第八章機(jī)械設(shè)計(jì)概論(參考版)
2025-06-28 02:56本頁面
【正文】 在實(shí)際工作中，有時(shí)采用與上述設(shè)計(jì)步驟相反的校核計(jì)算：即先參照已有的實(shí)物或圖樣，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用類比法來初步確定零件的結(jié)構(gòu)尺寸；在根據(jù)載荷應(yīng)力分析來確定有關(guān)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，并驗(yàn)算零件中的工作應(yīng)力（或計(jì)算應(yīng)力）是否小于或等于許用應(yīng)力，或者驗(yàn)算其安全系數(shù)是否大于或等于許用安全系數(shù)。5）按照結(jié)構(gòu)工藝性、標(biāo)準(zhǔn)化的要求，設(shè)計(jì)零件的結(jié)構(gòu)及其尺寸。3）根據(jù)零件的工作條件，按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，確定許用應(yīng)力。機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟1）根據(jù)零件的使用要求（如功率、轉(zhuǎn)速等），選擇零件的類型及結(jié)構(gòu)型式，并擬定計(jì)算簡圖。6） 其它要求設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)，在滿足上述的前提下還應(yīng)力圖減小質(zhì)量，減小材料消耗和慣性載荷，對于行走機(jī)械可以增大其有效的工作能力，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。習(xí)慣上，又把零件的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化稱作“三化”。機(jī)械零件設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)分為國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）、部頒標(biāo)準(zhǔn)（如JB、YB等）和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等三級(jí)，這些標(biāo)準(zhǔn)（特別是國家和有關(guān)部頒標(biāo)準(zhǔn)）是在機(jī)械設(shè)計(jì)中必須嚴(yán)格遵守的。零件可靠度定義為：在預(yù)定的環(huán)境條件下和使用時(shí)間（壽命）內(nèi)，零件能夠正常工作而不會(huì)失效的概率（可能性）。我們在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須時(shí)刻牢記，要從降低材料消耗、盡可能利用廉價(jià)材料代替昂貴的材料、盡可能多使用標(biāo)準(zhǔn)件等等方面入手，努力提高經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。俗話說的好：一個(gè)好的設(shè)計(jì)人員應(yīng)該首先是一個(gè)工藝師。由于制造費(fèi)用一般要占產(chǎn)品成本的80％以上，所以工藝性的好壞直接影響著零件的經(jīng)濟(jì)性。2) 工藝性要求所謂機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性，是指在一定生產(chǎn)條件下，能夠方便經(jīng)濟(jì)地制造和裝配，即零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)使之易于加工。具體來說，并不是每一類型的零件都需要進(jìn)行所有上述的計(jì)算，而是從實(shí)際載荷的工作條件出發(fā)，分析其主要的失效形式，再確定其計(jì)算準(zhǔn)則，必要時(shí)再按其它要求進(jìn)行校核。這不但影響機(jī)器的正常工作，甚至?xí)斐善茐男允鹿?。隨著機(jī)械向高速發(fā)展和人們對環(huán)境舒適性要求的提高，對機(jī)械的振動(dòng)和噪聲的要求也越來越高。主要是針對那些在變應(yīng)力下工作和工作時(shí)受到磨損或腐蝕的零件提出的。提高零件整體剛度的原則措施有：1）適當(dāng)增加零件的剖面尺寸；2）合理設(shè)計(jì)零件的剖面形狀；3）合理添置加強(qiáng)筋，采用多支點(diǎn)結(jié)構(gòu)；4）提高零件接觸表面的加工精度或經(jīng)適度跑合，以降低表面粗糙度；5）適當(dāng)增大接觸面積，以降低單位壓力等。兩個(gè)比較粗糙的接觸表面，在大的壓力作用下，接觸表面的微觀凸峰將會(huì)被壓平，就會(huì)引起兩零件的相對位置發(fā)生超過容許限度的變化，就產(chǎn)生不能滿足接觸剛度的情況。剛度分為兩類：體積剛度和表面接觸剛度。剛度的計(jì)算是利用剛度條件式來判定的。對于這類情況，我們不但要求進(jìn)行強(qiáng)度的計(jì)算，同時(shí)要進(jìn)行剛度的計(jì)算。在機(jī)器工作時(shí)，有時(shí)機(jī)器并沒有破壞，但是由于零件的變形而導(dǎo)致機(jī)器的失效或不能正常的工作或完成預(yù)定的工作任務(wù)?？梢钥闯觯簭?qiáng)度準(zhǔn)則就是把對零件起損傷作用的一方（例如載荷和應(yīng)力）與零件對損傷起抵抗作用的一方進(jìn)行比較來判斷零件強(qiáng)度的。該公式由于是用來校核零件的初定剖面F是否滿足強(qiáng)度要求的，所以稱為校
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