常用機(jī)械零件的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-01-19 04:08 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 強(qiáng)度高的材料。 (2) 使零件有足夠的截面尺寸。 (3) 合理設(shè)計(jì)零件的截面形狀，以增大截面的慣性矩。 (4)采用熱處理和化學(xué)處理的方法來提高材料的機(jī)械 強(qiáng)度特性。 2．剛度 機(jī)械零件在工作時(shí)所產(chǎn)生的彈性變形量不超過允許的限度，就滿足了剛度要求。通常只有當(dāng)彈性變形過大就要影響機(jī)器工作性能的零件（如機(jī)床主軸、導(dǎo)軌等），才需要滿足這項(xiàng)要求。對(duì)于這類零件，設(shè)計(jì)時(shí)除了要作強(qiáng)度計(jì)算外，還必需作剛度計(jì)算。實(shí)踐證明，能滿足剛度要求的零件，通常其強(qiáng)度總是足夠的。 提高機(jī)械零件的剛度 措施 ： (1)增大零件截面尺寸或增大截面的慣性矩。 (2)縮短支承跨距或采用多支點(diǎn)結(jié)構(gòu)，以減小撓曲變形。 (3)增大貼合面以降低壓力，可提高接觸剛度。 (4)采用精加工以降低表面不平度。 3．壽命 壽命： 機(jī)械零件不發(fā)生失效而正常工作所延續(xù) 的時(shí)間。 影響零件壽命的主要因素有：材料的疲勞、腐蝕以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件接觸表面的磨損等。 4．可靠性 對(duì)于絕大多數(shù)的機(jī)械來說，失效的發(fā)生都是隨機(jī)性的。 造成失效具有隨機(jī)性的原因，主要是由于零件所受的載荷、環(huán)境、溫度等工況條件是隨機(jī)變化的，零件本身的物理及機(jī)械性能也是隨機(jī)變化的，因此為了提高零件的可靠性，就應(yīng)當(dāng)在工作條件和零件性能兩個(gè)方面使其隨機(jī)變化盡可能地小。此外，在使用中加強(qiáng)維護(hù)和對(duì)工作條件進(jìn)行監(jiān)測(cè)，也可以提高零件的可靠性。 5．結(jié)構(gòu)工藝性 機(jī)械零件應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，以便于加工和裝配。為此，應(yīng)對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行合理而正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；此外零件的結(jié)構(gòu)工藝性還應(yīng)從毛坯制造、機(jī)械加工和裝配幾個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)來綜合考慮。 6．經(jīng)濟(jì)性 機(jī)械零件的經(jīng)濟(jì)性主要表現(xiàn)在零件本身的生產(chǎn)成本上。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力求設(shè)計(jì)出成本最低的零件。零件的成本包括材料的消耗、零件的加工制造等。設(shè)計(jì)時(shí)盡量采用簡(jiǎn)單的零件結(jié)構(gòu)以減少加工工時(shí)；選擇適當(dāng)?shù)牟牧希ㄈ缬昧畠r(jià)材料代替貴重材料）和合理的工藝；盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件等，都將對(duì)降低零件成本有顯著的作用。 機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般程序 不同種類的機(jī)械零件，其設(shè)計(jì)計(jì)算方法不同，設(shè)計(jì)步驟亦不同，通?？砂磮D ： 選擇類型 受力分析 選擇材料 確定計(jì) 算準(zhǔn)則 理論設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 繪制工作圖 編寫設(shè)計(jì)說明書 圖 機(jī)械零件設(shè)計(jì)步驟 1．選擇類型 2．受力分析 根據(jù)零件工況條件及受載情況，選擇合適的材料及熱處理方法，確定材料的硬度和許用應(yīng)力。 通過受力分析求出作用在零件上的載荷的性質(zhì)、大小、方向，以便進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 主要根據(jù)工況條件、載荷性質(zhì)及尺寸大小選擇零件的類型。 4．確定計(jì)算準(zhǔn)則 分析機(jī)械零件的失效形式，確定其設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則。 5．設(shè)計(jì)計(jì)算 6．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則得到設(shè)計(jì)或校核計(jì)算公式，確定機(jī)械零件的主要幾何尺寸及參數(shù)。如螺栓的小徑，齒輪的齒數(shù)、模數(shù)，軸的最小直徑等。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)即將機(jī)械零件的功能轉(zhuǎn)化為具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程。設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮零件的強(qiáng)度、剛度、加工和裝配工藝性等要求。使設(shè)計(jì)的零件滿足尺寸小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等基本要求。 7．繪制工作圖 8．編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 工作圖必須符合制圖標(biāo)準(zhǔn)，要求尺寸齊全并標(biāo)上必要的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度及技術(shù)條件。 將設(shè)計(jì)計(jì)算資料整理成設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，作為技術(shù)文件存檔。 機(jī)械零件材料的選用原則及常用材料 機(jī)械零件材料的選用原則 從各種各樣的材料中選擇出合用的材料，是一個(gè)較復(fù)雜的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題，通常主要考慮以下三方面的要求。 1．使用要求 滿足使用要求是選擇材料的最基本原則。 使用要求通常包括零件所受載荷大小、性質(zhì)及其應(yīng)力狀況。 若零件尺寸取決于 強(qiáng)度 ，且尺寸和重量又受到限制時(shí)，應(yīng)選用強(qiáng)度較高的材料或強(qiáng)度極限與密度的比值較高的材料； 承受拉伸載荷 的零件宜選鋼材； 承受壓
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