《机械结构设计》PPT课件
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机械设计基础全套ppt课件
• 新型设计：应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计 过去没有过的新型机械。
• 继承设计：根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新，以提 高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用。
• 变型设计：为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出 不同于标准型的变型产品。
机械设计原则与方法
机械设计原则与方法
可靠性准则
可靠性是指产品在规定的使用条件下， 在预期的使用寿命内，完成规定功能 的能力。可靠性不仅与产品有关，还 与产品的使用有关。
安全性准则
安全性指产品在流通和使用过程中，有 关危害人身安全与健康的风险大小。
机械设计原则与方法
理论设计
依靠现有的科学理论和试验数据 所进行的设计。它是一种定量设 计，凡属重要和大型的结构均应
分析可靠性设计在实际应用中面临的困难，如数据获取、模型验证等，并探讨未来发展趋势， 如基于大数据和人工智能的可靠性设计等。
THANKS.
机械设计基础全套ppt 课件
目录
• 机械设计概述 • 机械零件设计基础 • 传动系统设计 • 轴系零部件设计 • 连接与紧固件设计 • 液压与气压传动系统设计 • 现代设计方法在机械设计中的应用
机械设计概述
01
机械设计定义与分类
• 机械设计的定义：根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、 力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构 思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。
热处理
提高材料力学性能和使用 寿命，如淬火、回火、渗 碳等。
零件结构设计及优化
结构设计原则
01
满足功能要求，力求简单、紧凑、合理。
优化设计方法
• 继承设计：根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新，以提 高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用。
• 变型设计：为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出 不同于标准型的变型产品。
机械设计原则与方法
机械设计原则与方法
可靠性准则
可靠性是指产品在规定的使用条件下， 在预期的使用寿命内，完成规定功能 的能力。可靠性不仅与产品有关，还 与产品的使用有关。
安全性准则
安全性指产品在流通和使用过程中，有 关危害人身安全与健康的风险大小。
机械设计原则与方法
理论设计
依靠现有的科学理论和试验数据 所进行的设计。它是一种定量设 计，凡属重要和大型的结构均应
分析可靠性设计在实际应用中面临的困难，如数据获取、模型验证等，并探讨未来发展趋势， 如基于大数据和人工智能的可靠性设计等。
THANKS.
机械设计基础全套ppt 课件
目录
• 机械设计概述 • 机械零件设计基础 • 传动系统设计 • 轴系零部件设计 • 连接与紧固件设计 • 液压与气压传动系统设计 • 现代设计方法在机械设计中的应用
机械设计概述
01
机械设计定义与分类
• 机械设计的定义：根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、 力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构 思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。
热处理
提高材料力学性能和使用 寿命，如淬火、回火、渗 碳等。
零件结构设计及优化
结构设计原则
01
满足功能要求，力求简单、紧凑、合理。
优化设计方法
机械结构设计PPT
如果将小齿轮放置在靠近输入端的位置，由于轴的弯曲变形和扭转变形引起的轮齿上载荷沿齿长方向分布不均的作用会互相叠加。 二、提高精度的设计方法
骤，可视情况灵活处理。图5-2为改进型设计时结构设 由于隔板自身为薄板结构，应使其受拉、压或沿刚度较大的方向受弯曲，避免隔板受扭或沿刚度较小的方向受弯曲。
P——传递功率，马力（1kw=1. 结构设计中应使这些结构各部分的装配关系互相独立，减少维修工作中必须对已有装配关系的破坏程度，使维修更容易。
成本。
结构设计的任务、内容和步骤
设计 任务 对结 构设 计的 要求
主要 功能 载体 初步 结构 设计
各分 功能 载体 初步 结构 设计
检查 各功 能载 体结 构的 相互 影响 和协 调性
详细 设计 主分 功能 载体 结构
技术 和 经济 评价
对 设计 进一 步修 改、 完善
否
结构 决策 是
结构图纸
• 图5—1 结构设计步骤
的扁平板状，其厚度相对于直径小得多，常有凸台、凹 1)比重小、比强度高，采用各种强化手段后，可以达到与低合金高强钢相近的强度。
加工余料的排出，冷却液回收； 如图6-23a所示的两级圆柱齿轮减速器中的齿轮相对于轴承非对称布置，由于轴的弯曲变形，使得轮齿上的载荷沿齿长方向分布不均。
坑，均匀分布安装孔、轮辐和键槽等结构。 （2）通风机的降噪设计 高速异步电动机采用风机通风降温，为降低通风机噪声，分析其噪声声功率W与以下参数有关。
结构设计关系到整机性能、零部件的强度、刚度和 使用寿命及加工工艺性、人机环境系统的协调性、运输 安全性等。
综上所述，结构设计是保证产品质量，提高可靠性，
降低产品成本的重要工作。
二、结构设计的内容和步骤
结构设计内容包括:设计零部件形状、数量、相互 空间位置、选择材料、确定尺寸、进行各种计算、按 比例绘制结构方案总图。若有几种方案时，需进行评 价决策，最后选择最优方案。在进行计算时，采用优 化设计、计算机辅助设计、可靠性设计、有限元设计、 反求工程等多种现代设计方法。
骤，可视情况灵活处理。图5-2为改进型设计时结构设 由于隔板自身为薄板结构，应使其受拉、压或沿刚度较大的方向受弯曲，避免隔板受扭或沿刚度较小的方向受弯曲。
P——传递功率，马力（1kw=1. 结构设计中应使这些结构各部分的装配关系互相独立，减少维修工作中必须对已有装配关系的破坏程度，使维修更容易。
成本。
结构设计的任务、内容和步骤
设计 任务 对结 构设 计的 要求
主要 功能 载体 初步 结构 设计
各分 功能 载体 初步 结构 设计
检查 各功 能载 体结 构的 相互 影响 和协 调性
详细 设计 主分 功能 载体 结构
技术 和 经济 评价
对 设计 进一 步修 改、 完善
否
结构 决策 是
结构图纸
• 图5—1 结构设计步骤
的扁平板状，其厚度相对于直径小得多，常有凸台、凹 1)比重小、比强度高，采用各种强化手段后，可以达到与低合金高强钢相近的强度。
加工余料的排出，冷却液回收； 如图6-23a所示的两级圆柱齿轮减速器中的齿轮相对于轴承非对称布置，由于轴的弯曲变形，使得轮齿上的载荷沿齿长方向分布不均。
坑，均匀分布安装孔、轮辐和键槽等结构。 （2）通风机的降噪设计 高速异步电动机采用风机通风降温，为降低通风机噪声，分析其噪声声功率W与以下参数有关。
结构设计关系到整机性能、零部件的强度、刚度和 使用寿命及加工工艺性、人机环境系统的协调性、运输 安全性等。
综上所述，结构设计是保证产品质量，提高可靠性，
降低产品成本的重要工作。
二、结构设计的内容和步骤
结构设计内容包括:设计零部件形状、数量、相互 空间位置、选择材料、确定尺寸、进行各种计算、按 比例绘制结构方案总图。若有几种方案时，需进行评 价决策，最后选择最优方案。在进行计算时，采用优 化设计、计算机辅助设计、可靠性设计、有限元设计、 反求工程等多种现代设计方法。
机械设计全套课件 ppt课件
凡具备上述（1）、（2）两个特征的实物组合体称为机构。 机器能实现能量的转换或代替人的劳动去做有用的机械功，而 机构则没有这种功能。
仅从结构和运动的观点看，机器与机构并无区别，它们 都是构件的组合，各构件之间具有确定的相对运动。因此，通 常人们把机器与机构统称为机械。
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7
机械设计基础
绪论
如图1-1所示的内燃机，
图1-5（a）闭式运动链
机械设计基础
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图1-5（a）开式运动链
16
• 将运动链中的一个构件固定，并且它的一个 或几个构件作给定的独立运动时，其余构件 便随之作确定的运动，此时，运动链便成为 机构。
• 机构的组成:
• 机 架：固定不动的构件
• 原动件：输入运动的构件
• 从动件：其余的活动构件
1)运动副：两构件之间直接接触并能产生一定的相对
运动的连接称为运动副。
运动副元素：两构件上直接参与接触而构成运动副的部分— —点、线或面。
2) 运动副的分类
平面
运 运动副 动 副
空间 运动副
机械设计基础
高副：点、线接触 低副：面接触
球面副 螺旋副
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运动副 转动副
13
图1-2 转动副
图1-3 移动副
是由汽缸体1、活塞2、连杆3、曲轴4、 小齿轮5、大齿轮6、凸轮7、推杆8等系列 构件组成，其各构件之间的运动是确定的。
0.1.2 构件与零件
机构是由具有确定运动的单元体组成的，这 些运动单元体称为构件。
组成构件的制造单元体称为零件。 零件则是指机器中不可拆的一个最基本的 制造单元体。构件可以由一个或多个零件组成。
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20
机械设计基础
机械设计基础ppt课件完整版
3
机械设计的定义与重要性
• 定义：机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运 动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、 润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以 作为制造依据的工作过程。
2024/1/28
4
机械设计的定义与重要性
重要性
机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最 主要因素。
2024/1/28
18
液压与气压传动系统的维护与保养
日常维护
保持系统清洁、定期更换液压油或空 气滤清器滤芯等。
定期保养
检查系统各元件的工作状态，及时更 换损坏的密封件和易损件等。
2024/1/28
故障诊断与排除
熟悉系统故障现象和原因，掌握相应 的排除方法。
系统改进与优化
根据使用情况和实际需求，对系统进 行改进和优化，提高系统性能和效率 。
数字化与智能化融合
借助大数据、人工智能等技术，实现机械设 计的数字化和智能化。
个性化与定制化
满足用户个性化需求，提供定制化的机械设 计服务。
跨界融合与创新
鼓励不同领域的跨界合作，创造全新的机械 设计理念和方法。
2024/1/28
绿色与可持续发展
倡导环保、节能的设计理念，推动机械设计 的绿色化和可持续发展。
等。
创新性原则
设计应鼓励创新思维，探索新 的技术、新的材料和新的工艺
。
2024/1/28
6
机械设计的发展历程与趋势
数字化设计
利用计算机技术和数字化工具 进行高效、精确的设计。
绿色设计
注重环保、节能、可持续发展 等方面的设计。
发展历程
从手工设计到计算机辅助设计 （CAD），再到现在的数字化 、智能化设计。
机械结构设计的方法和准则(共10张PPT)精选
(míngquè) 位机置械(wjīxèièi )z结hi)构变换
数一量、(任sh务ùl(iràènngw)变u)换分配原则
二、简单 机五械、(不jīx同iè加)结工构方法的结构
三设、计力 (sh与èj变ì)的形方(biàn xíng)原则 四二、不 分同立(结bù构tó与n集ɡ)成受结力构性质的结构 一数、量明 (sh确ùl(imàníngg)变qu换è) 数5 量结(构sh设ùl计iàn的g)原变则换(yuánzé)
三、力与变形(biàn xíng)原则
1. 传力简捷(jiǎnjié)原则 2. 力流平缓原则 3. 变形协调原则
4. 等强度原则 5. 力补偿原则
6. 材料物性原则
四、可制造原则
第十页，共10页。
机械(jīxiè) 设计的方 法和准则
第二十五章 机械结构设计的方 法(fāngfǎ)和准则
第一页，共10页。
2. 形状(xíngzhuàn)变换
3. 数量(shùliàng)变换
第三页，共10页。
机械(jīxiè)结 设计的方 法和准则
4. 位置(wèi zhi)变换
机械结构(jié 设计的方
法和准则
5. 顺序变换(biànhuàn)或排列变换(biànhuàn)
第四页，共10页。
§25.3 结构(jiégòu)类型
一、整体结构(jiégòu)与分体结 构(jiégòu)
机械结构(j 设计的方 法和准则
二、分立结构与集成结构
第五页，共10页。
三、单功能结构(jiégòu)和多功能结构 (jiégòu)
机械(jīxiè)结 设计的方 法和准则
四、不同(bù tónɡ)受力性质 的结构 五、不同加工方法的结构
数一量、(任sh务ùl(iràènngw)变u)换分配原则
二、简单 机五械、(不jīx同iè加)结工构方法的结构
三设、计力 (sh与èj变ì)的形方(biàn xíng)原则 四二、不 分同立(结bù构tó与n集ɡ)成受结力构性质的结构 一数、量明 (sh确ùl(imàníngg)变qu换è) 数5 量结(构sh设ùl计iàn的g)原变则换(yuánzé)
三、力与变形(biàn xíng)原则
1. 传力简捷(jiǎnjié)原则 2. 力流平缓原则 3. 变形协调原则
4. 等强度原则 5. 力补偿原则
6. 材料物性原则
四、可制造原则
第十页，共10页。
机械(jīxiè) 设计的方 法和准则
第二十五章 机械结构设计的方 法(fāngfǎ)和准则
第一页，共10页。
2. 形状(xíngzhuàn)变换
3. 数量(shùliàng)变换
第三页，共10页。
机械(jīxiè)结 设计的方 法和准则
4. 位置(wèi zhi)变换
机械结构(jié 设计的方
法和准则
5. 顺序变换(biànhuàn)或排列变换(biànhuàn)
第四页，共10页。
§25.3 结构(jiégòu)类型
一、整体结构(jiégòu)与分体结 构(jiégòu)
机械结构(j 设计的方 法和准则
二、分立结构与集成结构
第五页，共10页。
三、单功能结构(jiégòu)和多功能结构 (jiégòu)
机械(jīxiè)结 设计的方 法和准则
四、不同(bù tónɡ)受力性质 的结构 五、不同加工方法的结构
机械设计课程设计ppt课件精选全文
24
4.确定电动机型号
例：P0 = 5.471 kW
根据电动机功率和同步转速，选定 电动机型号为Y132M2-6。查表查表知 其有关参数：
额定功率 P 5.5kW 电动机满载转速 nm 960r/min
电动机轴伸出直径 D 38mm
电动机轴伸出长度 L 80mm
25
四、传动装置总传动比的确定和分配
注意：
1动.按机额工定作功机率所需Pm电计动算机。功率P0 计算，而不按电
2.设计轴时应按其输入功率计算、设计传动零 件时应按主动轴的输出功率计算
30
1.各轴转速
Ⅰ轴
n
nm i带
Ⅱ轴
nII＝
n i1齿
Ⅲ轴
nⅢ
nII i2齿
Ⅳ轴（卷筒轴） nⅣ nⅢ
31
2.各轴输入功率
Ⅰ轴 PI P00 P0带 Ⅱ轴 PⅡ＝PⅡ P轴承１齿轮 Ⅲ轴 PⅢ PⅡⅡⅢ PⅡ轴承2齿轮
12
题目4：搅拌机传动装置设计
6
4
3 5
1
2
1、搅拌机效率0.8，包括搅拌轮与轴承的效率损失；
2、一班制，双向运转，有中等冲击，每年工作300天，工
作寿命10年；
3、动力源为电力，三相交流，电压380V。
13
题目5：设计一型砂运输机用的减速装置。传动方案如下图所 示
鼓轮直径D
输出转矩T 输送带带速V
可以参考《机械设计》教科书的例题。
43
二、减速器内传动零件设计
1.圆柱齿轮传动
已知条件：所需传递的功率(或转矩)； 主动轮转速和传动比；工作条件和尺寸限 制等。
设计内容：选择齿轮的材料及热处理 方式；确定齿轮传动的参数(中心距、齿数、 模数、齿宽等)；设计齿轮的结构及其他几 何尺寸；作用在轴上力的大小和方向；验 算传动比。
4.确定电动机型号
例：P0 = 5.471 kW
根据电动机功率和同步转速，选定 电动机型号为Y132M2-6。查表查表知 其有关参数：
额定功率 P 5.5kW 电动机满载转速 nm 960r/min
电动机轴伸出直径 D 38mm
电动机轴伸出长度 L 80mm
25
四、传动装置总传动比的确定和分配
注意：
1动.按机额工定作功机率所需Pm电计动算机。功率P0 计算，而不按电
2.设计轴时应按其输入功率计算、设计传动零 件时应按主动轴的输出功率计算
30
1.各轴转速
Ⅰ轴
n
nm i带
Ⅱ轴
nII＝
n i1齿
Ⅲ轴
nⅢ
nII i2齿
Ⅳ轴（卷筒轴） nⅣ nⅢ
31
2.各轴输入功率
Ⅰ轴 PI P00 P0带 Ⅱ轴 PⅡ＝PⅡ P轴承１齿轮 Ⅲ轴 PⅢ PⅡⅡⅢ PⅡ轴承2齿轮
12
题目4：搅拌机传动装置设计
6
4
3 5
1
2
1、搅拌机效率0.8，包括搅拌轮与轴承的效率损失；
2、一班制，双向运转，有中等冲击，每年工作300天，工
作寿命10年；
3、动力源为电力，三相交流，电压380V。
13
题目5：设计一型砂运输机用的减速装置。传动方案如下图所 示
鼓轮直径D
输出转矩T 输送带带速V
可以参考《机械设计》教科书的例题。
43
二、减速器内传动零件设计
1.圆柱齿轮传动
已知条件：所需传递的功率(或转矩)； 主动轮转速和传动比；工作条件和尺寸限 制等。
设计内容：选择齿轮的材料及热处理 方式；确定齿轮传动的参数(中心距、齿数、 模数、齿宽等)；设计齿轮的结构及其他几 何尺寸；作用在轴上力的大小和方向；验 算传动比。
《机械设计》教学PPT课件 第九章 轴
练习4
指出图中结构不合理的地方，并予以改正。
练习5
§9-3 轴的工作能力计算
轴的强度计算应根据轴的承载情况，采用相应的计 算方法。常见的轴的强度计算有以下两种
一、按扭转强度计算
对于只传递扭转的圆截面轴，强度条件为
T
WT
9.55 10 6 0.2d 3n
P
[ ]
MPa
设计公式为
9.55106 P
三、轴的结构工艺性
1.轴端倒角C×45°(1C、2C等) 2.螺纹退刀槽——切制螺纹 3.砂轮越程槽——磨削 4.同一轴上键槽位于圆柱同一母线上，且取相同 尺寸。圆角半径r也尽量一致。
1.轴端倒角C 2.螺纹退刀槽——切制螺纹
3.砂轮越程槽——磨削
4.同一轴上键槽位于圆柱同 一母线上，且取相同尺寸。 圆角半径r也尽量一致。
1.轴向固定 —— 轴肩定位
r轴<C孔
r轴<R孔
特点：结构简单，定位可靠，可承受较大的轴向力
应用：齿轮、带轮、联轴器、轴承等的轴向定位
r轴>C孔
固定滚动轴承的轴肩高度 ─-查轴承的安装尺寸
da
轴向固定
2-3
轴长应略短于轮毂宽度(保证零件固定)
套筒用于两个零件间距离较小时 不宜用于高速旋转
轴向固定 圆螺母
2. 按轴线形状分
直轴 曲轴
光轴 阶梯轴
空心轴: 有特殊要求时，如航空发 动机的主轴。
实心轴
钢丝软轴：可以随意弯曲，把回转运动灵活地传到任意 空间位置。
钢丝软轴
选用合适的材料 结构设计
强度计算 轴的结构形状和尺寸
一、碳钢
1.对应力集中敏感性低，强度、塑性和韧性均较好； 2.般经调质或正火热处理，如40、45； 3.不重要或承受载荷较小的轴，可用普通碳素钢，Q235等
机械创新设计结构设计PPT课件
导向精度高 刚度大 耐磨性高及结构工艺性好等
24
二、滑动导轨的特点及常见结构形式
优点：结构简单，接触刚度大 缺点：摩擦阻力大，磨损快，低速时易产生爬行现象
导轨由凹凸两种形式相互配合组成。 当凸形导轨为下导轨时，不易积存切屑和赃物， 但也不易保存润滑油，故易作低速导轨 例：车床的床身导轨
反之： 当凹形导轨为下导轨时，可作高速导轨 例：磨床的床身导轨
特点：系统复杂、工作可靠 应用：低速、频繁启动，载荷或转速变化大场合
22
四、滚动轴承作为转动副
滚动轴承内圈连接一个构件，外圈连接一个 构件；设计要点是滚动轴承的类型选择、零 件的周向定位与轴向定位、零件与轴承内外 圈的配合问题。
径向接触 向心角接
23
轴承
触轴承
第三节 移动副的结构与创新设计
一、对移动副结构的基本要求
双燕V形矩尾与形燕组与尾合矩形：形组特组合点合：与：导矩向形精与导度平轨高面承；组受但合大加相部 同分工。压和导力测向，量面燕都间尾比的形较距导复离轨杂较作大侧，导导向向面精度稍 差
27
一、对转动副结构的基本要求
保证两个构件之间的相对运动是转动，即 两构件只能做相对转动。
对转动副结构的基本要求是保证两相对回 转件的位置精度、承受压力、减小摩擦损失和保 证使用寿命。
5
最简单的两构件之间的转动副连接
1 2
4
2 5
1
3
6
二、轴承用于转动副
为了减少摩擦和磨损，将相对转动的圆柱 表面用轴承代替。
11
（一）滑动轴承的基本结构形式 2、剖分式滑动轴承
特点：装拆方便，调整轴瓦与轴颈间隙方便 缺点：结构复杂，滑动轴承的基本结构形式 3、调心式滑动轴承
24
二、滑动导轨的特点及常见结构形式
优点：结构简单，接触刚度大 缺点：摩擦阻力大，磨损快，低速时易产生爬行现象
导轨由凹凸两种形式相互配合组成。 当凸形导轨为下导轨时，不易积存切屑和赃物， 但也不易保存润滑油，故易作低速导轨 例：车床的床身导轨
反之： 当凹形导轨为下导轨时，可作高速导轨 例：磨床的床身导轨
特点：系统复杂、工作可靠 应用：低速、频繁启动，载荷或转速变化大场合
22
四、滚动轴承作为转动副
滚动轴承内圈连接一个构件，外圈连接一个 构件；设计要点是滚动轴承的类型选择、零 件的周向定位与轴向定位、零件与轴承内外 圈的配合问题。
径向接触 向心角接
23
轴承
触轴承
第三节 移动副的结构与创新设计
一、对移动副结构的基本要求
双燕V形矩尾与形燕组与尾合矩形：形组特组合点合：与：导矩向形精与导度平轨高面承；组受但合大加相部 同分工。压和导力测向，量面燕都间尾比的形较距导复离轨杂较作大侧，导导向向面精度稍 差
27
一、对转动副结构的基本要求
保证两个构件之间的相对运动是转动，即 两构件只能做相对转动。
对转动副结构的基本要求是保证两相对回 转件的位置精度、承受压力、减小摩擦损失和保 证使用寿命。
5
最简单的两构件之间的转动副连接
1 2
4
2 5
1
3
6
二、轴承用于转动副
为了减少摩擦和磨损，将相对转动的圆柱 表面用轴承代替。
11
（一）滑动轴承的基本结构形式 2、剖分式滑动轴承
特点：装拆方便，调整轴瓦与轴颈间隙方便 缺点：结构复杂，滑动轴承的基本结构形式 3、调心式滑动轴承
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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工作安全 功能可靠
功能明确
形状简单
构件可靠
10
5.2 机械结构分析及常用设计原理
5.2.1 结构件的功用 5.2.2 结构件的分类 5.2.3 零件的相关 5.2.4 零件的结构要素 5.2.5 常用的结构设计原理
11
5.2.1 结构件的功用
• 承受载荷；
正确分析结构件受力的类型、大小、方向 及其对结构件正常工作的影响，是进行结 构设计的重要依据和保证
布置方式；总体尺寸；特性尺寸
部件设计
装配图；外形、特性、配合尺寸
零件设计
零件图；加工尺寸；公差精度
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5.1.3 机械结构设计的一般原则
• 完美的机械结构设计
满足功能
安全可靠
最少资源消耗
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5.1.3 机械结构设计的一般原则
• 结构方案设计三原则
明确
简单
安全可靠
环境安全
使用条件明确 工作原理明确
拆装简单 加工简单
• 常见的自补偿原理： – 自增强 – 自平衡 – 自保护：超载时的自保护（带的打滑)
自增强：辅助效应与初始效应的作用方向相同，使得 总效应加强。
偏心夹紧示意图
1-工件 2-偏心轮 3-支承轴 4-基座
自平 衡：
使正常载荷下的辅助效应同初始效应相反并达到平 衡或部分平衡状态，以克服不利影响。
离心式调速器
1、8—承受重力
6-尾座 7-床身 8-后床腿
运动和动力的传递：4-3-2-1
运动和动力的传递： 5-4-3-2-1
5.2.2 结构件的分类
• 从设计、制造和管理的角度：通常将其分为盖盘、 轴套、支架、杆件、壳体、箱体和支承件等类别。
• 因为形状类似的同一类零件，如盖盘类或轴套类 中，不同零件之间在功用上、精度上会有很大差 别，其设计要求也自然不同。
• 直接相关：两零件有直接装配关系。 • 间接相关：没有直接装配关系的相关。包括两零
件在相互位置上有要求的位置相关和一零件的运 动轨迹与另一零件有关的运动相关。
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5.2.4 零件的结构要素
• 在工作结部构分设：计零件中上，与通其它常零先件确直接定相工关作部位部。分，后确定联结部分。 • 工联作结部部分分：主把要各考工作虑部工分作联结面起的来形并使状它、们尺保持寸各、自精的位度置、，表因此面也质常量常起等到，
不同搭 接形式
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5.2.5 常用的结构设计原理
• 4. 力平衡原理：采取结构措施部分或全部平衡掉无用的 力。
润滑泵偏心驱动装置
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5.2.5 常用的结构设计原理
• 5. 任务分配原理：根据功能要求合理地选择载体，即 选择特定零件以承担特定功能。
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5.2.5 常用的结构设计原理
• 5. 任务分配原理： – 三种可能的分配方式： • 一载体承担多种功能：简化结构，降低成本。（轴承） • 一载体承担一种功能：功能明确可靠。（向心+推力） • 多载体承担一种功能：减轻零件负载，延长寿命。（螺栓、V带） – 同一零件中，可在不同部位采用不同材料，分别承担不同的功能；（蜗轮）
中心冲工作时的力流
不同形状的杆件 24
5.2.5 常用的结构设计原理
• 2. 合理力流原理：力在传递路线上形成力线，汇成力流。 （转折处应力求使力流平缓）
轴毂连接的不同情况 25
5.2.5 常用的结构设计原理
• 3. 变形协调原理：相连接的两零件在外载荷作用下所产生的
变形的方向相同并且使其相对变形尽可能小。
– 同一零件采用同样材料时，可在不同部位进行不同的热处理以承担不同的功能。 （轴颈）
– 相同功能任务分配应保证各功能载体均匀地分担任务。
5.2.5 常用的结构设计原理
• 6. 自补偿原理：通过选择系统元件及其在系统中的配置 来自行实现加强功能的相互支持作用，称为自补偿。
– 正常情况（额定载荷）下：加强功能、减载、平衡； – 紧急情况（超载）下：保护、救援；
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5.2.5 常用的结构设计原理
• 1. 等强度原理：通过合理地选择材料和形状，力求在规 定的时间内及条件下零部件各处的材料强度得以 充分的应用。（例：阶梯轴）
增加约束变形附件的结构
1-主体构件 2-辅助构件
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5.2.5 常用的结构设计原理
• 2. 合理力流原理：力在传递路线上形成力线，汇成力流 （不中断、沿最短线路通过）。
支承作用。而有联时结，也部把分用主以固要定考联虑结的强工度作、部分刚称度为等安装要部求分。。有固定安装和活动安装之。19固定安装
活动安装
5.2.5 常用的结构设计原理
• 1. 等强度原理 • 2. 合理力流原理 • 3. 变形协调原理 • 4. 力平衡原理 • 5. 任务分配原理 • 6. 自补偿原理 • 7. 稳定性原理
传递运动和动力；
保持有关零部件之间的相对位置或运动 轨迹关系；
其它功用；（润滑、密封、美观等）
当一结构件具有两种或两种以上功用时，应分清主次，在 优先满足主要功用的前提下，尽量满足其它功用的要求。 12
3—承受重力、夹紧力、切削力
5—承受切削力
卧式车床简图
1-前床腿 2-进给箱 3-主轴箱 4-丝杠 5-刀架
5.1.1 机械结构设计的任务 5.1.2 机械结构设计的内容与步骤 5.1.3 机械结构设计的一般原则
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5.1.1 机械结构设计的任务
• 依据所确定的功能原理方案，在总 体设计的基础上设计出实体结构， 满足预定的功能要求，并以结构设 计图样表示出来。
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5.1.2 机械结构设计的内容及步骤
总体设计
1-竖轴 2-重锤 3-滑套 4-杠杆 5-阀门
• 从毛坯工艺角度可分为铸造件、焊接件、锻造件、 铆接或粘结件等，在结构上也应有所不同。
5.2.3 零件的相关
• 在机器或机械中，任何零件都不是孤立存在的。因此，在结构设计中除了研 究零件本身的功用及其特征外，还必须研究零件之间的相互关系。
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5.2.3 零件的相关
• 每个零件都与一个或几个零件有装配关系或相互 位置关系，可以称这种关系为相关，称有这种关 系的两个零件互为相关零件 。
5 机械结构设计
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机 械 设 计 的 基 本 程 序
2
机械系统的组成
3
设计方案
结构设计
强度设计
三边设计法
4
5 机械结构及造型设计
5.1 机械结构设计原则 5.2 机械结构分析及常用设计原理 5.3 机械结构设计常用方法 5.4 机械结构工艺性设计
复 习 思 考 题
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5.1 机械结构设计原则