機(jī)械設(shè)計(jì)教案

1、機(jī)械設(shè)計(jì)教案機(jī)械設(shè)計(jì)教案機(jī)械設(shè)計(jì)總學(xué)時(shí)為64學(xué)時(shí)共4個(gè)學(xué)分，因?qū)嶒?yàn)為單獨(dú)設(shè)課，所以講課為64學(xué)時(shí)。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(jī)械設(shè)計(jì)是以一般通用零部件的設(shè)計(jì)為核心的設(shè)計(jì)性課程，而且是論述它們的基本設(shè)計(jì)理論與方法，用以培養(yǎng)學(xué)生具有設(shè)計(jì)一般機(jī)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(jī)械零部件的工作原理、特點(diǎn)、選用及設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)計(jì)算方法。2、初步樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，了解設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，具

2、有設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)部件及簡(jiǎn)單機(jī)械的能力，以及培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題和分析問(wèn)題的能力。3、具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖表和查閱有關(guān)資料的能力。4、學(xué)會(huì)典型零件的實(shí)驗(yàn)方法，獲得實(shí)驗(yàn)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(jī)器在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用2、機(jī)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(jī)器在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用及機(jī)器的組成；明確零件的概括分類及零件與機(jī)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(diǎn)、難點(diǎn)及學(xué)習(xí)注意事項(xiàng)一是機(jī)器的主體及其基本組成要素和機(jī)械零件的分類，機(jī)械零件(局部)和機(jī)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(shí)的注意要點(diǎn)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(diǎn)，積極探索具有針對(duì)性的學(xué)習(xí)方法。(四)本章用時(shí)1個(gè)課時(shí)第二章、機(jī)械及機(jī)械零件設(shè)計(jì)概要第二章、機(jī)械及機(jī)械零件設(shè)計(jì)概要(一)內(nèi)容1、機(jī)器的組成2、設(shè)計(jì)

4、機(jī)器的一般程序3、對(duì)機(jī)器的主要要求4、機(jī)械零件的主要失效形式5、設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)應(yīng)滿足的基本要求6、機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則、設(shè)計(jì)方法7、機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟8、機(jī)械零件材料的選用原則9、機(jī)械零件設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)化(二)基本要求1、明確機(jī)器的組成，了解機(jī)器的要求及其設(shè)計(jì)程序。2)教材圖3—3上N0和ND是兩個(gè)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(xiàn)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(guò)試驗(yàn)來(lái)確定的一個(gè)常數(shù)。由于試驗(yàn)

5、技術(shù)上的原因，各文獻(xiàn)上對(duì)同一材料所介紹的從值也往往有所不同。這主要是因?yàn)樵囼?yàn)條件及方法不同所致。2對(duì)3—2極限應(yīng)力線圖的說(shuō)明要得到疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的極限應(yīng)力線圖，應(yīng)當(dāng)在各種不同應(yīng)力循環(huán)待性r條件下進(jìn)行材料的疲勞試驗(yàn)，先求出各不同r時(shí)的疲勞曲線。然后，根據(jù)這些不同的疲勞曲線，得到很多個(gè)對(duì)應(yīng)于不同循環(huán)特性時(shí)的材料的疲勞極限σrN。利用這些σrN，才能在σa=σm坐標(biāo)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。可是要得到這一條曲線，

6、需要耗費(fèi)驚人的物力及時(shí)間。因此，人們提出只利用很少的幾個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)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(duì)3—2單向穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算的說(shuō)明單向穩(wěn)定變應(yīng)力雖然在實(shí)際的機(jī)械零件中是較少見(jiàn)的工作狀況，但它的計(jì)算方法卻是疲勞強(qiáng)度計(jì)算的基礎(chǔ)。這是因?yàn)槿藗兯赖牟牧峡蛊谄茐牡臋C(jī)械性能——σ－1或σ0都是在實(shí)驗(yàn)室中按照單向穩(wěn)定變應(yīng)力的工作狀況用試驗(yàn)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(duì)參量。首先要明確的是：在一個(gè)已知的工作應(yīng)力點(diǎn)(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(duì)應(yīng)于此工作應(yīng)力點(diǎn)的無(wú)數(shù)個(gè)極限應(yīng)力，即極限應(yīng)力曲線上任何一個(gè)點(diǎn)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(duì)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(shí)σmin＝C這三種情況下的極限應(yīng)力計(jì)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(shuō)明零件將會(huì)首先發(fā)生疲勞破壞；如和GC部分相交，則首先會(huì)發(fā)生靜應(yīng)力破壞。由此導(dǎo)出不同的強(qiáng)度校核公式。4對(duì)3—2單向不穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)疲勞強(qiáng)度計(jì)算的說(shuō)明單向不穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)強(qiáng)度計(jì)算的依據(jù)是疲勞損傷累積假說(shuō)，邁納爾(Miner)法則。這是一個(gè)基于能量觀點(diǎn)的假說(shuō)。該假說(shuō)認(rèn)為材料發(fā)生疲勞破壞，是該材料上所作用的外力對(duì)材料所作的功積累到一定值時(shí)的必然結(jié)果，并認(rèn)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(duì)材料起同樣的損傷作用。雖然Miner法則在許多實(shí)驗(yàn)條件下與試驗(yàn)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(jì)關(guān)系。因此，就工程計(jì)算精確性的意義上來(lái)說(shuō)還是可用的。5對(duì)3—2雙向穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)的疲勞強(qiáng)度計(jì)算的說(shuō)明雙向穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)的計(jì)算依據(jù)是圖3—12及式(3—33)。式(3—33)是用于間相位對(duì)稱循環(huán)的彎曲和扭轉(zhuǎn)變應(yīng)力聯(lián)合作用的情況。對(duì)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(jìn)行強(qiáng)度

10、計(jì)算。事實(shí)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(dá)式。由此可見(jiàn)，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(yàn)結(jié)果的。6對(duì)3－3機(jī)械零件接觸強(qiáng)度的說(shuō)明和所有其它條件下的強(qiáng)度一樣，接觸強(qiáng)度計(jì)算也包括接觸應(yīng)力的計(jì)算、極限應(yīng)力與許用應(yīng)力的確定以及強(qiáng)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(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定接觸疲勞極限，然后再根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)確定安全系數(shù)，從而計(jì)算出許用應(yīng)力。應(yīng)當(dāng)特別指出，用試驗(yàn)方法求接觸疲勞極限時(shí)，由