【正文】 些化學(xué)腐蝕性介質(zhì)如硝酸和硫酸等中具有足夠 的穩(wěn)定性 ,但 由于它們屬于韌性材料并且不能采用淬火方法提高其硬度 ,因而使其應(yīng)用受到一定限制在這種情況下 ,我們可以取用具有良好耐化學(xué)腐蝕性能的硬質(zhì)合金取代之。由于浸漬物的存 在 ,一定程度上能夠決定碳石墨材料的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和運(yùn)轉(zhuǎn)范圍 ,所以材料的選擇也需依據(jù)浸漬物的種類而定。在 一般情況下 ,多用碳石墨制造靜環(huán)。碳石墨是旋轉(zhuǎn)機(jī)械密封中最廣泛使用的摩擦環(huán)制造料。因此 ,作為機(jī)械密封摩擦副的制造材料就必須滿足一定的技術(shù)要 求。為了保證旋轉(zhuǎn)軸端面機(jī)械密封的良好密封性應(yīng)該這樣來 設(shè)計(jì)機(jī)械密封使其在給定的條件下保證摩擦副的工作最輕易。開式齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑可用手工、滴油、油池浸油等方式供油。潤(rùn)滑油的粘度可根據(jù)齒輪的材料和圓周速度，在表 17－ 1－ 3 中查取，然后由表 17－ 1－ 1 或機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選定潤(rùn)滑油的牌號(hào)。高速、輕載齒輪及軸承發(fā)熱大，用噴霧潤(rùn)滑效果較好。分散潤(rùn)滑是各個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)用獨(dú)立的分散的潤(rùn)滑裝置來潤(rùn)滑，這種潤(rùn)滑可以是連續(xù)的或間斷的，有壓的或無壓的；集中潤(rùn)滑則是一臺(tái)機(jī)器或一個(gè)車間的許多潤(rùn)滑點(diǎn)由一個(gè)潤(rùn)滑系統(tǒng)來同時(shí)潤(rùn)滑。錐入度越大的潤(rùn)滑脂，其稠度越小，編號(hào)的順序數(shù)字也越小。選擇潤(rùn)滑脂時(shí)，工作溫度應(yīng)低于滴點(diǎn) 15～ 20℃。潤(rùn)滑脂的缺點(diǎn)是內(nèi)摩擦大，起動(dòng)阻力大，流動(dòng)性和散熱性差，更換 、清洗時(shí)需停機(jī)拆開機(jī)器。傾點(diǎn)是潤(rùn)滑油在規(guī)定的條件下，冷卻到能繼續(xù) 流動(dòng)的最低溫度，潤(rùn)滑油的使用溫度應(yīng)高于傾點(diǎn)3℃以上。它是衡量潤(rùn)滑油易燃性的一項(xiàng)指標(biāo)，另一方面閃點(diǎn)也是表示潤(rùn)滑油蒸發(fā)性的指標(biāo)。油性又稱潤(rùn)滑性，是指潤(rùn)滑油潤(rùn)濕或吸附于摩擦表面構(gòu)成邊界油膜的能力。潤(rùn)滑油粘度越大，承載能力也越大。動(dòng)植物油產(chǎn)量有限，且易變質(zhì)，故只用于有特殊要求的設(shè)備或用作添加劑。 常用潤(rùn)滑油主要分為礦物潤(rùn)滑油、合成潤(rùn)滑油和動(dòng)植物潤(rùn)滑油三類。氣體潤(rùn)滑劑包括空氣、氫氣及一些惰性氣體，其摩擦因數(shù)很小，在輕載高速時(shí)有良好的潤(rùn)滑性能。 潤(rùn)滑技術(shù)包括正確地選用潤(rùn)滑劑、采用合理的潤(rùn)滑方式并保持潤(rùn)滑劑的質(zhì)量等。 （ 3）清洗作用 潤(rùn)滑油流過摩擦表面時(shí)，能夠帶走磨損落下的金屬磨屑和污物。 二、 提高耐磨性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 潤(rùn)滑的作用和潤(rùn)滑技術(shù) 機(jī)械中的可動(dòng)零、部件，在壓力下接觸而作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其接觸表面間就會(huì)產(chǎn)生摩擦，造成能量損耗和機(jī)械磨損，影響機(jī)械運(yùn)動(dòng)精度和使用壽命。不符合這項(xiàng)要求會(huì)降低結(jié)構(gòu)的可靠性。從 “I”型截面到 “C”型截面的改變對(duì)橫向彎曲方向負(fù)荷有幫助而不是扭轉(zhuǎn)方向。增加材料到制件中心軸的平均 距離可以增強(qiáng)剛度，如增加第二轉(zhuǎn)動(dòng) 慣量。如果在平 板的長(zhǎng)度方向上增加肋板，則會(huì)很大 程度地增加剛度。 肋板的設(shè)計(jì)最好是平行于熔體流動(dòng)的 方向，因?yàn)榇┻^肋板的流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生流 動(dòng)分歧，從而導(dǎo)致困氣或受阻流動(dòng)。 在肋板底部的交叉處和標(biāo)稱面壁上， 應(yīng)當(dāng)包含一個(gè)的 25 至 50%標(biāo)稱面壁截面 的圓角（最小值為 ）。另外，厚的肋板 可能充當(dāng)流動(dòng)導(dǎo)流器， 導(dǎo)致在注射中 發(fā)生偏向性流動(dòng)，從而產(chǎn)生熔接線和 內(nèi)部氣泡。 盡管肋板具有結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)，其存在 翹曲 和外觀問題。 ? 增加厚度相應(yīng)地會(huì)增加制件的重量 和成本。 下面再提一下有關(guān)于肋板加強(qiáng)剛度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 肋板和外型結(jié)構(gòu) 如果需要提高塑料結(jié)構(gòu)的承載能力或 剛度，則有必要 增加這種結(jié)構(gòu)的截面 性能或更換材料。 為了加強(qiáng)空心方形斷面的剛度 ,可在里面加不同形式的隔板 ,表 28 。 合理設(shè)計(jì)肋的形狀 梁受扭矩時(shí) ,梁有兩個(gè)角向上動(dòng) ,兩個(gè)角向下動(dòng) ,各在四邊形的一個(gè)對(duì)角線的兩端。 合理設(shè)計(jì)斷面形狀準(zhǔn)則 例 :肋板的合理布置 如圖所示的空心矩形梁 ,在其端部作用集中載荷 F1 , 其抗彎慣性矩較大。 如圖所示之簡(jiǎn)支架 (受彎曲 )可以用鉸支的三角桁架或弓形梁 (受壓縮 )代替。中性面附近相當(dāng)大部分的材料得不到充分利用。因此 ,提高剛度最常用的措施是合理地配置系統(tǒng)的幾何參數(shù)。 二、決定結(jié)構(gòu)剛度的基本因素 結(jié)構(gòu)剛度決定于下列因素 : l 拉、壓和彎曲條件下的彈性模量 E 扭轉(zhuǎn)條件下的剪切彈性模量 G 彈性模量是材料的固有特性數(shù) ,工業(yè)用金屬中僅僅 W、 Mo 等有較高的彈性模量。 5)金屬切削機(jī)床的床身及工作機(jī)構(gòu)的剛度影響機(jī)床的加工精度。 剛度也表明結(jié)構(gòu) (或系統(tǒng) )的工作能力 : 1)過大的變形會(huì)破壞結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)的正常工作 ,從而可能導(dǎo)致產(chǎn)生過大的應(yīng)力 。 3 . 最佳著力點(diǎn)原則 著力點(diǎn)的位置要盡量通過中心點(diǎn) 、 結(jié)點(diǎn)等位置 , 避免產(chǎn)生附加彎矩 , 這樣有助于提高零件的承載能力 。工程中大量出現(xiàn)的變截面梁就是按照等強(qiáng)度原則來設(shè)計(jì)的 。 在接觸處降低零件在力流方向上的剛度 , 盡量使兩零件在接觸區(qū)域里同步變形 , 降低應(yīng)力集中的影響 , 這就是變形協(xié)調(diào)原則 。 ( 3) 合理設(shè)計(jì)受彎曲 零件的截面形狀 。 五 、 提高剛度原則 在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí) , 在不增加零件質(zhì)量的前提下 , 要盡量提高零件結(jié)構(gòu)的剛度 。 另外 , 降低截面尺寸變化處附近的剛度 , 可以降低應(yīng)力集中的影響程度 。 四 、 減小應(yīng)力集中原則 對(duì)承受交變應(yīng)力的結(jié)構(gòu) , 應(yīng)力集中是影響承載能力的重要因素 , 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)設(shè)法緩解應(yīng)力集中程度 。 主要措施為 : 引入平衡件和對(duì)稱安裝 。 可減小原受力大的螺紋牙的剛度 , 從而把力分流到原受力小的螺紋牙上 , 使其螺紋牙間的載荷分配趨于合理 。 一般螺栓聯(lián)接受載后 , 各圈螺紋牙間的載荷分布是不均勻的 ( 見圖 4 a) , 螺母支承面上第一圈所受的力為總載荷的 1/ 3 以上 。 二 、 載荷均布原則 在工作載荷大小確定的情況下 , 可以通過在結(jié)構(gòu)上均勻分布載荷的方法 , 來提高結(jié)構(gòu)承載能力 。 如圖 1 b 所示 。設(shè)計(jì)時(shí)采取一定的結(jié)構(gòu)形式 , 將載荷分給兩個(gè)或多個(gè)零件來承擔(dān) , 從而減輕單個(gè)零件的載荷 , 稱為載荷分擔(dān)原則 。 這些載荷中 不隨時(shí)間變化或隨時(shí)間變化緩慢的稱為靜載荷 。機(jī)械結(jié)構(gòu)形式雖然千差萬別 , 但其功能的實(shí)現(xiàn)幾乎都與力 ( 力矩 ) 的產(chǎn)生 、 轉(zhuǎn)換 、 傳遞有關(guān) 。 因此掌握豐富的工程知識(shí)是機(jī)械專業(yè)的教師應(yīng)具備的素質(zhì)之一 。 二是在原有機(jī)械的基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)或進(jìn)行局部改進(jìn) , 從而改變或提高原有機(jī)械的性能 。 同時(shí)也是從事科研活動(dòng) 、 將力學(xué) 、 材料 、 工藝 、 制圖等多學(xué)科知識(shí)綜合運(yùn)用的過程 。改善力學(xué)性能在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中合理地運(yùn)用力學(xué)知識(shí) , 遵循以下幾個(gè)原則 : 一 、 載荷分擔(dān)原則 作用在零件上的外力 、 彎矩 、 扭矩等統(tǒng)稱為載荷 。 如果同一零件上同時(shí)承擔(dān)了多種載荷的作用 , 則可考慮將這些載荷分別由不同的零件來承擔(dān) 。 如果將齒輪和卷筒改用螺栓直接聯(lián)接 , 則軸不受轉(zhuǎn)矩作用 , 軸為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸 ( 用來支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件 , 只承受彎矩而不傳遞轉(zhuǎn)矩 ) , 軸的受力情況得到改善 , 結(jié)構(gòu)較合理 。為了避免上述缺點(diǎn) , 常用銷 、 套筒 、 鍵等減載元件來承擔(dān)部分橫向載荷 , 提高螺紋聯(lián)接的可靠性 。 2 . 改善螺紋牙間的載荷分布 普通螺栓和螺母的剛度不同 、 變形不一樣 。 15176。 如果在設(shè)計(jì)時(shí)使其在同一零件內(nèi)與其它同類載荷構(gòu)成平衡力系 , 則其它零件不受這些載荷的影響 , 有利于提高結(jié)構(gòu)的承載能力 , 這就是載荷平衡原則 。做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械 , 如連桿機(jī)構(gòu) , 可在設(shè)計(jì)中采取結(jié)構(gòu)措施和動(dòng)平衡的方法 , 使其在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生盡可能小的慣性力 。 應(yīng)力集中程度與零件的局部變化形式 ( 見圖 5) 有關(guān) , 零件截面突變的地方 ( 尖角處 ) 應(yīng)力集中較嚴(yán)重 , 因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)將突變的截面改為平緩過渡形式 ( 采用過渡圓角結(jié)構(gòu) ) , 可減緩應(yīng)力集中的程度 , 從而提高零件的疲勞強(qiáng)度 。 如圖 7 所示的軸結(jié)構(gòu)中臺(tái)階和鍵槽端部都會(huì)引起軸在彎矩作用下的應(yīng)力集中 , a 圖結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中狀況比 b 圖結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中狀況要嚴(yán)重得多 。 ( 2) 合理布置受彎曲零件支承 。 六 、 變形協(xié)調(diào)原則 一個(gè)零件和另一個(gè)零件相接觸 , 當(dāng)在接觸處難以同步變形時(shí) , 零件間在接觸區(qū)域里應(yīng)力會(huì)急劇上升 , 這是應(yīng)力集中的另一種情況 。 七 、 等強(qiáng)度原則 一般機(jī)械設(shè)計(jì)中的強(qiáng)度要求是通過零件中最大工作應(yīng)力等于或小于材料許用應(yīng)力來滿足 , 為了充分利用材料 ,最理想的設(shè)計(jì)是應(yīng)力處處相等 , 同時(shí)達(dá)到材料的許用應(yīng)力值 , 即為等強(qiáng)度原則 。 2 . 受扭截面封閉原則 受扭轉(zhuǎn)作用的薄壁零件的截面應(yīng)盡量制造成為封閉形狀 , 因?yàn)榉忾]形狀比開口形狀抗剪切能力強(qiáng) , 抗扭剛度大 ,此即為受扭截面