机械基础机械零件的材料结构和承载能力 ppt课件
汽车机械基础课件2.材料力学
塑性材料的许用应力 脆性材料的许用应力
s
n
b
n
式中,σs —塑性材料的屈服点应力; σb —脆性材料的强度极限应力; n —安全系数,它反映了构件必要的强度储备。
2.2 轴向拉伸与压缩
六、拉伸、压缩时的强度条件
为保证构件安全可靠的正常工作,必须使构件最大工作应力不超过材料的许 用应力[ ],即
2.3 剪切与挤压
一、剪切 2.剪切变形的内力与应力
单剪切
双剪切
2.3 剪切与挤压
一、剪切
2.剪切变形的内力与应力 剪切时单位面积上的内力,称为剪应力,或称切应力。
= FQ /A —切应力,Pa或MPa; FQ —剪切时的内力,N; A —剪切面积,m2或mm2。
2.3 剪切与挤压
一、剪切 3.剪切时的强度条件 = FQ /A≤[]
一、构件的承载能力 承载能力: 为了保证机器安全可靠地工作,要求每个构件在外力作用下均具有足够的 承受载荷的能力 。
承载能力的大小主要由三方面来衡量:即强度、刚度和稳定性。
2.1 材料力学基础
一、构件的承载能力 1、强度 构件在外力作用下抵抗破坏的能力称为强度。
AB和BC两杆在起吊重物的过程中 不允许折断
2.2 轴向拉伸与压缩
一、拉伸与压缩的概念 作用于杆件上的外力的合力作用线与杆件的轴线重合,杆件的变形是沿轴线 方向的伸长和缩短。这类变形称为轴向拉伸或轴向压缩,这类杆件称为拉压 杆。
轴向拉伸或压缩的杆件的受力特点是:作用在直杆两端的合外力,大小相 等,方向相反,力的作用线与杆件的轴线重合。 其变形特点是:杆件沿轴线方向伸长(或缩短)。
二、杆件变形的四种基本形式
3、扭转
当作用面互相平行的两个力偶作用在杆件的两个横截面内时,杆件的横截面 将产生绕杆件轴线的相互转动,这种变形称为扭转变形。
2024版机械设计基础PPT全套完整教学课件pptx
人机交互优化
通过改进人机交互方式,提高机械操作的便捷性和舒适性。
未来机械设计的创新点与突破
• 跨领域融合:将不同领域的技术和理念融 入机械设计,创造出更具创新性和实用性 的产品。
未来机械设计的创新点与突破
新材料应用
探索和应用新型材料,提高机械 产品的性能和寿命。
先进制造技术
采用先进的制造技术,如精密加工、 超精密加工等,提高机械制造的精 度和效率。
绿色设计
注重环保和可持续发展,减少资源消耗 和环境污染。
机械设计的发展历程与趋势
集成化设计
实现多学科、多领域的协同设计和优化。
个性化设计
满足用户个性化需求,提供定制化的设计方案。
02
机械零件设计基础
机械零件的分类与功能
传动零件
包括齿轮、带轮、链轮 等,用于传递动力和扭
矩。
轴系零件
连接零件
密封零件
机械制造工艺的优化与改进
工艺优化
通过对现有工艺的改进和优化, 提高产品质量和生产效率,降低
生产成本。
新技术应用
积极引进和应用新技术、新工艺、 新材料等,推动机械制造工艺的 创新和发展。
智能化制造
借助人工智能、大数据等先进技 术,实现机械制造工艺的智能化 和自动化,提高生产效率和果
完成齿轮减速器的三维模型设 计、二维工程图绘制及装配图
等。
案例二:轴承座的设计
设计背景
轴承座是支撑轴承并传递载荷的重要部件, 广泛应用于各种机械设备中。
设计步骤
确定轴承类型、选择轴承座结构形式、计算 轴承座尺寸、校核轴承座强度等。
设计目标
实现支撑轴承、传递载荷、保证轴的旋转精 度等功能。
机械设计的发展趋势与挑战
机械零件课件
清洁与润滑
根据需要清洁机械零件并 加注润滑油,以减少摩擦 和磨损,延长使用寿命。
预防性维护
制定并执行预防性维护计 划,对关键机械零件进行 预防性更换或维修,避免 设备故障。
机械零件的维修与更换
故障诊断
通过观察、听诊、检测等方法, 确定机械零件的故障部位和原因
。
修复与更换
根据实际情况,对损坏的机械零件 进行修复或 的功能,如开关、阀门、弹簧等,使 设备能够完成特定的操作或动作。
支撑与定位
机械零件如轴、支架、轴承座等,为 机械设备提供支撑和定位作用,确保 设备的稳定运行。
机械零件的维护与保养
01
02
03
定期检查
对机械零件进行定期检查 ,包括外观、磨损和松动 情况,确保零件处于良好 状态。
轴类零件的加工工艺主要包括车削、铣削 、磨削等,根据具体要求选择合适的加工 工艺。
齿轮零件
齿轮零件的特点
齿轮零件是机械传动中常用的基础件,主要用于 传递扭矩和旋转运动。
齿轮零件的材料
常用的齿轮材料有铸钢、铸铁、有色金属等,根 据不同的使用要求选择合适的材料。
ABCD
齿轮零件的分类
根据其形状和用途,齿轮可分为直齿、斜齿、锥 齿等多种类型。
02
优化设计和制造过程,降低能耗和减少排放,实现绿色生产。
循环利用与再制造
03
对废旧零件进行回收、再利用和再制造,延长零件使用寿命并
降低资源消耗。
THANK YOU
根据其结构和使用场合,轴承 可分为滚动轴承和滑动轴承两 大类。
轴承零件的加工工艺
滚动轴承的加工工艺主要包括热处 理、车削、磨削等,滑动轴承的加 工工艺主要包括铸造、加工和研磨 等。
云天ppt课件-中职《机械基础》绪论
普通低合金钢:重要工程用钢(建筑、锅炉、大型船舶)
合金钢: 合金渗碳钢 (低碳)20Cr MnTi ,合金调质钢(中碳)40Cr
工
合金弹簧钢 (高碳)60Si2Mn 滚动轴承钢 (专用)GCr15
程
含C%在4.3 %附近的铁碳合金。
材
铸铁 灰口铸铁:HT20
料
球墨铸铁QT1400-15、可锻铸铁
有色金属
含C%在4.3 %附近的铁碳合金,抗压强度好、抗拉强度差,韧性差,铸造性好。
灰口铸铁:HT100、HT150、HT200、HT350
铸
低牌号:用于机床、箱体不受力的复杂零件
铁
高牌号:用于受力不大的复杂零件
球墨铸铁、可锻铸铁。 QT1400-15
第二节 机械零件的材料、结构和承载能力
P.3
一、零件的常用材料及选用
第三节 机械零件的摩擦、磨损和润滑
P.8
一、机械中的摩擦
摩擦类别:
摩擦 分类
静摩擦 动摩擦
滑动摩擦
干摩擦 边界摩擦 混合摩擦
流体摩擦
滚动摩擦(弹性流体动力润滑)
第三节 机械零件的摩擦、磨损和润滑
P.8
一、机械中的摩擦
1. 干摩擦 摩擦副不加润滑剂时的摩擦。干摩擦时,摩擦面直接接触,摩擦系数大,磨 损发热严重,应设法避免。
实际转矩
第二节 机械零件的材料、结构和承载能力
P.5
四、零件的强度
2. 应力 应力:材料单位横截面上的内力。单位:N/m2 是衡量零件受力的重要参数。
应力的形式:静应力 循环应力
第二节 机械零件的材料、结构和承载能力
P.6
四、零件的强度
3. 强度 强度类型:静强度与疲劳强度;体积强度与表面 强度。 静强度:在静应力作用下的材料抵抗断裂或可塑性变形的能力。
机械基础(全套)ppt课件
联轴器类型、特点及选用
刚性联轴器
适用于两轴对中精度高、无冲 击的场合,传递扭矩大,但无
缓冲作用。
弹性联轴器
适用于两轴对中精度稍差、有 冲击的场合,能吸收振动和冲 击,但传递扭矩较小。
液压联轴器
适用于需要无级调速和过载保 护的场合,能自动适应两轴的 不对中,但价格较高。
选用原则
根据传递扭矩、转速、对中精 度、工作环境等条件综合考虑
CAE软件
如ANSYS、Nastran等,用于进行有限元分析、 结构优化等,提高设计的准确性和效率。
PDM/PLM软件
如Windchill、Teamcenter等,用于产品数据管 理、流程管理等,提高设计协同和效率。
03
机械制造工艺与装备
机械制造工艺概述
机械制造工艺的定义
研究机械产品制造过程中的加工方法 、工艺装备、加工顺序和工艺参数等 内容的总称。
,选择合适的联轴器类型。
离合器类型、特点及选用
牙嵌离合器
适用于低速重载、有频繁接合和分离 的场合,传递扭矩大,但接合时冲击 较大。
摩擦离合器
适用于中高速轻载、需要平稳接合的 场合,接合平稳,但传递扭矩较小。
电磁离合器
适用于需要远程控制和自动控制的场 合,动作迅速,但价格较高。
选用原则
根据传递扭矩、转速、接合方式、工 作环境等条件综合考虑,选择合适的 离合器类型。
气压元件选用与安装
液压与气压元件选用与安装
根据系统工作压力和流 量选择合适的气源装置 、气缸、控制阀等元件 ;
安装前应检查元件的清 洁度和完好性,确保无 损坏和污染;
安装时应按照制造厂的 推荐规范进行,确保正 确的配合间隙和紧固力 矩;
2024版机械基础(全套课件487P)
机械基础(全套课件487P)contents •机械基础概述•机械设计基础知识•机械制造工艺与装备•液压与气压传动技术•机械工程材料及其选用•典型零部件设计计算与校核•现代设计方法在机械设计中的应用目录01机械基础概述机械定义与分类机械定义机械分类机械发展历史及现状发展历史机械的发展经历了古代机械、近代机械和现代机械三个阶段。
古代机械以简单工具和器械为主,近代机械开始引入蒸汽机和电动机等动力源,现代机械则向自动化、智能化方向发展。
现状当前,机械工业已经成为国民经济的重要支柱,涉及领域广泛,包括航空航天、汽车制造、能源化工等。
同时,随着科技的进步,现代机械设计制造水平不断提高,新材料、新工艺和新技术的应用推动了机械工业的发展。
本课程目标与要求课程目标课程要求02机械设计基础知识机械设计基本原则设计方法设计流程030201机械设计基本原则与方法连杆机构凸轮机构齿轮机构蜗杆传动机构常用机构及工作原理液压传动通过液体在密闭系统中的压力传递运动和动力,具有无级调速、易于实现自动化等优点。
利用蜗杆和蜗轮的啮合传递运动和动力,具有大传动比、结构紧凑等优点。
齿轮传动通过齿轮副的啮合传递运动和动力,具有传动效率高、结构紧凑等优点。
带传动通过带与带轮之间的摩擦传递运动和动力,具有结构简单、链传动传动装置类型与特点03机械制造工艺与装备铸造、锻造和焊接工艺铸造工艺锻造工艺焊接工艺切削加工方法及设备车削加工讲解车削的原理、特点及应用,包括车床的种类、结构、性能及选用。
铣削加工介绍铣削的原理、特点及应用,包括铣床的种类、结构、性能及选用。
磨削加工阐述磨削的原理、特点及应用,包括磨床的种类、结构、性能及选用。
介绍电火花加工的原理、特点及应用,包括电火花机床的种类、结构、性能及选用。
电火花加工激光加工超声加工水射流加工详述激光加工的原理、特点及应用,包括激光切割、激光焊接等。
阐述超声加工的原理、特点及应用,包括超声振动切削、超声磨削等。
机械基础 支撑零部件ppt课件
皮碗密封
毡圈密封
实操训练
一、训练任务
齿轮轴的拆装。
二、训练目的
1.理解轴系的结构。 2.会正确安装、 拆卸轴承。
三、训练准备
1.齿轮轴1套。 2.呆扳手1套,活扳手、锤子、拉拔器、铜 棒各1 个。
齿轮轴 a)实物图 b)装配图
拆卸工具
四、注意事项
轴承主要是用来支承轴的旋转的, 所以在拆装轴 承时不能让滚动体承受载荷。
类型 名称
结构图
简图及承载方向
圆柱滚
N 子轴承
主要性能和应用
外圈无挡边,只能承受纯 径向载荷。与球轴承相比, 承受载荷的能力较大,尤 其是承受冲击载荷,但极 限转速较低
三、滚动轴承代号
一般用途的滚动轴承代号是由基本代号、前置代号和
后置代号构成,其排列如下:
前置代号
基本代号
后置代号
滚动轴承
1.前置和后置代号
滚动轴承
常用滚动轴承的类型、主要特性及应用
类型 代号
类型 名称
结构图
简图及承载方向
调心球
1 轴承
调心滚
2 子轴承
圆锥滚
3 子轴承
主要性能和应用
主要承受径向载荷,也可 以承受不大的轴向载荷; 能自动调心,适用于刚性 较小的轴以及对中困难的 轴。
主要用于承受径向载荷, 其承载能力比调心球轴承 大,同时能承受少量的双 向轴向载荷。具有自动调 心性能。
轴
三、轴的结构
1.轴的组成
轴主要由轴颈、轴身和轴头组成。
轴
2. 对轴结构的一般要求
对轴的结构一般要求: (1)轴上的零件应准确定位和可靠的固定。 (2)轴应便于加工和尽量避免或减少应力集中。 (3)轴上零件应便于安装和拆卸。
机械基础-机械零件的材料、结构和承载能力33页PPT
机械基础-机械零件的材料、结构和承载 能力
56、极端的法规,就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要,人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益, 而是为 了公共 的利益 ;一部 分靠有 害的强 制,一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ,那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂,怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
机械设计-机械零件的载荷及其力的分析51页PPT
45、自己的饭量自分 析
1、战鼓一响,法律无声。——英国 2、任何法律的根本;不,不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律,也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正,其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等,但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
41、学问是异常珍贵的东西,从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间,才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话,只需要教育; 而要挑战别人所说的话,则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
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常用材料
材料选用原则
机械基础机械零件的材料结构和承
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载能力
§0-2 机械零件的材料、结构和承载能力
一、 常用材料 1.钢 2.铸铁 3. 铜合金 4. 铸铁锡基和铅基轴承合金 5. 工程塑料 6. 橡胶
机械基础机械零件的材料结构和承
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载能力
§0-2 机械零件的材料、结构和承载能力
1、钢
常用作机械零件的材料,它是铁和碳 的合金。常用结构碳素钢和合金钢。钢中 含碳质量分数的多少,影响到钢的韧性和 硬度,含碳质量分数越低,韧性越好,但 硬度低;反之,含碳质量分数越高,硬度 越大,但韧性越差。所以,常用中碳钢作 为零件的材料,具有一定的韧性和硬度, 也方便进行热处理。
§0-2 机械零件的材料、结构和承载能力
一、 零件的常用材料及选用 二、 零件的结构工艺性 三、 机械零件的标准化、系列化和通用化 四、零件的强度
机械基础机械零件的材料结构和承
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载能力
§0-2 机械零件的材料、结构和承载能力
一、零件的常用材料及选用
材料是制作机械零件的原料,零件有强度和使用寿命 的要求,不同的零件需要选用不同的材料。如汽车轮胎 需要具有一定的弹性和耐磨性,选用橡胶作为原料;汽 车大梁需要承受较大的载荷和冲击,选用具有一定强度 和韧性的低碳合金钢。机床的主轴不仅要有强度,还要 有抗弯曲变形的刚度要求,选择45或40Cr钢材,并作成 中空形状;机床的床身要求不变形且耐磨损,选用不变 形的铸铁材料,导轨表面作淬火处理。
热固性塑料。如:酚醛塑料、氨基塑料等。
机械基础机械零件的材料结构和承
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载能力
§0-2 机械零件的材料、结构和承载能力
6.橡胶
橡胶有普通橡胶和特种橡胶,用于 制作密封件、减振件、传动件、输 送带、轮胎、胶辊等。
机械基础机械零件的材料结构和承
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载能力
§0-2 机械零件的材料、结构和承载能力
2、材料的选用
3.铜合金
铜合金的减磨性和耐腐蚀性能较好。
黄铜:铜与锌的合金,含少量锰、铝等元素, 如 ZCuZn38等。
青铜:青铜以主加元素的不同又可分为锡青铜 和铝青铜等,如CuAl10Fe3、ZCuSn5PbZn5。青 铜比黄铜有更高的强度、硬度、耐磨性和耐腐 蚀性。
机械基础机械零件的材料结构和承
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载能力
§0-2 机械零件的材料、结构和承载能力
滚动轴承钢
合金结构钢
低合金结构钢
弹簧钢
钢ห้องสมุดไป่ตู้
合金钢 特殊性能钢 如:不锈钢、耐热钢、耐磨钢
合金工具钢
铸钢
用于机座、箱壳、大齿轮等
机械基础机械零件的材料结构和承
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载能力
§0-2 机械零件的材料、结构和承载能力
2.铸铁
(含碳量大于2.11%的铁、碳合金)
灰铸铁 如HT100、HT300,良好的铸造性、切削加工 性、 耐磨性,消振性,但抗拉强度低。
铸
球墨铸铁 如QT400-18、QT500-7,强度和塑性比灰铸铁
铁
有 很大的提高,具有良好的耐磨性,但铸造性较差。
可锻铸铁 如KTH300-06 ,强度、塑性、韧性、耐磨性均 较高,能承受冲击振动 , 但生产周期长,成本较高。 铸造大尺寸零件较困难。
机械基础机械零件的材料结构和承
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载能力
§0-2 机械零件的材料、结构和承载能力
机械基础机械零件的材料结构和承
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载能力
§0-2 机械零件的材料、结构和承载能力
使用要求包括零件的工作和受载情 况,零件的尺寸和质量的限制,零件的 重要程度等。工作情况指零件所处的环 境,如介质、温度及摩擦性质。受载情 况指的载荷大小和应力种类。
机械基础机械零件的材料结构和承
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载能力
§0-2 机械零件的材料、结构和承载能力
4、铸造锡基和铅基合金
铸造锡基和铅基合金主要含有锡、 铅、锑等成分,其优点是减磨性、 抗烧伤性、磨合性、耐蚀性、韧性 和导热性良好,主要用于制作滑动 轴承的减磨层。
机械基础机械零件的材料结构和承
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载能力
§0-2 机械零件的材料、结构和承载能力
5.工程塑料
工 热塑性塑料。如:聚乙烯、有机玻璃、尼龙等。 程 塑 料
机械基础机械零件的材料结构和承
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载能力
§0-2 机械零件的材料、结构和承载能力
1.钢 (含碳量大于0.02%,小于2.11%的铁、碳合金)
低碳钢0.02%<C<0.25% 用于铆钉、螺钉、连杆等
碳素钢 中碳钢0.25% <C<0.6% 用于齿轮、轴、连接件等
高碳钢0.6%<C < 2.11%用于弹簧、工具、模具等
二、零件加工的工艺性
机械零件应该加工方便、节省工时、提高
效率、降低成本、保证质量、满足结构工艺
要求。影响机械零件的结构工艺性的因素很
多,涉及材料选择、毛坯准备、机械加工、
装配维修等各方面。如铸造材料要求其最小
厚度要大于8mm,否则会因为铸不满而产生
废品;留出足够的加工余量。锻件的内孔太
小时,不能冲孔成形;轴上的螺纹要留退刀
槽;磨削表面提前做出中心孔等。这些都是
满足加工工艺要机求械基础所机械必零件须的材料做结构好和承的准备。
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载能力
§0-2 机械零件的材料、结构和承载能力
三、零件的标准化、系列化和通用化
国家对机械零件做出了统一的标准规定,有利 于简化零部件的品种和规格,便于组织大规模的生产,降 低成本。
如需要一个螺钉、螺母,可以在市场上很方便地买到。 它是由标准件厂统一生产的,价格低,通用性好,方便使 用,但螺钉有统一的标准,如M6、M8、 M10、 M12、M16 毫米,没有7、9、11、13,等规格的螺钉。滚动轴承也是一 样,其标准内经仅有10、12、15、17、20、25、30、35…不 可能有其他数值。
材料的品种很多,各有特点,应做到 物尽其用,用其所长。当然要考虑零件工 作中的使用要求、工艺要求和经济性。
所谓经济性,首先表现在材料的相对 价格,还与生产批量、供应条件等条件有 关。
机械基础机械零件的材料结构和承
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载能力
§0-2 机械零件的材料、结构和承载能力
工艺要求包括铸造性能、锻造性能 、焊接性能、切削加工性能、热处理性能等 。如:结构复杂的箱体类零件,宜采用铸造 毛坯;重要的轴类和盘类零件,宜采用锻造 毛坯等。
机械基础机械零件的材料结构和承
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载能力
§0-2 机械零件的材料、结构和承载能力
机械零件的标准化,是指产品的形式、材 料、尺寸、参数、性能等用“标准”予以统 一规定并实施;系列化是指对同一种零部件, 在相同的基本结构和基本尺寸条件下,规定 若干个辅助尺寸不同的规格;通用化是指在 不同的同类产品甚至不同的类型的产品上采 用同样的零部件。