精密机械零件常规设计——弹性元件设计董立泉北京理工大学光电学院年月62009年5月6日课程简介�课程的性质：课程简介�以通用零件设计为主的设计性课程�具有承上启下的作用，为课程设计打下必要的基础�具有承上启下的作用，为课程设计打下必要的基础�课程的任务：�课程的任务：�掌握通用机械零件的工作原理、结构特点和应用知识�掌握通用零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具有设计机械传动装置和简单机械的能力具有设计机械、传动装置和简单机械的能力�具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力弹性元件�两个基本概念：�材料的弹性：材料在外力作用下要产生变形，除去外力后能恢复其原来的形状，这种性能称为材料的弹性。弹性元件�弹性元件：凡是利用材料的弹性制成的，可以完成各种功能凡是利用材料的弹性制成的，可以完成各种功能的零件。思考与讨论�在日常生活中都接触过哪些弹性元件？请�在日常生活中都接触过哪些弹性元件？请举例说明并简单归纳下它们都起到什举例说明。并简单归纳一下它们都起到什么样的作用？�如何来表征弹性元件的性能？弹性元件介绍弹性元件介绍弹性元件的类型�按照弹性元件的形状和设计特点分两大类�弹簧螺旋弹簧片弹簧金属弹簧螺旋弹簧、片弹簧、双金属弹簧……在长度方面的尺寸远远大于断面直径或宽度，其设计可在长度方面的尺寸远远大于断面直径或宽度，其设计可按材料力学公式进行�压力弹性敏感元件膜片与膜盒、波纹管、弹簧管……工作直径远远大于其厚度，其设计应按照弹性力学理论工作直径远远大于其厚度，其设计应按照弹性力学理论进行弹性元件的应用�测量：利用弹性元件把某些物理量(如力压力力矩温度�利用弹性元件把某些物理量(如力、压力、力矩、温度等)转变为弹性元件的变形(位移或转角)，以便进行测量和控制量和控制。�要求：力和变形之间的关系准确，不随时间和温度的变化而变化。变化而变化。�产生力：�利用弹性元件的变形产生一定的力使相互作用的两�利用弹性元件的变形产生一定的力，使相互作用的两个零件产生相互压紧，形成力封闭。�要求：在一定变形下产生所需要的封闭力。要求：在定变形下产生所需要的封闭力。�其他用途：�作为温度补偿元件减振元件弹性联接元件弹性�作为温度补偿元件、减振元件、弹性联接元件、弹性支承、弹性导轨……弹性元件的基本性能�性能表征指标(参数)：()�特性作用在弹性元件上的物理量(力、力矩、温度等)与其引起的变形(位移或转角)之间的关系。�灵敏度弹性元件的变形量增量与作用在弹性元件上的载荷增弹性元件的变形量增量与作用在弹性元件上的载荷增量的比值，在载荷增量趋于零时的极限。�刚度刚度作用在弹性元件上的载荷增量与其产生变形增量的比值在变形增量趋于零时的极限值，在变形增量趋于零时的极限。案例分析�右图为弹簧在内燃机进、排气阀门控制中的应用实例。在这个机构中，凸轮1的运动带动杆2的上下运动和凸轮1的运动带动杆2的上下运动和杆3的摆动。杆3与杆4高副接触，当杆3顺时针摆动时，推动杆4向下运动，从而使气缸与大气相通，做吸动从而使气与大气相做吸气或者排气冲程；当杆3做逆时针摆动时弹簧依靠弹力使杆向上运动动时，弹簧依靠弹力使杆4向上运动，一方面关闭气缸，一方面使杆3与杆4保持接触。弹簧概述�弹簧是常用的弹性零件。弹常弹零件�弹簧在受载后产生较大的弹性变形，吸收并储存能量。在弹簧材料弹性极限的范围内它具有受�在弹簧材料弹性极限的范围内，它具有受力（或力矩）与相应的变形成线形关系的力（或力矩）与相应的变形成线形关系的特点。�弹簧在仪器、仪表及机械电气自动化系统中被广泛应用中被广泛应用。弹簧的类别�按弹簧的受力性质不同，弹簧主要分为：按弹力质弹要分拉伸弹簧，压缩弹簧，扭转弹簧和弯曲弹簧。�按弹簧的形状不同又可分为螺旋弹簧板�按弹簧的形状不同又可分为螺旋弹簧、板弹簧、环形弹簧、碟形弹簧等。�此外还有空气弹簧、橡胶弹簧等。弹簧的功用各式弹簧�弹簧有以下的主要功能：1）控制机械的运动:例如内燃机中控制气缸阀门启闭的弹簧离合器中的控制弹簧1门启闭的弹簧、离合器中的...
