機械設(shè)計總論ppt課件(2)(編輯修改稿)
2025-05-27 22:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 載荷。 2. 剛度要求 零件在工作時的彈性變形不能超過允許的范圍稱為零件的 剛度要求 。 提高零件剛度的措施有： ▲增大零件的截面尺寸或增大慣性矩； ▲縮短支承的跨距或采用多點支承。 3. 壽命要求 影響零件壽命的主要因素有： 大部分零件工作在變應(yīng)力下，故疲勞破壞是引起零件破壞的主要原因。影響疲勞強度的因素有：疲勞破壞腐蝕磨損▲應(yīng)力集中；▲零件的尺寸大??；▲零件表面質(zhì)量及環(huán)境狀況：零件處在腐蝕性介質(zhì)中工作時，可能使材料遭到腐蝕?？垢g的措施有：▲表面發(fā)蘭（發(fā)黑）；▲表面鍍層；▲表面涂漆；▲表面陽極化。二、結(jié)構(gòu)工藝性要求 零件工藝性良好的標志 在具體的生產(chǎn)條件下，零件要便于加工而加工費用又很低。工藝性的基本要求： 1) 毛坯選擇合理2) 結(jié)構(gòu)簡單合理3) 合理的制造精度和表面粗糙度4) 盡量減小零件的加工量 欲設(shè)計出工藝性良好的零件，設(shè)計者必須虛心向工藝技術(shù)人員和一線工人學習，在實踐中積累經(jīng)驗。三、經(jīng)濟性要求 零件的經(jīng)濟性首先表現(xiàn)在零件的生產(chǎn)制造成本上。 ▲簡化零件的結(jié)構(gòu)，降低材料消耗； ▲采用無余量、少余量的毛坯，減少加工工時；▲采用廉價而充足的材料代替昂貴材料；▲大型零件采用組合結(jié)構(gòu)而非整體結(jié)構(gòu)；▲盡量采用標準件。四、質(zhì)量小的要求 減小質(zhì)量的好處：節(jié)約材料； 減小慣性，改善機器的動力性能。 減小質(zhì)量的措施：▲采用緩沖裝置來降低零件所受沖擊載荷；減小質(zhì)量的措施：▲采用緩沖裝置來降低零件所受沖擊載荷；▲采用安全裝置來限制作用在零件所受最大載荷；▲從零件應(yīng)力較小處削減部分材料，以改善零件受 力的均勻性，提高材料的利用率；▲采用與工作載荷方向相反的預(yù)載荷，以降低零件 的工作載荷；▲采用輕型薄璧沖壓件或焊接件代替鑄造、鍛壓件；▲采用強重比高的材料。五、可靠性要求 零件的實效是隨機發(fā)生的，其原因是零件所受的載荷、環(huán)境溫度、零件本身物理和機械性能 等因素是隨機變化的。為了提高零件的可靠性，就應(yīng)當在工作條件和零件性能兩個方面使其變化盡可能小。167。26 機械零件的計算準則 ▲ 強度準則▲ 剛度準則 設(shè)計零件時，首先應(yīng)根據(jù)零件的失效形式確定其設(shè)計準則以及相應(yīng)的設(shè)計計算方法。一般來講，有以下幾種準則：▲ 壽命準則▲ 振動穩(wěn)定性準則▲ 可靠性準則確保零件不發(fā)生斷裂破壞或過大的 塑性變形，是最基本的設(shè)計準則。確保零件不發(fā)生過大的彈性變形。通常與零件的疲勞、磨損、腐蝕相關(guān) 。高速運轉(zhuǎn)機械的設(shè)計應(yīng)注重 此項準則 。當計及隨機因素影響時，仍應(yīng)確 保上述各項準則 。強度準則是指零件中的應(yīng)力不得超過許用值。一、 強度準則 即： σ ≤ σlimσlim 材料的極限應(yīng)力 脆性材料： σlim = σB (強度極限 )塑性材料： σlim = σS (屈服極限 )為了安全起見，引入安全系數(shù) S， 得：σ ≤ σlim/S 或 σ ≤[ σ]S為大于 1的數(shù)， S過大，雖安全但浪費材料； S過小，雖節(jié)省材料，但趨于危險。 許用應(yīng)力二、 剛度準則 是指零件在力作用下的彈性變形量不得超過許用值。即： y ≤[y] 三、 壽命準則 影響零件使用壽命的因素主要是腐蝕、磨損和疲勞，前兩者還沒有成熟的計算方法，工程中通常是求出使用壽命時的疲勞極限作為計算的依據(jù)。四、 振動穩(wěn)定性準則 保證機器中受激振零件的固有頻率與激振源的頻率錯開， 即 要求： f fp 或 f fp如果不滿足條件，可采取如下措施： ▲改變零件及系統(tǒng)剛性； ▲增減支承；▲調(diào)整支承的位置；▲隔離激振源 ； ▲采用阻尼元件以減小零件的振幅。五、 可靠性準則 可靠 度的 定義： 對件數(shù)為 N0的一批零件進行試驗，經(jīng)過時間 t之后有 N件仍能正常工作，則該零件在該試驗環(huán)境條件下工作時間 t的可靠度定義為：R= N / N0若 t↑ → R ↓→ N↓ R是時間的函數(shù)。 若在時間 t+dt內(nèi)，又有 dN個零件失效，則 dt內(nèi)零件的失效的比率定義為：失效率“” 表示 dN的 增大將使 N減少。分離變量并積分得：即： 零件可靠度的另一個指標： 平均工作時間失效前的平均工作時間（ MTTF)（ 不可修復零件）平均故障間隔時間 （ MTBF）（ 可修復零件）MTBF=1/λ IIl(t)tI III失
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