδ]、[sτ]比较，其强度条件为
sδ=δlim/δ< [sδ]、sτ=τlim/τ< [sτ]
1）
A）对静应力情况下的强度：可以使用以上两种判断方法。 对塑性材料制成的零件取材料的屈服极限δs、τs作为零 件的极限应力；对脆性材料制成的零件取材料的强度极 限sb、τb作为零件的极限应力。
精密机械设计
精密机械设计第一章精密机械设计的基础知识1、什么是机械？答：一般认为它是“机器”和“机构”的总称2、机器的基本组成要素是什么？答：机械零件3、机器的基本组成部件是什么？答：各种机构4、什么叫部件？答：几个零件的组合体称为部件5、设计精密机械时应满足那些基本要求？答：1、功能要求设计精密机械时首先应满足它的功能要求。
2、可靠性要求要使精密机械在一定的时间内和一定的使用条件下有效的实现预期的功能，则要求其工作安全可靠，操作维修方便。
为此，零件应该具有一定的强度、刚度和振动稳定性等工作能力。
3、精度要求精度是精密机械的一项重要技术指标，设计时必须保证机密机械正常工作时所要求的精度。
4、经济性要求组成精密机械的零、部件能最经济的被制造出来，要求零件结构简单、节省材料、工艺性好，尽量采用标准尺寸和标准件。
5、外观要求设计精密机械时应使其造型美观大方、色泽柔和。
6、强度的概念是什么？答：强度是零件抵抗外载荷作用的能力。
7、什么叫静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷答：静载荷和静应力不随时间变化或变化缓慢的载荷和应力变载荷和变应力随时间作周期性变化的载荷和应力名义载荷在稳定和理想的工作条件下，作用在零件上的载荷计算载荷考虑影响零件强度的各种因素时，将名义载荷乘以某些系数，作为计算时采用的载荷，此载荷称为计算载荷8、什么叫静应力、变应力、应力循环，应力循环的三种形式答：静载荷和静应力不随时间变化或变化缓慢的载荷和应力变载荷和变应力随时间作周期性变化的载荷和应力应力循环应力作周期性变化时，一个周期所对应的应力变化称为应力循环三种形式①当r=-1时，称为对称循环；②当r≠-1时，称为非对称循环；③特例r=0时称为脉动循环9、什么是疲劳极限？何为有限寿命疲劳极限阶段和无限寿命疲劳阶段？答：当循环特性r 一定时，应力循环N 次后，材料不发生疲劳破坏时的最大应力称为疲劳极限，用表示，0N 称为循环基数，0N N ≥区为无限寿命区，0N N ≤区为有限寿命区。
精密机械设计基础
理论位移——B1B0；实际位移——B1′B0′
B1 B0
B 1 ′ B0 ′
位移误差： Δ B1 B0 B1 B0
相对位移误差： Δ Δ
20/13
五. 精度概念（不确定度）
表征测量结果与真实值的接近程度。
精度的高低常用误差的大小来度量，误差
越小，则精度越高（不确定度越小）。
20/07
1. 加工误差 机械零件的实际尺寸和几何形状与理想 值之间的差异。 如：几何参数误差：长度、高度、角度等 几何形状误差：圆度、直线度等 相对位置误差：平行度、垂直度等 造成加工误差的因素十分复杂，如设备、 检具、人为等，正常误差值符合正态分布。
误差在系统中存在累积，可以利用原理 性方法予以控制。
机械设计中控制精度的方法：
公差与配合：标准公差等级、基本偏差
例1：预控制长度尺寸100的精度 设计标注为：100±0.03
0 50 h 7 例2：外圆尺寸精度设计： 0.025
20/14
六. 机械设计的误差分析
1. 设计误差（原理性误差） 采用近似机构代替理想机构（或近似假 设），使得设计的零件或机构在原理上产生 了误差。
规划、方案、技术、施工
2.功能设计法（最重要的设计途径） 以分析产品功能为基点，运用相应技术
手段寻求实现的总体方案设计。
设计主要流程：
主要功能→原理性构思→简图→方案整合
20/02
二. 零件的工作能力及其计算 产品由多机构组成，机构的最小单元是零 件，实现产品预定功能必须保证零件质量。 机械设计要素：运动、动力
σ s( σ b) σ max σ n
20/06
三. 零件的误差 机械制造过程，各类误差客观存在。
B1 B0
B 1 ′ B0 ′
位移误差： Δ B1 B0 B1 B0
相对位移误差： Δ Δ
20/13
五. 精度概念（不确定度）
表征测量结果与真实值的接近程度。
精度的高低常用误差的大小来度量，误差
越小，则精度越高（不确定度越小）。
20/07
1. 加工误差 机械零件的实际尺寸和几何形状与理想 值之间的差异。 如：几何参数误差：长度、高度、角度等 几何形状误差：圆度、直线度等 相对位置误差：平行度、垂直度等 造成加工误差的因素十分复杂，如设备、 检具、人为等，正常误差值符合正态分布。
误差在系统中存在累积，可以利用原理 性方法予以控制。
机械设计中控制精度的方法：
公差与配合：标准公差等级、基本偏差
例1：预控制长度尺寸100的精度 设计标注为：100±0.03
0 50 h 7 例2：外圆尺寸精度设计： 0.025
20/14
六. 机械设计的误差分析
1. 设计误差（原理性误差） 采用近似机构代替理想机构（或近似假 设），使得设计的零件或机构在原理上产生 了误差。
规划、方案、技术、施工
2.功能设计法（最重要的设计途径） 以分析产品功能为基点，运用相应技术
手段寻求实现的总体方案设计。
设计主要流程：
主要功能→原理性构思→简图→方案整合
20/02
二. 零件的工作能力及其计算 产品由多机构组成，机构的最小单元是零 件，实现产品预定功能必须保证零件质量。 机械设计要素：运动、动力
σ s( σ b) σ max σ n
20/06
三. 零件的误差 机械制造过程，各类误差客观存在。
精密机械设计基础
精密机械设计基础
• 精密机械概述 • 精密机械设计基础理论 • 精密机械设计技术 • 精密机械设计实例 • 精密机械设计挑战与解决方案 • 未来精密机械设计展望
01
精密机械概述
定义与特点
定义
精密机械是指通过高精度制造和装配 技术，实现高精度运动、定位和测量 功能的机械系统。
特点
高精度、高稳定性、高可靠性、高效 率、长寿命等。
04
精密机械设计实例
微小型机械设计实例
微小型齿轮设计
微小型齿轮具有极小的模数和齿数，通常用于微型机器人、航空航天和医疗器械等领域。 设计时需考虑齿轮的几何尺寸、材料、热处理和加工工艺等方面，以确保其具有高精度、 高强度和耐磨性。
微型轴承设计
微型轴承是微小型机械中的关键元件，用于支撑旋转轴。设计时需考虑轴承的材料、尺寸 、润滑和热处理等方面，以确保其具有高精度、高稳定性和长寿命。
通过高精度模具和加工设 备，实现复杂形状和结构 的精密制造。
增材制造
利用3D打印技术，实现个 性化定制和小批量生产的 快速制造。
表面处理技术
如离子注入、化学镀等， 提高材料表面的耐磨、耐 腐蚀和抗疲劳性能。
智能化与自动化设计
01
数字化建模与仿真
利用CAD、CAE等技术进行数字 化建模和仿真分析，提高设计效 率和准确性。
动态性能优化问题
总结词
动态性能是衡量精密机械系统性能的重要指标，直接 关系到系统的稳定性和响应速度。
详细描述
动态性能优化是精密机械设计的另一个重要问题。设计 师需要关注系统的振动、稳定性和响应速度等方面，通 过优化结构设计、调整动态参数和使用阻尼材料等方法 ，提高系统的动态性能。
材料选择与处理问题
• 精密机械概述 • 精密机械设计基础理论 • 精密机械设计技术 • 精密机械设计实例 • 精密机械设计挑战与解决方案 • 未来精密机械设计展望
01
精密机械概述
定义与特点
定义
精密机械是指通过高精度制造和装配 技术，实现高精度运动、定位和测量 功能的机械系统。
特点
高精度、高稳定性、高可靠性、高效 率、长寿命等。
04
精密机械设计实例
微小型机械设计实例
微小型齿轮设计
微小型齿轮具有极小的模数和齿数，通常用于微型机器人、航空航天和医疗器械等领域。 设计时需考虑齿轮的几何尺寸、材料、热处理和加工工艺等方面，以确保其具有高精度、 高强度和耐磨性。
微型轴承设计
微型轴承是微小型机械中的关键元件，用于支撑旋转轴。设计时需考虑轴承的材料、尺寸 、润滑和热处理等方面，以确保其具有高精度、高稳定性和长寿命。
通过高精度模具和加工设 备，实现复杂形状和结构 的精密制造。
增材制造
利用3D打印技术，实现个 性化定制和小批量生产的 快速制造。
表面处理技术
如离子注入、化学镀等， 提高材料表面的耐磨、耐 腐蚀和抗疲劳性能。
智能化与自动化设计
01
数字化建模与仿真
利用CAD、CAE等技术进行数字 化建模和仿真分析，提高设计效 率和准确性。
动态性能优化问题
总结词
动态性能是衡量精密机械系统性能的重要指标，直接 关系到系统的稳定性和响应速度。
详细描述
动态性能优化是精密机械设计的另一个重要问题。设计 师需要关注系统的振动、稳定性和响应速度等方面，通 过优化结构设计、调整动态参数和使用阻尼材料等方法 ，提高系统的动态性能。
材料选择与处理问题
绪论及第一章精密机械设计的基础知识
精密机械设计基础精密机械设计基础精密机械设计庞振基黄其圣机械工业出版社3学分机械工程学院机械设计及自动化系206教研室lynnliangyi163com84315623梁医公共邮箱schmeprecision126com绪论及第一章重点1机械的概念2构件和零件的区别3强度和刚度的含义3强度和刚度的含义4应力循环特性的定义对称循环脉动循环5接触应力与综合曲率半径的关系6误差估算的基本方法有哪两种4变应力下零件的破坏形式和特点绪论及第一章重点绪论及第一章结束绪论第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第八章第九章第十章第十一章支承第十二章直线运动导轨第十三章弹性元件第十四章联接第十五章仪器常用装置第十六章机械的计算机辅助设计精密机械设计的基础知识工程材料和热处理零件的几何精度平面机构的结构分析平面连杆机构凸轮机构摩擦轮传动和带传动齿轮传动齿轮传动螺旋传动轴联轴器离合器课程内内容实验1精密齿轮传动系统的精度试验2钟表装拆及结构分析考考核方法1期末闭卷考试成绩2平时作业及考勤3小测验4实验成绩70101010机器和机构的总称绪论一精密机械与普通机械的基本概念1区别普通机械
第二节
零件的工作能力及其计算
一、强度——零件抵抗外载荷作用的能力
零件的强度不足时，将发生断裂或产生塑性变形 1、静应力下的强度
简单应力：
max
[ ]
[ ]
lim
max [ ]
S
[ ]
lim
S
S
lim
或
S
lim
[S ]
[S ]
或 EX 0 1 0 ... 0 10 0 .4
则 EX 0 0 . 7 1 0 . 2 2 0 . 1 0 . 4
第二节
零件的工作能力及其计算
一、强度——零件抵抗外载荷作用的能力
零件的强度不足时，将发生断裂或产生塑性变形 1、静应力下的强度
简单应力：
max
[ ]
[ ]
lim
max [ ]
S
[ ]
lim
S
S
lim
或
S
lim
[S ]
[S ]
或 EX 0 1 0 ... 0 10 0 .4
则 EX 0 0 . 7 1 0 . 2 2 0 . 1 0 . 4
机械精度设计概论
资产负债率＝（负债总额÷资产总额）×100%
是衡量企业负债水平及其风险程度的重要指标。 债权人来分析 投资者角度来分析
比较保守的观点认为一般不应高于50% 通常认为资产负债率达60%时比较适当。
《机械精度设计与检测技术》多媒体课件 第1章 机械精度设计概论
【例3-11】资产负债率的计算与分析
几何误差
本课程研究机械产品的精度设计问题，机 械产品是固态产品，主要是由具有一定几何形 状的零、部件安装组成。
固态产品的特点是具有特定的几何外形，而 且几何外形的特性对其使用功能具有直接的影 响。
几何误差就是指制成产品的实际几何参数 （表面结构、几何尺寸、几何形状和相互位置） 与设计给定的理想几何参数之间偏离的程度。
《机械精度设计与检测技术》多媒体课件 第1章 机械精度设计概论 工艺系统的几何误差：主轴和尾座的顶尖连线与机床导轨不平行 薄壁件在三爪卡盘夹紧下变形
《机械精度设计与检测技术》多媒体课件
2.速动比率
Байду номын сангаас
第1章 机械精度设计概论
速动比率是企业一定时期的速动资产同流 动负债的比率。
速动比率＝（速动资产÷流动负债）×100%
要求财务人员提出更为可靠的分析指标。
期末速动比率= （50 075＋38 394＋89 124＋11 889＋1 794）÷156 740＝1.22
期初速动比率= （32 819＋17 966＋74 736＋10 066＋1 972）÷178 190＝0.77
影响速动比率可靠性的一个重要因素是应收账款的变 现能力。
《机械精度设计与检测技术》多媒体课件 第1章 机械精度设计概论
第1章 机械精度设计概论
本章主要内容
一．几何误差的基础知识 二．几何精度的基础知识 三．几何精度规范 四．课程的性质、任务及要求
是衡量企业负债水平及其风险程度的重要指标。 债权人来分析 投资者角度来分析
比较保守的观点认为一般不应高于50% 通常认为资产负债率达60%时比较适当。
《机械精度设计与检测技术》多媒体课件 第1章 机械精度设计概论
【例3-11】资产负债率的计算与分析
几何误差
本课程研究机械产品的精度设计问题，机 械产品是固态产品，主要是由具有一定几何形 状的零、部件安装组成。
固态产品的特点是具有特定的几何外形，而 且几何外形的特性对其使用功能具有直接的影 响。
几何误差就是指制成产品的实际几何参数 （表面结构、几何尺寸、几何形状和相互位置） 与设计给定的理想几何参数之间偏离的程度。
《机械精度设计与检测技术》多媒体课件 第1章 机械精度设计概论 工艺系统的几何误差：主轴和尾座的顶尖连线与机床导轨不平行 薄壁件在三爪卡盘夹紧下变形
《机械精度设计与检测技术》多媒体课件
2.速动比率
Байду номын сангаас
第1章 机械精度设计概论
速动比率是企业一定时期的速动资产同流 动负债的比率。
速动比率＝（速动资产÷流动负债）×100%
要求财务人员提出更为可靠的分析指标。
期末速动比率= （50 075＋38 394＋89 124＋11 889＋1 794）÷156 740＝1.22
期初速动比率= （32 819＋17 966＋74 736＋10 066＋1 972）÷178 190＝0.77
影响速动比率可靠性的一个重要因素是应收账款的变 现能力。
《机械精度设计与检测技术》多媒体课件 第1章 机械精度设计概论
第1章 机械精度设计概论
本章主要内容
一．几何误差的基础知识 二．几何精度的基础知识 三．几何精度规范 四．课程的性质、任务及要求
相关主题
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2）第二步为新产品的技术设计——称后期开发，
完成后应绘制总装配图、部件装配图、零件工作图、各种 系统图（传动系统、液压系统、电路系统、光路系统等） 以及详细的设计说明书、使用说明和验收规程等各种技术 文件。以上各个环节须相互配合与联系，设计工作往往经 过多次修改与反复，逐步逼近，达到优化（技术先进可靠、 经济合理、造型美观）
Rt
Nt N
NNf N
1 N f N
不可靠度（失效概率）：
Ft
Nf N
1 Rt
,
Rt Ft 1
n个零件组成的串联系统，单个零件的可靠度:R1、R2 、 …Rn， 则系统的可靠度为Rf=R1R2…Rn
三、强度
1．载荷与应力
在计算零件强度时，需要根据作用在零件上载荷 的大小、方向、性质和工作情况，确定零件中的 应力。作用在零件上的载荷和相应的应力，按随 时间变化的情况可分为：
新产品开发设计，从提出任务到投放市场的全部程序
要经过如下四个阶段：
1．调查决策阶段：
了解市场（用户）需求，收集有关的技术资料及新 技术、新工艺、新材料的应用情况。拟定新产品开发 计划书。方案多样，反复分析优化。决策是非常关键 的一不，直接影响设计工作和产品开发成本
2．研究设计阶段：在决策后进行。
1）第一步主要为功能设计研究——称前期开发，任务是 解决技术中的关键问题。需要对新产品进行实验研究和 技术分析，验证原理的可靠性和发现存在的问题。并写 出总结报告和、总布局图和外形图等等
3．试制阶段：样机试制完成后，应进行样机实验，并作 出全面的技术经济评价，以决定设计方案是否可行或需要 修改。
投产销售阶段：样机实验成功后，对于批量生产的产品尚 须进行工艺、工装方面的生产设计。经小批试制、用户试 用、改进和鉴定后，即可投入正式生产与销售。经过开展 售后服务（），发现产品薄弱环节，进一步完善产品设计， 提高产品可靠性，萌发新的设计构思，开发新产品。
第一章 机械设计的基础知识
§1-1 概述 §1-2 机械零件的工作能力及其计算准则 §1-3 零件与机构的误差估算和精度 §1-4 零件部件的工艺性 §1-5 标准化 系列化 通用化（称三化） §1-6 零件的设计方法及其发展
第一章 机械设计的基础知识
§1—1 概述
一、设ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ精密机械时应满足的基本要求（其他机械也一样）
4、振动和噪声准则
f p 0.85 f ,
f p 1.15 f
5、热平衡准则
t t
6、可靠性准则 系统、机器或零件在规定的条件下和规定 的时间内完成规定功能的能力。
Rt ：可靠度——表示零件在规定的条件下和规定的时间
内完成规定功能的概率
N个相同零件在同样条件下同时工作，在规定的时间内有Nf 个失效，剩下Nt个仍继续工作，则
失效——零件丧失正常工作能力或达不到设计要求的性能
失效形式：强度失效、刚度失效、磨损失效、振动、 噪声失效、精度失效、可靠性失效
二、机械零件的计算准则
计算准则——以防止产生各种可能失效为目的而拟定的零 件工作能力计算依据的基本原则
1、强度准则
是零件抵抗外载荷作用的能力，即零件在载荷作用下抵 抗破坏的能力。强度不够产生断裂、变形零件丧失工作能 力。衡量参数有：
精密机械（机器）设计的一般程序
市场调 研
可行性 研究
设 计 任 务 书
原理 方案 设计
技术 设计
试制 试验
定
装配图、 样
出
零件图、 机
最
技术文
评
佳
件
价
方
改
案
进
小批生 投 产试销 产
考核
产
工艺
品
性收
销
集用
售
户意
见
三、机械零件设计的一般步骤
1）建立零件的受力模型，确定零件的计算载荷 2）选择零件的类型与结构
Pd
KAP
3）选择零件的材料 4）按可能的失效形式确定零件的计算准则，并确定零件的
基本尺寸，并加于标准化和圆整
5）零件的结构设计 6）绘制零件的工作图，并编写计算说明书
§1—2 机械零件的工作能力及其计算准则
一、机械零件的工作能力
工作能力——零件不发生失效时的安全工作限度。即 零件为达到预期的设计要求较长期使用（在一定时间、一 定使用条件下有效地实现预期功能）的能力，如要有足够 的强度、刚度、绕度（稳定性）、耐磨性、精度等
1．功能要求： 首先满足功能要求。如设计发动机活塞检测仪时——
首先满足功能要求：监测、控制、显示记录、数据处理、 打印、误差校正和补偿等功能
2 ．可靠性要求； 在一定时间、一定使用条件下有效地实现预期功能—
—工作安全可靠、操作维修方便。要有足够的强度、刚度、 绕度（稳定性）
3 ．精度要求： 精度要求是精密机械的一项重要指标，设计时必须保证精
[ ] lim
S
[ ] lim
2、刚度准则
St
lim
(
lim
)
B S
( (
B S
) )
脆性材料 塑性材料
Y (Y ) 疲劳极限
零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力
y [y]
y——可以是挠度、偏转角或扭转角
3、耐磨性准则 作相对运动的零件其工作表面抵抗磨损的能力
p [ p] pv pv
δmax
δm=（δmin+δmax）/2
δα=（δmax-δmin）/2
t
r=δmin/δmax
δmin
A）对称循环应力：|δmin|=|δmax|， 即 r =-1、δm=0
密机械正常工作时的精度要求。如回转精度、导轨导向精度
4．经济性要求： 成本低——零件结构简单、工艺性好、省料，标准化、通用 化、系列化
5．人-机友好： 造型美观大方、色彩柔和、操作宜人
二、精密机械设计的一般步骤
新产品开发都必须经过设计过程： 开发性设计——利用新原理、新技术设计新产品; 适应性设计——保留原产品的原理及方案不变，只对个别零 部件进行重新设计; 变参数设计——保留原产品的功能、原理方案和结构，仅改 变零部件的尺寸和结构布局形成系列产品。
1）静载荷、静应力：不随时间变化或缓慢变化的载荷与应力 2）变载荷、变应力： 随时间作周期变化的载荷与应力。
规律性不稳定变应力
随机变应力
注意：静应力只能由静载荷产生，而变应力可能由变载荷产生，也可能由静载荷产生。如转动齿轮轴应力 (径向力方向不变即弯矩不变)，
应力循环中最大应力δmax与最小应力δmin平均为 平均应力δm，平均应力δm、应力幅度δα、循环特性r、 δmin、δmax之间关系为：