機(jī)械及機(jī)械零件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)(參考版)
2025-06-25 17:57本頁(yè)面
【正文】 一般機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)及機(jī)械工程手冊(cè)（以后簡(jiǎn)稱手冊(cè)）中都收錄摘編了常用的標(biāo)準(zhǔn)和資料，以供查閱。近年發(fā)布的我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，許多都采用了相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。而《漸開線圓柱齒輪精度》（GBT10095——2001）等即為推薦性標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)企業(yè)自愿采用。按照標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的強(qiáng)制程度，標(biāo)準(zhǔn)又分為強(qiáng)制性（GB）和推薦性（GB／T）兩種。對(duì)產(chǎn)品實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化具有重大的意義：在制造上可以實(shí)行專業(yè)化大運(yùn)生產(chǎn)，既可提高產(chǎn)品質(zhì)量又能降低成本；在設(shè)計(jì)方面可減少設(shè)計(jì)工作量；在管理維修方面，可減少庫(kù)存量和便于更換損壞的零件。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化本身包括三個(gè)方面的含義：（l）產(chǎn)品品種規(guī)格的系列化——將同一類產(chǎn)品的主要參數(shù)、型式、尺寸、基本結(jié)構(gòu)等依次分檔，制成系列化產(chǎn)品，以較少的品種規(guī)格滿足用戶的廣泛需要；（2）零部件的通用化——將同一類型或不同類型產(chǎn)品中用途結(jié)構(gòu)相近似的零部件（如螺栓、軸承座、聯(lián)軸器和減速器等），經(jīng)過(guò)統(tǒng)一后實(shí)現(xiàn)通用互換；（3）產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化——產(chǎn)品質(zhì)量是一切企業(yè)的“生命線”，要保證產(chǎn)品質(zhì)量合格和穩(wěn)定就必須做好設(shè)計(jì)、加工工藝、裝配檢驗(yàn)，甚至包裝儲(chǔ)運(yùn)等環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)化。二、標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化是指以制訂標(biāo)準(zhǔn)和貫徹標(biāo)準(zhǔn)為主要內(nèi)容的全部活動(dòng)過(guò)程。欲設(shè)計(jì)出工藝性良好的零件，設(shè)計(jì)者就必須與工藝技術(shù)員工相結(jié)合并善于向他們學(xué)習(xí)。因此，在沒(méi)有充分根據(jù)時(shí)，不應(yīng)當(dāng)追求高的精度。（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理設(shè)計(jì)零件的結(jié)構(gòu)形狀時(shí)，警好采用最簡(jiǎn)單的表面（如平面、圓柱面、螺旋面）及其組合，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)盡量使加工表面數(shù)目最少和加工面積最小。有關(guān)工藝性的基本要求是：（1）毛坯選擇合理機(jī)械制造中毛坯制備的方法有：直接利用型材、鑄造、鍛造、沖壓和焊接等。 機(jī)械零件的工藝性及標(biāo)準(zhǔn)化一、工藝性設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)，不僅應(yīng)使其滿足使用要求，即具備所要求的工作能力，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)滿足生產(chǎn)要求，否則就可能制造不出來(lái)，或雖能制造但費(fèi)工費(fèi)料很不經(jīng)濟(jì)。油環(huán)潤(rùn)滑常用于大型電機(jī)的滑動(dòng)軸承中。 針閥式油杯可調(diào)節(jié)針桿下端油口大小，以控制供油量。二、潤(rùn)滑方法 油潤(rùn)滑的方法： 脂潤(rùn)滑的方法：潤(rùn)滑脂的加脂方式有人工加脂、脂杯加脂、脂槍加脂。二硫化鉬與金屬表面吸附性強(qiáng)，摩擦系數(shù)低，使用溫度范圍也廣（－60～300 176。C以上才開始氧化，并可在水中工作。目前其應(yīng)用已逐漸廣泛，例如可將固體潤(rùn)滑劑調(diào)合在潤(rùn)滑油中使用，也可以涂覆、燒結(jié)在摩擦表面形成覆蓋膜，或者用固結(jié)成型的固體潤(rùn)滑劑嵌裝在軸承中使用，或者混入金屬或塑料粉末中燒結(jié)成型。3．固體潤(rùn)滑劑固體潤(rùn)滑劑有石墨、二硫化鉬（MoS2）、聚氯乙烯樹脂等多種品種。鈉基潤(rùn)滑脂可用于115～145℃以下，但不耐水。總的來(lái)說(shuō)，一般參數(shù)的機(jī)器，特別是低速或帶有沖擊的機(jī)器，都可以使用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。潤(rùn)滑脂對(duì)載荷和速度的變化有較大的適應(yīng)范圍，受溫度的影響不大，但摩擦損耗較大，機(jī)械效率較低，故不宜用于高速。2. 潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑脂是由潤(rùn)滑油和各種稠化劑（如鈣、鈉、鋁、理等金屬皂）混合稠化而成。選用潤(rùn)滑油時(shí)，要考慮速度、載荷和工作情況。描述粘度隨溫度變化情況的線圖稱為粘溫圖1。粘度表征液體流動(dòng)的內(nèi)摩擦性能。1．潤(rùn)滑油 目前使用的潤(rùn)滑油大部分為石油系潤(rùn)滑油（礦物油）。固體潤(rùn)滑劑除在特殊場(chǎng)合下使用外，目前正在逐步擴(kuò)大使用范圍。在潤(rùn)滑性能上潤(rùn)滑油一般比潤(rùn)滑劑好，應(yīng)用最廣。 潤(rùn)滑 潤(rùn)滑的目的在于降低摩擦功耗，減少磨損，同時(shí)還起到冷卻、吸振、防銹等作用。點(diǎn)蝕過(guò)程：產(chǎn)生初始疲勞裂紋→擴(kuò)展→ 微粒脫落，形成點(diǎn)蝕坑。嚴(yán)重的粘附磨損會(huì)造成運(yùn)動(dòng)副咬死。磨損的類型： 磨粒磨損—也簡(jiǎn)稱磨損，外部進(jìn)入摩擦面間的游離硬顆粒（如空氣中的塵土或磨損造成的金屬微粒）或硬的輪廓峰尖在軟材料表面上犁刨出很多溝紋時(shí)被移去的材料，一部分流動(dòng)到溝紋兩旁，一部分則形成一連串的碎片脫落下來(lái)成為新的游離顆粒，這樣的微粒切削過(guò)程就叫磨粒磨損。零件即將進(jìn)入報(bào)廢階段?！€(wěn)定磨損階段零件在平穩(wěn)而緩慢的速度下磨損。磨損過(guò)程可分為磨合、穩(wěn)定磨損、劇烈磨損三個(gè)階段。4. 混合摩擦在一般機(jī)器中，摩擦表面多處于干摩擦、邊界摩擦和液體摩擦的混合狀態(tài)，稱為混合摩擦（或稱為非液體摩擦）。綜合上述，液體摩擦是最理想的情況。換言之，形成的壓力油膜可以將重物托起，使其浮在油膜之上。它能將相對(duì)運(yùn)動(dòng)著的兩金屬表面分隔開。這種狀態(tài)的摩擦系數(shù)f≈～0. 3。邊界油膜的厚度小于μm，不足以將兩金屬表面分隔開，所以相互運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩金屬表面微觀的高峰部分仍將互相搓削，這種狀態(tài)稱為邊界摩擦。所以，在滑動(dòng)軸承中不允許出現(xiàn)干摩擦。此時(shí)，必有大量的摩擦功損耗和嚴(yán)重的磨損。為了材料供應(yīng)和生產(chǎn)管理上的方便，應(yīng)盡量減少一臺(tái)機(jī)器所用材料的品種。5. 材料的供應(yīng)狀況選材時(shí)還應(yīng)考慮到當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)夭牧系墓?yīng)狀況?！?采用組合結(jié)構(gòu)?！?材料的加工費(fèi)用?！?. 材料的經(jīng)濟(jì)性
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