機(jī)械及機(jī)械零件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 觸面積傳遞載荷的，因此它們的承載能力不僅取決于整體強(qiáng)度，還取決于表面的接觸強(qiáng)度。疲勞點(diǎn)蝕還是齒輪、滾動(dòng)軸承等零件的主要失效形式。σH 最大接觸應(yīng)力或赫茲應(yīng)力?！C合彈性模量。強(qiáng)度準(zhǔn)則剛度準(zhǔn)則耐磨性準(zhǔn)則 p≤[p]抗振穩(wěn)定性準(zhǔn)則 ＞＜fp機(jī)械零件雖然有多種可能的失效形式，但歸納起來(lái)最主要的為強(qiáng)度、剛度、耐磨性、穩(wěn)定性和溫度的影響等幾個(gè)方面的問(wèn)題。機(jī)械零件的設(shè)計(jì)常按下列步驟進(jìn)行：1）擬定零件的計(jì)算簡(jiǎn)圖。應(yīng)當(dāng)注意，零件尺寸的計(jì)算值一般并不是最終采用的數(shù)值，設(shè)計(jì)者還要根據(jù)制造零件的工藝要求和標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格加以圓整。這時(shí)先參照實(shí)物（或圖紙）和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，初步擬定零件的結(jié)構(gòu)和尺寸，然后再用有關(guān)的判定條件進(jìn)行驗(yàn)算。一、全屬材料1．鑄鐵鑄鐵和鋼都是鐵碳合金，它們的區(qū)別主要在于含碳量的不同。常用的鑄鐵有：灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。鋼制零件的毛坯可用鍛造、沖壓、焊接或鑄造等方法取得，因此其應(yīng)用極為廣泛。碳素鋼的性質(zhì)主要取決于含碳量，含碳量越高則鋼的強(qiáng)度越高，但塑性越低。含碳量在0．l％～％的低碳鋼還用以制作滲碳的零件，如齒輪、活塞銷(xiāo)、鏈輪等。％一0．7％的高碳鋼，具有高的強(qiáng)度和彈性，多用來(lái)制作普通的板彈簧、螺旋彈簧或鋼絲繩等。應(yīng)當(dāng)注意，合金鋼的優(yōu)良性能不僅取決于化學(xué)成分，而且在更大程度上取決于適當(dāng)?shù)臒崽幚怼＠?，我?guó)新頒布的齒輪減速器規(guī)范中，已采用35SiMn和ZG35SiMn等代替原用的35Cr、40CrNi等材料。青銅可分為含錫青銅和不含錫青銅兩類(lèi)，它們的減摩性和抗腐蝕性均較好，也可輾壓和鑄造。2. 塑料塑料的比重小，易于制成形狀復(fù)雜的零件，而且各種不同塑料具有不同的特點(diǎn)，如耐蝕性、絕熱性、絕緣性、減摩性、摩擦系數(shù)大等，所以近年來(lái)在機(jī)械制造中其應(yīng)用日益廣泛。設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)零件的用途、工作條件和材料的物理、化學(xué)、機(jī)械和工藝性能以及經(jīng)濟(jì)因素等進(jìn)行全面考慮。三、機(jī)械零件材料的選用原則 適用于制作機(jī)械零件的材料種類(lèi)非常之多，在設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)，如何從各種各樣的材料中選擇出合適的材料，是一項(xiàng)受多方面因素所制約的復(fù)雜的工作。對(duì)于常用的調(diào)質(zhì)鋼，由于其回火溫度的不同，可得到機(jī)械性能不同的毛坯。零件的尺寸及質(zhì)量的大小與材料的品種及毛坯制取方法有關(guān)。▲ 材料本身的相對(duì)價(jià)格。▲ 節(jié)約稀有材料。 摩擦、磨損與潤(rùn)滑 摩擦按表面潤(rùn)滑情況，將摩擦分為以下幾種狀態(tài)：1．干摩擦當(dāng)兩摩擦表面間不加任何潤(rùn)滑劑時(shí)，即出現(xiàn)固體表面間直接接觸的摩擦，工程上稱(chēng)為干摩擦。2 .邊界摩擦兩摩擦表面間有潤(rùn)滑油存在，由于潤(rùn)滑油與金屬表面的吸附作用，因而在金屬表面上形成極薄的邊界油膜。3. 液體摩擦若兩摩擦表面間有充足的潤(rùn)滑油，而且能滿(mǎn)足一定的條件，則在兩摩擦面間可形成厚度達(dá)幾十微米的壓力油膜。由于兩摩擦表面被抽隔開(kāi)而不直接接觸，摩擦系數(shù)很?。╢≈～），所以顯著地減少了摩擦和磨損。磨損—由于摩擦而導(dǎo)致零件表面材料的逐漸喪失或遷移后果—降低機(jī)器的效率和可靠性，甚至促使機(jī)器提前報(bào)廢?！鴦×夷p階段在經(jīng)過(guò)穩(wěn)定磨損階段后，零件表面遭到破壞，運(yùn)動(dòng)副間隙增大引起而外的動(dòng)載荷和振動(dòng)。粘附磨損—也稱(chēng)膠合，當(dāng)摩擦表面的輪廓峰在相互作用的各點(diǎn)處由于瞬時(shí)的溫升和壓力發(fā)生“冷焊”后，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，材料從一個(gè)表面遷移到另一個(gè)表面，便形成粘附磨損。 腐蝕磨損—當(dāng)摩擦表面材料在環(huán)境的化學(xué)或電化學(xué)作用下引起腐蝕，在摩擦副相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的磨損即為腐蝕磨損。但潤(rùn)滑劑具有不易流失等優(yōu)點(diǎn)，也常用。在軸承潤(rùn)滑中，潤(rùn)滑油最重要的物理性能是粘度，它也是選擇潤(rùn)滑油的主要依據(jù)。潤(rùn)滑油的粘度還隨著壓力的升高而增大，但壓力不太高時(shí)（如小于10 MPa），變化極微，可略而不計(jì)。潤(rùn)滑脂密封簡(jiǎn)單，不需經(jīng)常加添，不易流失，所以在垂直的磨擦表面上也可以應(yīng)用。目前使用最多的是鈣基潤(rùn)滑脂，它有耐水性，常用于60℃以下的各種機(jī)械設(shè)備中軸承的潤(rùn)滑。一般在超出潤(rùn)滑油使用范圍之外才考慮使用，例如在高溫介質(zhì)中，或在低速重載條件下。聚氯乙烯樹(shù)脂摩擦系數(shù)低，只有石墨的一半。 三、潤(rùn)滑裝置潤(rùn)滑裝置有：針閥式油杯，彈簧蓋油杯，潤(rùn)滑脂用的油杯，油環(huán)潤(rùn)滑，油泵循環(huán)給油。油泵循環(huán)給油方法安全可靠，但設(shè)備費(fèi)用較高，常用于高速且精密的重要機(jī)器中。毛坯的選擇與具體的生產(chǎn)技術(shù)條件有關(guān)，一般取決于生產(chǎn)批量、材料性能和加工可能性等。同理，零件的表面粗糙度也應(yīng)當(dāng)根據(jù)配合表面的實(shí)際需要，作出適當(dāng)?shù)囊?guī)定。標(biāo)準(zhǔn)化的研究領(lǐng)域十分寬廣，就工業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化而言，它是指對(duì)產(chǎn)品的品種、規(guī)格、質(zhì)量、檢驗(yàn)或安全、衛(wèi)生要求等制訂標(biāo)準(zhǔn)并加以實(shí)施。按照標(biāo)準(zhǔn)的層次，我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)分為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)四級(jí)。為了增強(qiáng)在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力，我國(guó)鼓勵(lì)積極采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。10 / 10
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