机械零件的设计准则

      机械零件的设计准则。

      机械零件在受载荷时要发生弹性变形,刚度是受外力作用的材料机械零件或结构抵抗变形的能力.材料的刚度由使其产生单位变形所需的外力值来量度.机械零件的刚度取决于它的弹性模量E或切变模量G几何形状和尺寸,以及外力的作用形式等.分析机械零件的刚度是机械设计中的项重要工作.对于铝件加工哪家好些需要严格限制变形的零件（如机翼机床主轴等）,须通过刚度分析来控制变形.我们还需要通过控制零件的刚度以防止发生振动或失稳.另外,如弹簧,须通过控制其刚度为某合理值以确保其特定功能.刚度准则是要求零件受载荷后的弹性变形量不大于允许弹性变形量.刚度准则的表达式为。y是弹性变形量,如挠度纵向伸长（缩短）[y]为相应的许用弹性变形量.零件的弹性变形量可由理论计算或经实验得到,许用变形量则取决于零件的用途,根据理论分析或经验确定.。由于摩擦等原因,机械在运转时,机械零件和润滑剂的温度般会升高.过高的工作温度将导致润滑效果下降,同时,还会引起零件的热变形硬度和强度下降,甚至损坏.如在高温时,金属机械零件可能发生胶合卡死；塑料等非金属机械零件可能发生软化,甚至熔化等,在某些场合还会引起热应力.耐热性准则般是控制机械零件的工作温度不要超过许用值,以保证零部件正常工作,其表达式是。 当激励的频率等于物体固有频率时,物体振幅最大,激励的频率与固有频率相差越大,物体的振幅越小.激励的频率接近物体的固有频率时,受迫振动的振幅会很大,这种现象叫做共振.振动稳定性指机械零件在机器运转时避免发生共振的品质.。为了延长机器的寿命,为了避免轴和机器的损坏,应验算轴的振动稳定性,特别是高速机器的轴.振动稳定性准则要求机械零件的固有频率应与激励的频率错开,保证不发生共振.机械加工，CNC加工，零件加工，找技成机械设备有限公司。欢迎电联！改变机械零件的刚度和质量可以改变其固有频率.增大机械零件的刚度和减小其质量,提高其固有频率；减小机械零件的刚度和增大其质量则降低机械零件的固有频率.有时,机器运转时为了防止共振要调节转速.。轴产生共振的主要原因是由于材料内部质量不均匀,加之制造和安装的误差,使其质心和它的旋转中心产生偏差,轴旋转时产生惯性力,这个惯性力使转子作强迫振动.轴在引起共振时的速度称为临界速度.在临界速度下,这个惯性力的频率等于或几倍于转子的固有频率,因此发生共振.。 为了保证机器在定寿命期限内正常工作,在设计机械零件时必然要对机械零件的寿命提出要求.需要说明,在机器寿命电脑模具加工期限内,零件是可以更换的,也就是说某些机械零件的寿命可以比机器的寿命短.机械零件的寿命主要受材料的疲劳磨损和腐蚀影响.。为了避免发生零件疲劳引起的失效,如疲劳断裂,应根据机械零件寿命对应的疲劳极限计算疲劳强度.即根据寿命要求,结合零件转速等具体情况,根据式（36）,计算出应力循环次数为N时的疲劳极限,再代入强度条件式,计算疲劳强度.当满足疲劳强度时,可以保证机械零件在破坏前的应力循环次数达到寿命要求.。磨损般是不可避免的.在定条件下,腐蚀也是不可避免的,如桥梁结构件地埋钢质管道的腐蚀等.在设计时,主要是保证机械零件在寿命内,不要发生过度的磨损和腐蚀.磨损发生的机理尚为完全被人们掌握,影响磨损的因素也比较多,般根据摩擦学设计原理来改善摩擦副的耐磨性.主要措施有合理选择摩擦副材料；合理选择润滑剂和添加剂；控制摩擦副的工作条件,如压强滑动速度和温升.。到目前为止,还没有实用有效的腐蚀寿命计算方法,通常从材料选择及防腐处理方面采取措施.如选用耐腐蚀的材料,采用表面镀层喷涂磷化等处理.。 可靠性是产品在规定的条件下和规定的内,完成规定功能的能力.产品的质量般应包含性能指标和可靠性指标.机械产品的性能指标是指产品具有的技术指标,如机械的功率转矩工作力工作速度等.如果只有性能指标,没有可靠性指标,产品的性能指标也得不到保证.例如,台技术先进的飞机,如果可靠性不高,势必经常发生故障,影响正常飞行和增加维修费用,甚至可能造成严重的事故.产品的可靠性用可靠度R（t）来衡量.可靠度的定义是产品在规定的条件下和规定的内完成规定功能的概率.可靠度是的函数.有批数量为n的相同产品,在t=0开始工作,随着的延续,失效的件数no（t）在加大,正常工作的件数ni（t）在减少,在任意时刻t产品可靠度为（3–20）若某产品工作至3000小时的可靠度R（t）=0.96,则表示有96%的产品可以正常工作到3000小时以上,对具体件产品来讲,其工作到3000小时的概率为96%.机械加工，CNC加工，零件加工，找技成机械设备有限公司。欢迎电联！失效率指产品工作到t时刻,在下阶段的单位内发生失效的概率,可以证明,其数学表达式为（3–21）分离变量,两边积分,得得（3–22）零部件的失效精密机械零部件加工价格率和的关系般如图313所示.可以用试验的方法求得失效率曲线.失效率曲线反映产品总体寿命期失效率的情况.从失效曲线可以看出,失效大体可以分为个阶段.。第Ⅰ阶段为早期失效阶段,曲线为递减型.产品投入使用的早期,失效率较高而下降很快.其原因主要是设计制造贮存运输等形成的缺陷,以及调试跑合起动不当等人为因素所造成的.当这些由于先天不良引起的失效发生后,设备运转逐渐正常,则失效率就趋于稳定.应该尽量设法避免零件的早期失效,降低失效率和早期失效阶段的t0.。 第Ⅱ阶段为偶然失效阶段,其失效率缓慢增长.失效主要由非预期的过载误操作意外的天灾等偶然因素所造成.由于失效原因多属偶然,故称为偶然失效阶段.降低偶然失效期的失效率则能提高有效寿命,所以应注意提高产品的质量,精心使用维护.。第Ⅲ阶段为损坏失效阶段,其失效率是递增型.在t1以后失效率明显上升.这是由于产品已经老化,疲劳磨损蠕变腐蚀等所谓有耗损的原因所引起的,故称为耗损失效期.针对这阶段失效的原因,应该注意检查监控等,提前维修,使失效率仍不上升.。对于高精度的机械零件机构或设备,要求其运动误差小于许用值.例如在精密机械中,导轨的直线性误差主轴的径向跳动误差齿轮传动的转角误差等,必须要有定的精度要求.可以根据机器和零件的功能要求,选用合适的公差与配合,即进行精度设计,并能正确地标注到图样上.还可以按照零件图给定的公差值,求出机构的误差,与要求的机构精度比较.。

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      机械零件的设计准则。

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