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谁知道机械零件的设计准则是什么,还有设计方法。
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推荐答案 推荐于2017-10-05
1、强度准则
要求机械零件的工作应力σ不超过许用应力[σ]。其典型的计算公式是:
(3-16)
σlim——极限应力,对受静应力的脆性材料取其强度极限,对受静应力的塑性材料取其屈服极限,对受变应力的零取其疲劳极限。
S——安全系数。
2.刚度准则
机械零件在受载荷时要发生弹性变形,刚度是受外力作用的材料、机械零件或结构抵抗变形的能力。材料的刚度由使其产生单位变形所需的外力值来量度。机械零件的刚度取决于它的弹性模量E或切变模量G、几何形状和尺寸,以及外力的作用形式等。分析机械零件的刚度是机械设计中的一项重要工作。对于一些需要严格限制变形的零件(如机翼、机床主轴等),须通过刚度分析来控制变形。我们还需要通过控制零件的刚度以防止发生振动或失稳。另外,如弹簧,须通过控制其刚度为某一合理值以确保其特定功能。刚度准则是要求零件受载荷后的弹性变形量不大于允许弹性变形量。刚度准则的表达式为
(3–17)
y是弹性变形量,如挠度、纵向伸长(缩短):[y]为相应的许用弹性变形量。零件的弹性变形量可由理论计算或经实验得到,许用变形量则取决于零件的用途,根据理论分析或经验确定。
3.耐热性准则
由于摩擦等原因,机械在运转时,机械零件和润滑剂的温度一般会升高。过高的工作温度将导致润滑效果下降,同时,还会引起零件的热变形、硬度和强度下降,甚至损坏。如在高温时,金属机械零件可能发生胶合、卡死;塑料等非金属机械零件可能发生软化,甚至熔化等,在某些场合还会引起热应力。耐热性准则一般是控制机械零件的工作温度不要超过许用值,以保证零部件正常工作,其表达式是
(3–18)
为了改善散热性能、控制温升,必要时可以采用水冷或气冷等措施。
4. 振动稳定性准则
当激励的频率等于物体固有频率时,物体振幅最大,激励的频率与固有频率相差越大,物体的振幅越小。激励的频率接近物体的固有频率时,受迫振动的振幅会很大,这种现象叫做共振。振动稳定性指机械零件在机器运转时避免发生共振的品质。
为了延长机器的寿命,为了避免轴和机器的损坏,应验算轴的振动稳定性,特别是高速机器的轴。振动稳定性准则要求机械零件的固有频率应与激励的频率错开,保证不发生共振。
设机器中受激励作用的零部件的固有频率为f,激励力的频率为fp,一般要求
fp < 0.85 f 或 fp >1.15 f (3–19)
改变机械零件的刚度和质量可以改变其固有频率。增大机械零件的刚度和减小其质量,提高其固有频率;减小机械零件的刚度和增大其质量则降低机械零件的固有频率。有时,机器运转时为了防止共振要调节转速。
轴产生共振的主要原因是:由于材料内部质量不均匀,加之制造和安装的误差,使其质心和它的旋转中心产生偏差,轴旋转时产生惯性力,这个惯性力使转子作强迫振动。轴在引起共振时的速度称为临界速度。在临界速度下,这个惯性力的频率等于或几倍于转子的固有频率,因此发生共振。
5.寿命准则
为了保证机器在一定寿命期限内正常工作,在设计机械零件时必然要对机械零件的寿命提出要求。需要说明,在机器寿命期限内,零件是可以更换的,也就是说某些机械零件的寿命可以比机器的寿命短。机械零件的寿命主要受材料的疲劳、磨损和腐蚀影响。
为了避免发生零件疲劳引起的失效,如疲劳断裂,应根据机械零件寿命对应的疲劳极限计算疲劳强度。即根据寿命要求,结合零件转速等具体情况,根据式(3-6),计算出应力循环次数为N时的疲劳极限,再代入强度条件式,计算疲劳强度。当满足疲劳强度时,可以保证机械零件在破坏前的应力循环次数达到寿命要求。
磨损一般是不可避免的。在一定条件下,腐蚀也是不可避免的,如桥梁结构件、地埋钢质管道的腐蚀等。在设计时,主要是保证机械零件在寿命内,不要发生过度的磨损和腐蚀。磨损发生的机理尚为完全被人们掌握,影响磨损的因素也比较多,一般根据摩擦学设计原理来改善摩擦副的耐磨性。主要措施有:合理选择摩擦副材料;合理选择润滑剂和添加剂;控制摩擦副的工作条件,如压强、滑动速度和温升。
到目前为止,还没有实用、有效的腐蚀寿命计算方法,通常从材料选择及防腐处理方面采取措施。如选用耐腐蚀的材料,采用表面镀层、喷涂、磷化等处理。
6. 可靠性准则
可靠性是产品在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。产品的质量一般应包含性能指标和可靠性指标。机械产品的性能指标是指产品具有的技术指标,如机械的功率、转矩、工作力、工作速度等。如果只有性能指标,没有可靠性指标,产品的性能指标也得不到保证。例如,一台技术先进的飞机,如果可靠性不高,势必经常发生故障,影响正常飞行和增加维修费用,甚至可能造成严重的事故。产品的可靠性用可靠度R(t)来衡量。
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其他回答
第1个回答 2008-11-25
设计准则很多呀,不是一两句话能说清的,一个合格的机械设计工程师要有至少10年以上的工作经验,所以就机械设计而言,不是一两天就能掌握设计技术的.但初步设计可参考一些设计手册,上面都有初步的设计方法及准则!本回答被提问者采纳
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谁知道机械零件的设计准则是什么,还有设计方法
。
答:
机械零件在受载荷时要发生弹性变形,刚度是受外力作用的材料、机械零件或结构抵抗变形的能力
。材料的刚度由使其产生单位变形所需的外力值来量度。机械零件的刚度取决于它的弹性模量E或切变模量G、几何形状和尺寸,以及外力的作用形式等。分析机械零件的刚度是机械设计中的一项重要工作。对于一些需要严格限制变...
机械零件的设计准则
有哪些?
答:
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...
机械设计
有哪些基本要求及原则
答:
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机械零件的设计
都有哪些步骤
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答:
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