机械设计基本 6 要素:
材料、.加工工艺、材料力学、机架与机构 、零件之间的关系、制图
机械思想基本 6 要素:
上料、送料、分料、传料、动作执行、动作方式
机械设计逻辑思路简图:
编者语:需要下载该文件的朋友请私信回复“007”(不是评论留言),系统将自动发给您下载链接。如若文中有错漏之处,还请广大工程师们指正。 一. 材料A.非金属材料:
1. 红(黑)电木———支架
2. 透明亚克力(有机玻璃)
3. 白(黑)塞钢———放置产品
4. 铁氟龙———放置产品,不伤产品
5. 硅胶———耐高温
ABS(塑胶)
POM———小齿轮
聚胺脂———耐摩擦(压纸轮),弹力很小
6.胶 硅胶———耐摩擦,有一点弹性(腹膜架)
橡胶———耐摩擦(有较大弹力)
优力胶(弹力胶)———耐摩擦,有很大弹力(传墨棒)
7.石棉———隔热 隔热板
8.尼龙———齿轮(降低噪音)
9.PVC(管,接头,阀),PP,钢化玻璃
10.三叉胶条(镶嵌有机玻璃),衬带(修饰),纤维布
11.密封:
A.生料带,密封胶(耐腐蚀),玻璃胶(防水),PVC 胶(粘性);
B.氟橡胶, PEEK,PVDF,三元乙炳胶, OVA 胶条
例外:铁氟龙胶布(耐高温),喉箍,肘夹(快速夹) ,拉紧扣(快速夹)
B.金属材料
1.铁
灰铸铁:HT200,HT250(机架,齿轮,摩擦滑块)技术要求:铸件表面无冷隔,裂纹,缩孔,穿透性缺陷和严重的残缺缺陷(如欠铸和机械损伤)
球墨铸铁:QT600-3,QT700-2(抗拉强度高,耐磨),QT250(油棒限位套)
可煅铸铁:KTB350-04
S136H(不锈铁)
冷扎板———镀锌板(SPGC)
热扎板
2.钢
碳素结构钢:Q235A=A3(焊件,结构件)
优质结构钢:10#(韧性高,可做支撑件),45#(齿轮,轴,蜗杆等),65Mn(弹簧)
低合金高强度结构钢:Q295A
合金结构钢:40Cr,45Cr(齿轮,轴,曲轴,摩擦滑块),镀铬棒
型钢:冷拉圆钢(方钢,角钢,扁钢),屈服极限高,塑性差
例外:角铁,角铝
钢管:普通钢管,焊接钢管,无缝钢管
不锈钢:SUS304,SUS316(板,块)
3.铜
锡青铜(铸造),非常耐磨
黄铜(H62)
4.铝及铝合金
AL6061(块,板)
铸造铝合金(机壳)
二 . 加工工艺铣床(铣刀)镗孔,绞孔;钻床(钻头);手电钻
车床(车刀);刨床;切割机————磨床
线切割(慢走丝),火花机
精雕加工;数控加工
铸造(支架)
滚板机;冲床;焊接
表面处理:砂,擦,抛,磨
铁(钢):高频淬火,调质处理,热处理(HRC55-58 度),冷处理,自然时效,人工时效,
表面黑色,镀铬,电泳,烤漆(亮白,光滑电脑白漆,皱纹白,暖灰色,黑色)
铝:氧化黑(白)色,电硬黑(白),喷砂氧化,茶色氧化
自然时效:放在露天半年到一年或更长时间,消除内应力,减小变形,稳定尺寸,保持精度。
人工时效:将工件加热(钢 100-150℃,铸铁 500-600℃)8-15H 保温,然后缓慢冷却到室温。
冷处理:淬火后,置于 0℃以下的低温介质(-30℃-150℃),冷却,使奥氏体变为马氏体,提高硬度和耐磨性,稳定尺寸,提高钢的铁磁性。
三、 材料力学拉伸压缩强度计算:
塑性材料:[б]= бs/ns (拉伸=压缩)
脆性材料:[б]== бb/nb 压缩=(4-5)x 拉伸
安全系数:
ns=1.2-2.0 nb=2.0-3.5
бp___比例极限 бe____弹性极限 бs___屈服极限 бb____强度极限
强度条件:бmax=FN/A≦[б](校核强度,设计截面,确定许可载荷)
虎克定律:
1.[б]=E * ε(许用应力=弹性模量 x 应变)
2.[б]=Fn/A ε=△L/L
3. △L=Fn*L/E*A(绝对变形=轴力*杆长/弹性模量*横截面积)
ε’=-u*ε(横向线应变=-泊松比*弹性模量)
ε’=△d/d (横向线应变=横向绝对变形*杆径) ε=△L/L
伸长率:δ=(L1-L)/L 断面收缩率:(A1-A)/A
δ>5%为塑性材料 δ<5%为脆性材料
剪切强度:
强度条件:τmax=Fn/A≦[τ](校核强度,设计截面,确定许可载荷)
塑性材料[τ]=(0.6-0.8)[б1](许用拉应力)
脆性材料[τ]=(0.8-1.0)[б1] (许用拉应力)
挤压强度:τ1max=FN/A≦[τ1]
塑性材料[τ1]=(1.5-2.5)[б1](许用拉应力)
脆性材料[τ1]=(0.9-1.5)[б1](许用拉应力)
扭转强度:
M=9550P/n
M(外力偶矩) P:功率(KW) n:转数(r/min)
τmax=Mmax/Wp≦[τ]
塑性材料[τ]=(0.5-0.6)[б1](许用拉应力)
脆性材料[τ]=(0.8-1.0)[б1] (许用拉应力)
Wp(扭转截面模量)=pi*D 三次方/16 (实心)
Wp(扭转截面模量)=pi*D 三次方/16*(1-α 四次方) (空心)
Ip(极惯性矩)=pi*D 四次方/32 (实心)
Ip(极惯性矩)=pi*D 四次方/32*(1-α 四次方) (空心)
α= d/D
强度条件:τmax=Mmax/Wz(抗弯截面模量)≦[τ](校核强度,设计截面,确定许可载荷)
Wz:抗弯截面模量 Iz:轴惯性距