第三节机械零件设计概述

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1、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

2、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、安装方便1.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2.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

3、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一.机械零件的设计准则1.强度准则s<[s],t<[t]2.刚度准则3.寿命准则Lh≥[Lh]1.振动稳定性准则一.机械零件的设计方法二.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。