【正文】 高和改善，因此，要充分利用熱處理手段來發(fā)揮材料的潛力。 選材的一般原則 脆性材料 只適用于制造在靜載荷下工作的零件；1. 載荷 及應(yīng)力的大小和性質(zhì)2. 零件的工作情況指 零件所處的環(huán)境特點(diǎn)、工作溫度、摩擦磨損程度 等。 ▲載荷 及應(yīng)力的大小和性質(zhì) ▲零件的工作情況 ▲零件的結(jié)構(gòu)及加工性 ▲材料的經(jīng)濟(jì)性 ▲零件的尺寸及重量 二、 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。硬橡膠可用于制造用水 潤 滑的 軸 承 襯 。橡膠 橡膠富于彈性，能吸收較多的沖擊能量。強(qiáng)如鋼、輕如鋁、硬如金剛石。應(yīng)用： 應(yīng)用范圍廣泛。青銅合金還具有良好的減摩性和抗腐蝕性。應(yīng)用： 應(yīng)用范圍極其廣泛。鋼的選用原則： 優(yōu)選碳素鋼，其次是 硅、 錳 、硼、 釩類 合金 鋼 。特點(diǎn)： 與鑄鐵相比，鋼具有高的強(qiáng)度、韌性和塑性。黑色金屬有色金屬鑄鐵鋼金屬材料一、常用材料低碳鋼 (08F)中碳鋼 (45)高碳鋼 (60)合金鋼 (1Cr18）…灰鑄鐵 (TH300)球墨鑄鐵 (QT5005)…167。應(yīng)用： 應(yīng)用范圍廣。特點(diǎn)： 良好的液態(tài)流動(dòng)性，可鑄造成形狀復(fù)雜的零件。選擇零件類型、結(jié)構(gòu)寫出計(jì)算說明書畫出零件工作圖校 核 計(jì) 算 計(jì)算零件上的載荷確定計(jì)算準(zhǔn)則選擇零件的材料確定零件的基本尺寸結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)零件的設(shè)計(jì)流程圖：黑色金屬有色金屬鑄鐵鋼金屬材料一、常用材料低碳鋼 (08F)中碳鋼 (45)高碳鋼 (60)合金鋼 (1Cr18）…灰鑄鐵 (TH300)球墨鑄鐵 (QT5005)…167。6) 細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)完成之后，必要時(shí) ]進(jìn)行詳細(xì)的校核計(jì)算， 以判定結(jié)構(gòu)的合理性。4) 根據(jù)零件的失效形式，確定零件的計(jì)算準(zhǔn)則，通 過計(jì)算，確定零件的基本尺寸。2) 根據(jù)機(jī)器的工作要求，計(jì)算作用在零件上的載荷。28 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，選擇零件的類型和結(jié)構(gòu)。 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是指在近二、三十年發(fā)展起來的更為完善、科學(xué)、計(jì)算精度高、設(shè)計(jì)與計(jì)算速度更快的機(jī)械設(shè)計(jì)方法。機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法常規(guī)設(shè)計(jì)方法現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法理論 設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模型 實(shí) 驗(yàn)設(shè)計(jì) 把初步設(shè)計(jì)的零、部件或機(jī)器做成小模型或小尺寸樣機(jī)，經(jīng)過試驗(yàn)的手段對其特性進(jìn)行檢驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果再對設(shè)計(jì)進(jìn)行逐步修改，達(dá)到完善。 這對于那些使用要求變化不大而結(jié)構(gòu)形狀已典型化的零件，是很有效的設(shè)計(jì)方法。以 受拉桿為例，強(qiáng)度計(jì)算公式為： σ ≤ σlim/S 或 F/A ≤ σlim/SF拉力， A截面積。27 機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法 常規(guī)設(shè)計(jì)方法是指采用一定的理論分析和計(jì)算，結(jié)合人們在長期的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出的方法、公式、圖表等進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法。 若在時(shí)間 t+dt內(nèi)，又有 dN個(gè)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。四、 振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則 保證機(jī)器中受激振零件的固有頻率與激振源的頻率錯(cuò)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。 許用應(yīng)力二、 剛度準(zhǔn)則 是指零件在力作用下的彈性變形量不得超過許用值。強(qiáng)度準(zhǔn)則是指零件中的應(yīng)力不得超過許用值。高速運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械的設(shè)計(jì)應(yīng)注重 此項(xiàng)準(zhǔn)則 。確保零件不發(fā)生過大的彈性變形。26 機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則 ▲ 強(qiáng)度準(zhǔn)則▲ 剛度準(zhǔn)則 設(shè)計(jì)零件時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)零件的失效形式確定其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則以及相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。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)方面使其變化盡可能小。 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(qiáng)重比高的材料。 ▲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(shí)；▲采用廉價(jià)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(biāo)準(zhǔn)件。 欲設(shè)計(jì)出工藝性良好的零件，設(shè)計(jì)者必須虛心向工藝技術(shù)人員和一線工人學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)。力求使少或無切削加工，節(jié)約材料、降低成本。決不能盲目追求高精度，應(yīng)在滿足使用要求的前提下，盡量采用較低的精度和表面質(zhì)量。大批量生產(chǎn)時(shí)，往往選用鑄造、鍛造、沖壓等方法。毛坯選擇與生產(chǎn)批量、材料性能和加工可能性有關(guān)。二、結(jié)構(gòu)工藝性要求 零件工藝性良好的標(biāo)志 在具體的生產(chǎn)條件下，零件要便于加工而加工費(fèi)用又很低。影響疲勞強(qiáng)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(shí)，可能使材料遭到腐蝕。 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(diǎn)支承。25 設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)應(yīng)滿足的基本要求一、避免在預(yù)定壽命期內(nèi)失效的要求提高零件強(qiáng)度的措施有： ▲采用高強(qiáng)度的材料； ▲使零件具有足夠的截面尺寸； ▲合理設(shè)計(jì)零件的截面形狀，增大慣性矩； ▲采用熱處理和化學(xué)處理方法提高材料的強(qiáng)度性能； ▲提高零件的制造精度，以減少工作時(shí)的動(dòng)載荷； ▲合理配置零件的相對