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机械零件的设计准则

平度机械加工制造厂家的小编告诉你机械零件的设计准则


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: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。



2、耐热性准则


  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。


3、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<0.85f或fp>1.15f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。


4、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若某产品工作至3000小时的可靠度R(t)=0.96,则表示有96%的产品可以正常工作到3000小时以上,对具体一件产品来讲,其工作到3000小时的概率为96%。