机械零件的设计准则有哪些?

如题所述

机械零件的设计准则有如下这些:

为防止零件的失效,在设计零件时所依据的基本原则,称为设计准则。机械零件常用的设计准则如下。

1.强度准则。强度准则就是指零件中的应力不得超过允许的限度,即应使其危险剖面上或工作表面上的工作应力不超过零件的允许应力,用公式表示为满足强度要求的另一种表达方式是使零件工作时危险剖面上的实际安全系数不小于许用安全系数。

2.刚度准则。刚度准则是指零件在载荷作用下产生的弹性变形量不超过机器工作性能所允许的极限值,即许用变形量,许用变形根据不同的机械类型及其使用场合,按理论或经验来确定其合理的数值。

3.寿命准则。寿命准则就是要求零件在预期的工作期限内,能正常工作而不失效。而影响零件寿命的主要因素是材料的疲劳和由于磨损及腐蚀引起的表面失效。依据材料的疲劳极限进行疲劳强度计算可防止发生疲劳失效。

但是对于磨损,由于其类型多,产生的机理也还不完全清楚,影响因素也很复杂,所以尚无通行的能够进行定量计算的方法。然而零件的磨损会使其工作性能降低,过度磨损常成为零件报废的主要原因之一。

因此除采用合理选择摩擦副的材料、提高其耐磨性、采用良好的润滑以减少磨损等措施外,还应限制与磨损有关的参数,例如限制比压(单位接触面积上的压力)和比压与速度的乘积值来保证零件表面有一层强度较高的边界膜,以保护零件表面不产生过量磨损。

对于腐蚀寿命,至今,尚无提出腐蚀寿命的计算方法,因而只好从材料选择和工艺措施两方面来提高零件的防腐蚀能力。例如,选用耐腐蚀的材料,采用发蓝、表面镀层、喷涂漆膜及表面阳极化处理等措施。

4.振动稳定性准则。机器中存在着很多周期性变化的激振源,例如:齿轮的啮合,滚动轴承中的振动,弹性轴的偏心振动等。

如果某一零件本身的固有频率与激振源的频率重合或成整倍数关系时,这些零件就会发生共振,造成零件破坏或机器工作条件失常。因此对易于丧失稳定性的高速机械应进行振动分析和计算,以确保零件及系统的振动稳定性,即在设计时要使机器中受激振作用的各零件的固有频率与激振源的频率错开。

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