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機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

2021-10-28 02:28:06

機(jī)械零部件設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)的重要組成部分,機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案中的機(jī)構(gòu)和構(gòu)件只有通過(guò)零部件設(shè)計(jì)才能得到用于大連機(jī)械加工的零部件工作圖和部件裝配圖,同時(shí)它也是機(jī)械總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括:根據(jù)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)和總體設(shè)計(jì)的要求,明確零部件的工作要求、性能、參數(shù)等,選擇零部件的結(jié)構(gòu)構(gòu)形、材料、精度等,進(jìn)行失效分析和工作能力計(jì)算,畫出零部件圖和部件裝配圖。


機(jī)械產(chǎn)品整機(jī)應(yīng)滿足的要求是由零部件設(shè)計(jì)所決定的,機(jī)械零部件設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求為:在工作能力上要求具體有強(qiáng)度、剛度、壽命、耐磨性、耐熱性、振動(dòng)穩(wěn)定性及精度等;在工藝性上要求加工、裝配具有良好的工藝性及維修方便;在經(jīng)濟(jì)性上的要求主要指生產(chǎn)成本要低。此外,還要滿足噪聲控制、防腐性能、不污染環(huán)境等環(huán)境保護(hù)要求和安全要求等。這些要求往往互相牽制,需全面綜合考慮。


機(jī)械零部件由于各種原因不能正常工作而失效,其失效形式很多,主要有斷裂、表面壓碎、表面點(diǎn)蝕、塑性變形、過(guò)度彈性變形、共振、過(guò)熱及過(guò)度磨損等。為了保證零部件能正常工作,在設(shè)計(jì)零部件時(shí)應(yīng)首先進(jìn)行零部件的失效分析,預(yù)估失效的可能性,采取相應(yīng)措施,其中包括理論計(jì)算,計(jì)算所依據(jù)的條件稱為計(jì)算準(zhǔn)則,常用的計(jì)算準(zhǔn)則有:一是強(qiáng)度準(zhǔn)則。強(qiáng)度是機(jī)械零部件抵抗斷裂、表面疲勞破壞或過(guò)大塑性變形等失效的能力。強(qiáng)度要求是保證機(jī)械零部件能正常工作的基本要求。二是剛度準(zhǔn)則。


剛度是指零部件在載荷的作用下,抵抗彈性變形的能力。剛度準(zhǔn)則要求零部件在載荷作用下的彈性變形在許用的極限值之內(nèi)。三是振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則。對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)或剛度較小的機(jī)械,在工作時(shí)應(yīng)避免發(fā)生共振。振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則要求所設(shè)計(jì)的零部件的固有頻率與其工作時(shí)所受激振源的頻率錯(cuò)開(kāi)。四是耐熱性準(zhǔn)則。機(jī)械零部件在高溫工作條件下,由于過(guò)度受熱,會(huì)引起潤(rùn)滑油失效、氧化、膠合、熱變形、硬度降低等問(wèn)題,使零部件失效或機(jī)械精度降低。


因此,為了保證零部件在高溫下正常工作,應(yīng)合理設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)及合理選擇材料,必要時(shí)須采用水冷或氣冷等降溫措施。五是耐磨性準(zhǔn)則。耐磨性是指相互接觸并運(yùn)動(dòng)零部件的工作表面抵抗磨損的能力。當(dāng)零部件過(guò)度磨損后,將改變其結(jié)構(gòu)形狀和尺寸,削弱其強(qiáng)度,降低機(jī)械精度和效率,以致零部件失效報(bào)廢。因此,機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取措施,力求提高零部件的耐磨性。

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