机械零件设计的基本要求你知道多少?
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- 发布时间
- 2022/2/15
概要
本文分享设计机械零件时需要满足的一些要求,供大家参考和学习。
机械零件指构成机器不可分割的基本单元,如螺栓、螺钉、键、皮带、齿轮、轴、弹簧、销等。机械零件设计是从以下几个方面研究一般机械零件的设计问题对机器的工作原理、承载能力、结构、维护等方面的研究,包括如何合理确定零件的形状和尺寸,如何合理选择零件的材料,如何使零件具有良好的质量。手艺等
机器零件是构成机器的基本单元。为使设计的机器满足基本使用要求,组成机器的零件必须满足以下要求。
1. 在预定寿命内避免失效的要求
在预定寿命内不失效的要求包括强度、刚度和寿命三个方面。
(一)强度
机器零件在工作过程中出现破损、磨损或不可接受的变形,都是由于强度不够造成的。除了安全装置中旨在及时失效的部件外,任何部件都应避免上述失效模式。因此,保证零件具有足够的强度是机器正常运转的基本要求。
为提高机械零件的强度,在设计中原则上可采取以下措施: 采用高强度材料;使零件有足够的横截面尺寸;合理设计零件的截面形状,增加截面的转动惯量;采用热处理和化学热处理方法,提高材料的力学性能;提高运动部件的制造精度,减少工作时的动载荷;合理配置零件在机内的相互位置,减少作用在零件上的负荷等。
(2)刚度
当机械零件的弹性变形不超过允许极限时,称为满足刚度要求。对于弹性变形过大而影响机器工作性能的零件,在设计时除进行强度计算外,还必须进行刚度计算。
为提高零件的整体刚度,可采取以下措施:增大零件的截面尺寸或增大截面的转动惯量;缩短支撑跨度或使用多支点结构以减少挠度和变形。
(3) 使用寿命
有些机械零件虽然在工作初期可以满足各种要求,但在工作一定时间后,可能会因为某种原因而失效。该部分正常工作的时间称为该部分的寿命。
零件的使用寿命是决定机器寿命的依据,零件的损坏会导致机器不能正常工作。影响零件寿命的主要原因是材料的疲劳、材料的腐蚀和相对运动部件接触面的磨损。
二、结构技术要求
机械零件具有良好的结构可制造性,即在给定的生产条件下可以方便、经济地生产,并且易于装配。因此,零件的结构可制造性应从毛坯制造、机械加工、装配等几个生产环节综合考虑。
可制造性还与批量大小和具体生产条件有关。为了提高零件的可制造性,必须熟悉当前的生产水平和条件。零件的结构设计对零件的结构可制造性具有决定性的影响,在整个设计工作中占有很大的比重,因此必须引起足够的重视。
3、经济要求
机械零部件的经济性首先表现在零部件本身的生产成本上。零件的经济性决定了机器的经济性。在设计零件时,我们应该力求以最少的成本(包括金钱、制造时间和人工)来设计零件。
降低机器零件成本,首先要采用轻量化的零件结构,减少材料消耗,用廉价丰富的材料代替贵重材料,可以降低材料成本;使用小边距或无边距毛坯或简化零件结构以减少加工时间;可制造性好的结构意味着加工和装配成本低,因此工艺水平对经济有直接影响。
对于大型零件,采用组合结构代替整体结构,可以降低零件成本。显着的效果。另外,尽可能使用标准化的零部件可以取得很大的经济效益。
4.可靠性要求
机器的可靠性是由零件的可靠性来保证的。零件的可靠性是指机器零件在规定的使用时间内和预定的环境条件下,能正常完成其功能的概率。
对于大多数机器,故障是随机发生的。因此,为了提高机器零件的可靠性,工作条件和零件性能的随机变化应尽可能小。此外,在使用过程中加强对工作状态的维护和监控,也可以提高机器部件的可靠性。
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