第3节机械零件设计概述 机械零件的失效形式 失效:丧失正常的工作能力失效≠破坏 1.整体断裂 零件在拉压弯扭作用下,应力超过强度极限而发生的断裂或疲劳断裂。 例:螺栓断裂、轮轮齿根断裂 零件表面失效 例:腐蚀、磨损、疲劳点蚀等。 3.过大的残余变形 例:机床主轴变形过大,机车精度降低。 4.破坏正常的工作条件引起的失效 例:滑动轴承、带传动等 二.设计零件时应满足的要求 1.避免在预定寿命内失效 1)强度要求 (对于塑性材料的残余变形、静、疲劳断裂,脆性材料的断裂)不仅会出现在正常工作 阶段,也可能出现在安装、运输阶段 提高强度措施: a.降低集中载荷、合理截面形状 b.小应力集中 d.适当热处理 2)刚度 提高刚度措施 a:合理截面形状 堂 c:加强筋 2.工艺性 在既定的生产条件下,能够方便而经济地加工出来,并便于装配
第3节 机械零件设计概述 一. 机械零件的失效形式 失效：丧失正常的工作能力 失效≠破坏 1. 整体断裂 零件在拉压弯扭作用下，应力超过强度极限而发生的断裂或疲劳断裂。 例：螺栓断裂.、轮轮齿根断裂 2. 零件表面失效 例：腐蚀、磨损、疲劳点蚀等。 3. 过大的残余变形 例: 机床主轴变形过大，机车精度降低。 4. 破坏正常的工作条件引起的失效 例：滑动轴承、带传动等 二. 设计零件时应满足的要求 1. 避免在预定寿命内失效 1) 强度要求 （对于塑性材料的残余变形、静、疲劳断裂，脆性材料的断裂）不仅会出现在正常工作 阶段，也可能出现在安装、运输阶段。 提高强度措施： a. 降低集中载荷、合理截面形状 b. 减小应力集中。 d. 适当热处理。 2) 刚度 提高刚度措施： a: 合理截面形状 b: 合理支撑 c: 加强筋 2. 工艺性 在既定的生产条件下，能够方便而经济地加工出来，并便于装配 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
这样的零件工艺性就好。 改善工艺性措施: a:制造方法与生产条件、批量大小等适应 例:齿轮直径d>600mm时,由于锻压设备难于锻压,可用锻造 方法:单件或小批量应用锻造不宜用铸造 b:造型要简单 c:加工、安裝方便 3.经济性 措施 l)降低零件本身成本。例:a选材b加工量和利用率 2)采用标准零部件。例:标准螺纹、标准齿轮模数、标准密封件等 3)采用局部品质。例:蜗轮材料选择 4.质量要求 减轻质量措施: 1)加缓冲器。例:汽车板簧、摩托缓冲器 2)加安全装置。例:安全销、安全离合器等 3)降低应力集中 4)采用强重比高的材料。例:铝合金代替黑色金属 机械零件的设计准则 强度准则 σ<[G],飞[] 2.刚度准则 3.寿命准则 Lh≥[Lh]
这样的零件工艺性就好。 改善工艺性措施： a: 制造方法与生产条件、批量大小等适应。 例：齿轮直径 d>600mm 时，由于锻压设备难于锻压，可用锻造 方法；单件或小批量应用锻造不宜用铸造。 b: 造型要简单 c: 加工、安装方便 3. 经济性 措施： 1) 降低零件本身成本。例：a.选材 b.加工量和利用率。 2) 采用标准零部件。例：标准螺纹、标准齿轮模数、标准密封件等 3) 采用局部品质。例：蜗轮材料选择 4. 质量要求 减轻质量措施： 1) 加缓冲器。例：汽车板簧、摩托缓冲器等 2) 加安全装置。例：安全销、安全离合器等 3) 降低应力集中 4) 采用强重比高的材料。例：铝合金代替黑色金属 三. 机械零件的设计准则 强度准则 2. 刚度准则 3. 寿命准则 Lh≥[Lh]
4.振动稳定性准则 四.机械零件的设计方法 五.机械零件的设计步骤(理论设计) )根据零件使用要求,选择零件类型 例:选择直齿轮或斜齿轮,带传动或链传动 2)计算作用在零件上的载荷。包括大小和方向 3)选择材料。由工况确定 4)根据失效形式,确定设计准则,计算零件的主要尺寸。 5)结构设计。确定非主要尺寸 6)校核计算。如果不满足条件返回3) 7)画零件工作图并写说明书
4. 振动稳定性准则 四. 机械零件的设计方法 五. 机械零件的设计步骤（理论设计） 1) 根据零件使用要求，选择零件类型。 例：选择直齿轮或斜齿轮，带传动或链传动 2) 计算作用在零件上的载荷。包括大小和方向 3) 选择材料。由工况确定 4) 根据失效形式，确定设计准则，计算零件的主要尺寸。 5) 结构设计。确定非主要尺寸 6) 校核计算。如果不满足条件返回 3) 7) 画零件工作图并写说明书