精密机械设计的基础知识PPT课件
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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7PPT课件
1）降速传动比大。螺杆(或螺母)转动一转，螺母(或螺 杆)移动一个螺距。螺距一般很小，所以在转角很大 的情况下，能获得很小的直线位移。
2）具有增力作用。只要给主动件一个较小的转矩，从动 件即能获得较大的轴向力。
3）能自锁。 4）效率低，磨损快，不适于高速和大功率传动。
二、滑动螺旋传动的型式及应用
1）螺母固定，螺杆旋转并移动（测微目镜）。 2）螺母轴向固定但旋转，螺杆轴向移动。 3）螺杆轴向固定但旋转，螺母移动（测量显微镜）。 4）螺杆固定，螺母旋转并移动。
测量显微镜纵向测微螺旋
比较：螺杆移动，轴向空间＝2倍工作行程＋螺母厚度。 螺母移动，轴向空间＝工作行程＋螺母厚度。
5）其它 差动螺旋。
1
Ph1
2
Ph2
设螺杆3左、右两段螺纹 P1
3
P2
的旋向相同，且导程分别为
Ph1和Ph2。当螺杆转动角 时，可动螺母2移动距离为：
l 2Ph1Ph2
若螺杆3左、右两段螺纹的旋向相反，则有：
螺距( P )——相邻牙在中径圆柱母线上对应点的轴向距离。
导程( Ph )——同一条螺旋线上，相邻牙在中径圆柱母线 上对应点间的轴向距离。
升角( )——在中径圆柱上，螺旋线切线与垂至于螺纹
轴线的平面间夹角。
例：三头螺纹（图中仅画出两条）
tg Ph d2
第二节 滑动螺旋传动
一、滑动螺旋传动的特点
螺杆在转矩作用下，相应一个螺距长度产生转角为
TP
GI P 因而引起每一螺距的变化量为
当T逆螺旋方向作用 时上式取“＋” ， 顺螺旋方向作用时取
“－”
PT2P 2 P2T G P 2pI
式中， T——转矩； G——螺杆材料的剪切弹性模量； P ——螺距； Ip——螺杆极惯性矩；
2）具有增力作用。只要给主动件一个较小的转矩，从动 件即能获得较大的轴向力。
3）能自锁。 4）效率低，磨损快，不适于高速和大功率传动。
二、滑动螺旋传动的型式及应用
1）螺母固定，螺杆旋转并移动（测微目镜）。 2）螺母轴向固定但旋转，螺杆轴向移动。 3）螺杆轴向固定但旋转，螺母移动（测量显微镜）。 4）螺杆固定，螺母旋转并移动。
测量显微镜纵向测微螺旋
比较：螺杆移动，轴向空间＝2倍工作行程＋螺母厚度。 螺母移动，轴向空间＝工作行程＋螺母厚度。
5）其它 差动螺旋。
1
Ph1
2
Ph2
设螺杆3左、右两段螺纹 P1
3
P2
的旋向相同，且导程分别为
Ph1和Ph2。当螺杆转动角 时，可动螺母2移动距离为：
l 2Ph1Ph2
若螺杆3左、右两段螺纹的旋向相反，则有：
螺距( P )——相邻牙在中径圆柱母线上对应点的轴向距离。
导程( Ph )——同一条螺旋线上，相邻牙在中径圆柱母线 上对应点间的轴向距离。
升角( )——在中径圆柱上，螺旋线切线与垂至于螺纹
轴线的平面间夹角。
例：三头螺纹（图中仅画出两条）
tg Ph d2
第二节 滑动螺旋传动
一、滑动螺旋传动的特点
螺杆在转矩作用下，相应一个螺距长度产生转角为
TP
GI P 因而引起每一螺距的变化量为
当T逆螺旋方向作用 时上式取“＋” ， 顺螺旋方向作用时取
“－”
PT2P 2 P2T G P 2pI
式中， T——转矩； G——螺杆材料的剪切弹性模量； P ——螺距； Ip——螺杆极惯性矩；
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。
2024版机械设计基础全套PPT电子课件教案完整版
机械设计基础全套PPT电子课件教案完整版目录•机械设计概述•机械零件设计基础•机构设计基础•连接与紧固设计•传动设计•轴系零部件设计•机械设计实践与应用01机械设计概述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。
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。
功能需求原则可靠性原则经济性原则安全性原则机械设计的基本原则设计应满足机器或设备的预定功能要求。
设计应追求最佳的经济效益，包括降低成本、提高生产率和产品质量等。
设计应确保机器或设备的可靠性，使其在规定的条件下和规定的时间内完成规定的功能。
设计应确保机器或设备在使用过程中的安全性，防止对人员和环境造成危害。
机械设计的发展历程与趋势发展历程从传统的经验设计、类比设计到现代的优化设计、创新设计，机械设计经历了从简单到复杂、从低级到高级的发展过程。
发展趋势未来机械设计将更加注重创新、智能化、绿色化和人性化等方面的发展，同时还将涉及到更多的新材料、新工艺和新技术等领域。
02机械零件设计基础包括齿轮、带轮、链轮等，用于传递动力和扭矩。
传动零件包括轴、轴承、联轴器等，用于支撑和定位旋转部件。
轴系零件包括螺栓、键、销等，用于连接和固定各部件。
连接零件包括密封垫、密封圈等，用于防止泄漏和保持压力。
密封零件机械零件的分类与功能满足功能要求，保证可靠性，降低成本，便于制造和装配。
设计准则理论设计、经验设计、模型试验和有限元分析等。
设计方法运用数学优化方法，寻求最佳设计方案。
优化设计机械零件的设计准则与方法机械零件的材料选择与强度计算材料选择根据零件的工作条件和性能要求，选择合适的材料，如钢、铸铁、有色金属等。
强度计算根据零件的受力情况和材料的力学性能，进行强度校核和寿命估算。
精密机械设计的基础知识-16页文档资料
i1
n
1212...n2
2 i
i1
2、零件的特性误差估算 1）绝对误差估算 例如片簧的弹性变形
4 EFb33Lh f(L,b,h,E)
片簧变形的绝对误差为
dfd Lfd bfd hfdE
L b h E
写成增量形式，略去高阶无穷小，
fL fb fh fE
3、精度要求 精度是精密机械的一项重要技术指标，设 计时必须保证精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被最经济的制 造出来，这就要求零件结构简单、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。
“活到老，学到老”，人需要不断的学习和思考，这样才会 进步！通过学习著名企业的一些宝贵资料和经典案例，不仅 能提升您的个人素质，同时也能为您以后的工作带来极大的 帮助，一个人的核心竞争力，源自于其学习力！为知识付费 是您最值得的投资!
三、精度 是表征测得结果与真实值的接近程度的量。精度的
高低是用误差的大小来度量的，误差越小，则精度越高。
四、误差的来源：
1、设计误差（原理误差）（产生于设计过程） 由于采用近似机构代替理想机构，或采用了近似
假设，使得设计的零件或机构在原理上产生了误差。
2、工艺误差 （产生于制造过程） 由于零件的加工和装配过程中，由机床、刀具、
二、是机指构实误际差机：构运來动自3精72度2 中与国理最想大机的构资运料库动下精载度之间的 偏差，常用机构位置误差和位移误差表示。 1、机构的位置误差: 当实际机构与理想机构的主动件 位置相同时，两者从动件位置的偏差。(B0B0’) 2、机构的位移误差: 实际机构与理想机构的主动件位 移相同时，两者从动件位移量的偏差。(B1B0 - B1’B0’)
机械学ppt4机械精度设计基础
(2)尺寸公差
简称公差，允许尺寸的变动量称为尺寸公差 孔： TD Dmax Dmin Dmin Dmax
TD ES EI EI ES
轴： Td dmax dmin dmin dmax
Td es ei ei es
(3) 零线与公差带
零线 ——确定偏差的一条基准直线 尺寸公差带 ——由代表上、下偏差的两条直线 所限定的一个区域
2．评定参数
Ra 轮廓算术平均偏差：在取样长度内轮廓偏距绝对值的
算术平均值
1 n Ra yi n i 1
Ra 值越大，则表面越粗糙，
能客观的反映表面微观几何形状误差。
4.3.3 表面粗糙度的选用与标注
(1)表面粗糙度的基本特征代号为：
—用去除材料的方法(如车、铣、磨等)获得的表面； —用不去除材料的方法（如铸、锻等）获得的表面； —基本符号，若单独使用则没有意义。
4.1 概述 4.1.1 互换性的含义
互换性是指某一产品(包括零件、部件)与另 一产品在尺寸、功能上能够彼此互相替换的 性能。
完全互换: 从同一规格的一批零件中任取一件，不经任
何修配就能装到部件或机器上，且能满足规
定
的性能要求 不完全互换：需少量修配和调配工作才具有互换性
4.1.2
互换性的作用
1.有利于组合专业化生产
d D 孔： max 轴： max
D 孔： min 轴：dmin
2．尺寸公差与偏差
(1)尺寸偏差 简称偏差，某一尺寸减其基本尺寸所 得的代数差，称为尺寸偏差 上偏差 孔 ES Dmax D
es 轴： d max d
下偏差 孔 EI Dmin D 轴 ei d min d
精密机械基础-第2章精密机械设计的工程力学基础1讲解
一个力可以平行于其作用线移到任意点，但必须附加 一个力偶，这个力偶的矩等于原力对新作用点之矩，则其 作用效果不变。
3.6 平面一般力系的简化 任意一个平面力系总可以简化为一个力FR(主矢量)，和
一个力偶M(主矩)。FR等于力系各力的矢量和，作用于简化 中心；而M则等于力系各力对简化中心之矩的代数和。
1 刚体的概念
力是物体间的相互作用。 作用的效应－ 外效应（运动效应） 内效应（变形效应）两种效应同时出现。
刚体 在受力情况下保持形状和大小不变的物体。 外力作用下物体视为刚体的情况：
①研究物体受力与运动关系时； ②由平衡条件求解物体所受外力时。 变形体 在研究物体受力与变形关系时,认为零件是弹性体.
共线的两个相互平行的力.力偶中的 二力之间的垂直距离d称为力偶臂.
力偶是物体受力的基本形式之一，不能化成更简单的力 或力系，其惟一效应是使物体产生转动。力偶对物体的转动 效应用力偶矩来度量。力偶矩为代数量，它等于力偶中的一 个力与力偶臂的乘积
与力矩一样，逆时针方向为正，顺时针方向为负.单位N·m
力偶矩的特点
平衡(一对平衡力)作用在一个物体上是不同的。
2.6 力的合成图解法
(1) 二力合成（平行四边形定律）
B FR
F2
O
F1
C A
简化
三角形法则
C
FR
F2
O
F1
A
合力大小 合力方位
FR F12 F22 2F1F2 cos
arctan F2 sin F1 F 2cos
(2) 力的分解 与分解不同，两个(或以上)
2 力的性质
2.1力的基本概念
力的三要素：作用点、方向、大小
对刚体而言，力具有可传性 即可沿作用线任意滑动。
精密机械设计精密机械设计概论PPT课件
1.碳素钢
低碳钢 (≤0.25 %) σs、σB较低，塑性高， 良好的焊接性
中碳钢 (0.25%～0.60%) 综合力学性能较好
高碳钢 (＞0.60%)
高强度和弹性
普通碳素钢 优质碳素钢
Q235 、Q275
20 、 45
2.合金钢
合金钢
低合金钢 （合金含量＜5％） 中合金钢 （合金含量5％－10％） 高合金钢 （合金含量＞10％）
四. 机械零件传统设计方法
1. 理论设计
强度条件(或刚度) 设计计算 尺寸 校核计算 强度条件(或刚度)
2.类比设计 3.经验设计： 4.模型实验设计：
§8-2 机械零件的强度
强度——抵抗断裂和残余变形的能力
•计算准则 :
， lim
S
， lim
S
•载荷的类型：动静载载荷荷
120º金刚石锥体，载荷分别为150kgf,、100kgf 、60kgf
维氏硬度 （HV）
136 º金刚石四角锥体，载荷小，5-30kgf
硬度单位之比较： HRC(洛氏)×10 ≈ HBS
(四)、冲击韧性：金属材料抵抗冲击载荷的作用而不破坏的
能力
弹性能↑，材料的韧性越好。
金属材料在加工和使用过程中，其力学性能受多种 因素影响：
化学成份及热处理 铸钢：含Ｃ→（0.15～0.6）％→易成型 3 有色金属合金：有特殊性能，价昂→少用 铝合金、铜合金（黄铜、青铜）、轴承合金 4 非金属材料： 工程塑料、橡胶、烧结材料、复合材料…
(一)、 铸铁： 含碳量＞2％的铁碳合金，并含有较多
P、S、Mn等杂质。
(二)、 钢：含碳量＜2％的铁碳合金。
min
S
塑性材料σS 脆性材料σB
机械基础(全套)ppt课件(2024)
80%
创新设计
鼓励创新思维，通过改进或创造 新的机构、结构、材料、工艺等 ，提高产品的性能和质量。
2024/1/28
9
机械设计常用软件介绍
CAD软件
如AutoCAD、SolidWorks等，用于绘制二维和 三维图形，进行零件设计和装配设计。
CAM软件
如Mastercam、UG等，用于数控编程和加工仿 真，实现设计与制造的紧密结合。
清洗摩擦面
对于因摩擦面污染引起的泄漏 ，应清洗摩擦面并重新涂抹润 滑剂。
37
07
现代设计方法在机械基础中应用
2024/1/28
38
优化设计方法在机械基础中应用
01
02
03
数学规划方法
利用数学规划理论，对机 械设计问题进行建模和求 解，实现设计参数的最优 选择。
2024/1/28
有限元分析方法
通过有限元分析，对机械 结构进行强度、刚度等性 能评估，为优化设计提供 依据。
41
THANK YOU
感谢聆听
2024/1/28
42
机械基础(全套)ppt课件
2024/1/28
1
目
CONTENCT
录
2024/1/28
• 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 • 轴承、联轴器、离合器等关键零部
件 • 润滑与密封技术 • 现代设计方法在机械基础中应用
2
01
机械基础概述
2024/1/28
2024/1/28
19
气压传动原理及特点
气压传动特点
空气粘度小，流动损失小，便于集中供气和远距离输送；
2024/1/28
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实 1、精密齿轮传动系统的精度试验 验 2、钟表装拆及结构分析
考 1、期末闭卷考试成绩 70％
核 2、平时作业及考勤
10％
方 法
3、小测验 4、实验成绩
10％ 10％
绪论
一、精密机械与普通机械的基本概念
1、区别
机器和机构的总称
机械
普通机械 ：传递运动的同时传递力和能量，运动 精度要求不高
精密机械：传递力和能量的同时，主要对传递运 动的精度要求较高
课 第四章 平面机构的结构分析 第五章 平面连杆机构
程 第六章 凸轮机构 第七章 摩擦轮传动和带传动
内 第八章 齿轮传动 第九章 螺旋传动
容 第十章 轴、联轴器、离合器 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
两圆柱体轴线平行放置相压时的最 大接触应力
Hmax F/.1E1121E222
第一章： 第二节 零件的工作能力及其计算
Hmax F/.1E1121E222
Fμ——线载荷，Fμ=F/b
ρ——综合曲率半径
1
1
1
1
2
外接触 内接触
Hmax
接触强度条件：
Hmax H
接触疲劳破坏——疲劳点蚀，疲劳裂纹，表层金属小块剥落
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 4、变应力下零件的破坏形式和特点 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
绪论及第一章 重点
绪论及第一章结束
绪论 第一章 精密机械设计的基础知识 第二章 工程材料和热处理 第三章 零件的几何精度
2、联系
机械传动和结构部分的基本原理及分析方法相同
机器的组成：
构件
SBB 运动单元 主动件 从动件 0 0 机架 零件
机器：内燃机 机构
机械
绪论
制造单元 专用零件 通用零件
二、本课程的主要内容
1、从工作能力、工作原理、精度、结构等方面介绍精密机 械中常用的零部件及其设计计算的一般原则和方法。
2、实验：钟表装拆，齿轮传动精度测量 3、后续实践环节：
变应力下零件的破坏形式：疲劳破坏
①交变应力的类型
应力循环特性
min max
a、对称循环 1
b、脉动循环 0
第一章： 第二节 零件的工作能力及其计算
②疲劳破坏的特点：
a、破坏应力<<强度极限，甚至屈服极限
b、破坏形式——无明显塑性变形的脆性突然断裂
c、损伤的累积 表面微裂纹→扩展→突然断裂，与循环次数有关
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
max[]
简单应力：
max[]
[ ] lim [ ] Slim
S
或
S
lim
[S
]
S
lim
[S
]
复合应力：由第三强度理论
2 42 []
第一章： 第二节 零件的工作能力及其计算
2、交变应力下的强度——疲劳强度（防止疲劳破坏）
③疲劳曲线
N——在一定应力循环
特性γ下，应力循环次 数为N，材料不发生疲 劳破坏的最大应力 σγ——持久极限 No ——循环基数
第一章： 第二节 零件的工作能力及其计算
3、表面强度 两个零件点或线接触传递运动和动 力，加载后接触点或线由于弹性变 形变为微小的接触面积，在接触区 内的局部应力
——接触应力
当特性解析式已知并单项误差已知时，零件的总误差可按
代数和法
1、
i
f xi .xi
n
1222n2 i2 ——第i个因素xi引起的零件尺寸的误差
i1
例:片簧的刚度 则E0X0.710.22
z z
l i m
w
Sz
Sl2i m Sw 2
第一章： 第三节 零件与机构的误差估算和精度
2、但当总误差要求一定时，则对零件的加工精度要求较高，原 始误差以公差计，各种误差都出现极限情况的机会极少，因此 对偶然误差（随机误差）的合成用均方根更接近实际情况。
第一节 概 述
一、设计精密机械时应满足的基本要求
1 功能要求 2 可靠性要求 3 精度要求 4 经济性要求 5 外观要求
二、精密机械设计的一般步骤
开发性设计 适应性设计 变参数设计
开发性设计步骤：
明确任务，市场调研
原理方案设计
技术设计
信
息
反
试制、试验、小批生产
馈
、
修
投产
改
第一章： 第一节 概述
第二节 零件的工作能力及其计算
《课程设计》，2周（2学分） 对机械结构和精度的设计计算
三、本课程的性质和所需预备知识
综合性的技术基础课 先修课程：理论力学，材料力学，概率与数理统计，机械制
图，金属材料及热处理，机械工艺
绪论
第一章 精密机械设计的基础知识
第一节 概 述 第二节 零件的工作能力及其计算 第三节 零件与机构的误差估算和精度 第四节 工艺性（略） 第五节 标准化、系列化、通用化（略） 第六节 零件的设计方法及其发展
拉压变形量： lma x l
挠度和偏转角： ymaxy max
扭转角: max
第一章： 第二节 零件的工作能力及其计算
三、振动稳定性 变载荷下，零件产生机械振动，若零件的固有频率与载荷 的频率相同，发生共振，零件失效（丧失工作能力）
fp0.8f5 fp1.1f5
第一章： 第二节 零件的工作能力及其计算
三、误差的来源 i) 设计误差（原理误差） ii) 产生于设计过程，设计时的近似
ii) 制造误差 产生于制造、装配过程中、机床、刀具、夹具的误差及装 夹，调整得不准确。
第三节 零件与机构的误差估算和精度
误差——实际值与理想值之间的差异
一、零件与机构的误差
1、零件的误差
加工误差
特性误差
dF dN 2、机构的误差：
位置误差
ft S w
tf
位移误差
SB1B0B0 B 1
第一章： 第三节 零件与机构的误差估算和精度
二、误差估算的基本方法
当有两个或多个独立或偶然因素影响零件或机构的特性时，
第一章： 第二节 零件的工作能力及其计算
4、表面磨损强度 磨损的三个阶段： 1) 跑合阶段 2) 稳定磨损阶段 3) 急剧磨损阶段
影响磨损的因素很多（载荷、相对速度、润滑等）
近似： pp
pvpv
第一章： 第二节 零件的工作能力及其计算
二、刚度——零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力 某些零件应限制弹性变形的大小，如精密车床主轴，将会影 响加工零件的精度，使支承和齿轮产生载荷集中。 刚度校核（弹性变形量）