機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)5機(jī)械零件設(shè)計(jì)概論.

1、一、主要內(nèi)容1、機(jī)械零件的強(qiáng)度及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；2、機(jī)械零件的常用材料及其選擇；3、機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性和標(biāo)準(zhǔn)化。二、重點(diǎn)與難點(diǎn)1、機(jī)械零件的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則;2、機(jī)械零件的常用材料及其選擇；3、機(jī)械零件的常用熱處理方式：4、機(jī)械寒件的結(jié)構(gòu)工藝性.機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足的要求是:在滿(mǎn)足預(yù)期使用功能的前提下，應(yīng)性能好、效 率高、成本低，在預(yù)定使用期內(nèi)安全可靠，操作 方便，維修簡(jiǎn)單和造型美觀(guān)。本章主要介紹機(jī)械零件的強(qiáng)度及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料及其選擇及機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性和標(biāo)準(zhǔn)化。一、機(jī)械零件的主要失效形式失 效： 當(dāng)機(jī)械零件由于某種原因而喪失正常 工作能力。失效形式：斷裂、塑性變形、過(guò)大的彈性變形、表面失效（如

2、磨損、疲勞點(diǎn)蝕、 膠合、塑性流動(dòng)、壓潰和腐蝕）等, 以及正常條件下引起的失效，如帶 傳動(dòng)中的打滑、受壓桿件的失穩(wěn)等。工作能力：零件不發(fā)生失效時(shí)的安全工作限度。二.機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則一設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)，保證零件不產(chǎn)生1. 強(qiáng)度準(zhǔn)則失效所依據(jù)的基本準(zhǔn)貝嘰在載荷作用下，零件抵抗破壞的能力。2.剛度準(zhǔn)則忘r,r = -在載荷作用下，零件抵抗彈性變形的能力。胚yy 一按各種求變形量的理論或?qū)嶒?yàn)方法來(lái)確定 的彈性變形量。3.壽命準(zhǔn)則影響零件壽命的主要因素是腐蝕、磨損和疲勞。4. 振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則人 <0.85幾 fp>L15f5. 可靠性準(zhǔn)則可靠性是指系統(tǒng)或零件在規(guī)定的條件下和規(guī)定 的

3、時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的程度。可靠性通常用 可靠度R來(lái)度量，它是指系統(tǒng)或零件在規(guī)定的條 件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率。第二節(jié) 機(jī)械零件的常用材料及其選擇一、常用材料1、材料的分類(lèi)和應(yīng)用見(jiàn)表5-12、金屬材料的力學(xué)性能1）強(qiáng)度是指材料抵抗塑性變形和斷裂的能力。屈服 點(diǎn)化和抗拉強(qiáng)度丹是表征強(qiáng)度的主要指標(biāo)。2）剛度是指材料抵抗彈性變形的能力。彈性模量E 是表征強(qiáng)度的主要指標(biāo)。3) 塑性是指在外力作用下金屬產(chǎn)生塑性變形而不產(chǎn)生斷裂的能力。伸長(zhǎng)率和收縮率是表征塑性的主要指標(biāo)。(1)伸長(zhǎng)率試件拉斷后單位長(zhǎng)度內(nèi)產(chǎn)生殘余伸長(zhǎng)的百分?jǐn)?shù)。(2)收縮率叮皿試件拉斷后截面面積相對(duì)收縮的百分?jǐn)?shù)。詈xWO%4)

4、硬度是指材料抵抗壓入物壓陷的能力，也可說(shuō)是材 料對(duì)局部塑性變形的抵抗能力。工程上常用洛氏 硬度和布氏硬度來(lái)表示材料的硬度值。5) 韌性和疲勞強(qiáng)度(1) 韌性在沖擊載荷作用下，金屬材料抵抗破壞的能力O aK = AK / A(2) 疲勞強(qiáng)度金屬材料受到交變載荷作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生交變應(yīng) 力，即使其應(yīng)力未超過(guò)化，當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增加 到某一數(shù)值N后，材料也會(huì)產(chǎn)生斷裂，這種現(xiàn)象 叫做金屬的疲勞。3、鋼的熱處理1)熱處理是將鋼在固態(tài)范圍內(nèi)施以不同形式的加 熱、保溫和冷卻，從而改變（或改善）其組織結(jié)構(gòu)以 達(dá)到預(yù)期性能的操作工藝。退火將鋼件加熱到臨界溫度以上2030。6 經(jīng)保溫 一段時(shí)間后隨熱處理爐緩慢冷卻（或埋入砂中和 石灰石中冷卻）莖。C 以下，然后在空氣中冷卻降低鋼的硬度，改善切削性能，細(xì)化鋼的晶 粒，減少組織的不均勻性，消除工件在鍛造、鑄 造過(guò)程中出現(xiàn)的內(nèi)應(yīng)力。2)正火將鋼件加熱到臨界溫度以上3050弋，保溫一 段時(shí)間后從爐中取岀在空氣中冷卻。3)淬火和回火淬火將鋼件加熱到臨界溫度以上305（rc ,保溫一段時(shí)間，在水、鹽水或油中急速冷卻?；鼗饘⒋慊鸷蟮墓ぜ訜岬脚R界溫度以下，保 溫一段時(shí)間后在空氣