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機械零部件設計的主要內容

2021-10-28 02:28:06

機械零部件設計是機械設計的重要組成部分,機械運動方案中的機構和構件只有通過零部件設計才能得到用于大連機械加工的零部件工作圖和部件裝配圖,同時它也是機械總體設計的基礎。機械零部件設計的主要內容包括:根據運動方案設計和總體設計的要求,明確零部件的工作要求、性能、參數等,選擇零部件的結構構形、材料、精度等,進行失效分析和工作能力計算,畫出零部件圖和部件裝配圖。


機械產品整機應滿足的要求是由零部件設計所決定的,機械零部件設計應滿足的要求為:在工作能力上要求具體有強度、剛度、壽命、耐磨性、耐熱性、振動穩定性及精度等;在工藝性上要求加工、裝配具有良好的工藝性及維修方便;在經濟性上的要求主要指生產成本要低。此外,還要滿足噪聲控制、防腐性能、不污染環境等環境保護要求和安全要求等。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、表面點蝕、塑性變形、過度彈性變形、共振、過熱及過度磨損等。為了保證零部件能正常工作,在設計零部件時應首先進行零部件的失效分析,預估失效的可能性,采取相應措施,其中包括理論計算,計算所依據的條件稱為計算準則,常用的計算準則有:一是強度準則。強度是機械零部件抵抗斷裂、表面疲勞破壞或過大塑性變形等失效的能力。強度要求是保證機械零部件能正常工作的基本要求。二是剛度準則。


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。三是振動穩定性準則。對于高速運動或剛度較小的機械,在工作時應避免發生共振。振動穩定性準則要求所設計的零部件的固有頻率與其工作時所受激振源的頻率錯開。四是耐熱性準則。機械零部件在高溫工作條件下,由于過度受熱,會引起潤滑油失效、氧化、膠合、熱變形、硬度降低等問題,使零部件失效或機械精度降低。


因此,為了保證零部件在高溫下正常工作,應合理設計其結構及合理選擇材料,必要時須采用水冷或氣冷等降溫措施。五是耐磨性準則。耐磨性是指相互接觸并運動零部件的工作表面抵抗磨損的能力。當零部件過度磨損后,將改變其結構形狀和尺寸,削弱其強度,降低機械精度和效率,以致零部件失效報廢。因此,機械設計時應采取措施,力求提高零部件的耐磨性。

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