如果產(chǎn)生的應力在較大的體積內(nèi),這種應力狀態(tài)下的零件強度稱為體積強度(通常簡稱強度)?!と魞闪慵谑茌d前后由點接觸或線接觸變?yōu)樾”砻娣e接觸,而且其表面產(chǎn)生很大的局部應力(稱為接觸應力),這時零件的強度稱為表面接觸強度(簡稱接觸強度)。若零件的強度不夠,就會出現(xiàn)整體斷裂。表面接觸疲勞或塑性變形等失效而喪失工作能力。所以,設(shè)計零件時,必須滿足強度要求。強度計算準則為σ≤[σ]或τ≤[τ][σ]=;[τ]=式中,σ、τ——零件工作時的正應力和切應力;[σ]、[τ]——零件材料的許用正應力和許用切應力。S、Sτ——正應力和切應力的安全系數(shù);σlim、τlim——材料的極限正應力和極限切應力。[編輯]機械零件的失效[6]機械零件的失效是指零件在使用過程中,零件部分或完全喪失了設(shè)計功能。零件完全被破壞不能繼續(xù)工作;或零件已嚴重損壞,若繼續(xù)工作將失去安全;或雖能安全工作,但已失去設(shè)計精度等現(xiàn)象都屬于失效。為了預防零件失效,需對零件進行失效分析,即通過判斷零件失效形式、確定零件失效機理和原因,有針對性地進行選材、確定合理的加工路線,提出預防失效的措施。通用所指的使用范圍廣,比如說標準螺母,M3,M6,M8,這些都是通用型。南京先進通用機械及零部件發(fā)展變化
一般超耐熱合金使用的溫度界限為950~11007陶瓷材料的使用溫度界限為1200-1600℃,因此現(xiàn)代機械裝置特別是高溫機械部分,使用陶瓷材料將是一個重的研究方向。此外,高使度的材料,具有摩擦系數(shù)小、耐唐、雨化學病蝕、比重小線膨脹系數(shù)小等特性,因此可應用于離溫、中溫,低溫領(lǐng)域及加工精密的機械零件,也可以做電機零件。以機板裝置為**便用的陶瓷材料叫工程陶瓷。非標機械設(shè)計中常用的有色金屬材料主要包括:聚甲醛POM:被譽為"賽鋼",本色白色,強度、剛度高,彈性好,減磨耐磨性好。自動化設(shè)備上常用作叐力較小且要求輕量化的結(jié)構(gòu),如產(chǎn)品定位的治具,擋塊等。尼龍:本色為象牙色,不POM類似,也是常用的工程塑料。聚氨酯PU:代號PU,其中聚氨酯彈性體為設(shè)備常用材料,因其具有優(yōu)異的彈性,設(shè)備上常用作緩沖材料。包膠滾筒上的膠大多也是聚氨酯材料。根據(jù)具體情況,選擇的彈性體的硬度也不同。聚甲基丙烯酸甲酯:代號PMMA,俗稱有機玻璃、亞克力。應用***的透明塑料,常用作設(shè)備安全門防護罩等。聚四氟乙烯:代號PTFE,即俗稱的特氟龍,俗稱“塑料王”。具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性。設(shè)備上常用作摩擦滑動材料,密封件及抗粘膠零件。錫山區(qū)標準通用機械及零部件誠信推薦連接類:螺栓、鍵、花鍵、銷;其他:彈簧、機架、箱體等。
1.機械零件失效形式機械零件常見的失效方式可以分為三種類型:過量變形失效、斷裂失效和表面損傷失效。(1)過量變形失效:零件因變形量過大超過允許范圍而造成的失效。它主要包括過量彈性變形、塑性變形和高溫下發(fā)生的蠕變等失效形式。(2)斷裂失效:因零件承載過大或疲勞損傷等原因而導致分離為互不相連的兩個或兩個以上部分的現(xiàn)象。斷裂是**嚴重的失效形式,它包括韌性斷裂失效、低溫脆性斷裂失效、疲勞斷裂失效、蠕變斷裂失效和環(huán)境破斷失效等幾種形式。(3)表面損傷失效:零件工作時由于表面的相對摩擦或受到環(huán)境介質(zhì)的腐蝕在零件表面造成損傷或尺寸變化而引起的失效。它主要包括表面磨損失效、腐蝕失效、表面疲勞失效等形式。需要指出,同一種機械零件在工作中往往不只是一種失效方式起作用。但是,一般造成零件失效時總是一種方式起主導作用。失效分析的**問題就是要找出主要的失效方式。2.機械零件失效的原因引起機械零件失效的因素很多且較為復雜,涉及零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、材料的加工制造、產(chǎn)品的裝配及使用保養(yǎng)等多個方面。(1)設(shè)計不合理:主要是指零件結(jié)構(gòu)和形狀不正確或不合理,如零件存在缺口、小圓弧轉(zhuǎn)角、不同形狀過渡區(qū)等。
設(shè)計計算是根據(jù)零件的工作情況,選定計算準則,按其所規(guī)定的要求計算出零件的主要幾何尺寸和參數(shù)。校核計算是先按其他辦法初步擬定出零件的主要尺寸和參數(shù),然后根據(jù)計算準則所規(guī)定的要求校校零件是否安全。由于校核計算時,已知零件的有關(guān)尺寸,因此能計入影響強度的結(jié)構(gòu)因素和尺寸因素,計算結(jié)果比較精確。2.經(jīng)驗設(shè)計經(jīng)驗設(shè)計是根據(jù)已有的經(jīng)驗公式或設(shè)計者本人的工作經(jīng)驗,或借助類比方法所進行的設(shè)計。這主要適用于使用要求不大變動而結(jié)構(gòu)形狀已典型化的零件,如箱體、機架、傳動零件的結(jié)構(gòu)要素等。3.模型實驗設(shè)計這種設(shè)計是對一些尺寸巨大、結(jié)構(gòu)復雜的重要零件,根據(jù)初步設(shè)計的結(jié)果,按比例制成小尺寸的模型,經(jīng)過實驗手段對其各方面的特性進行檢驗,再根據(jù)實驗結(jié)果對原設(shè)計進行逐步修改,從而達到完善的設(shè)計。模型實驗設(shè)計是在設(shè)計理論還不成熟,已有的經(jīng)驗又不足以解決設(shè)計問題時,為積累新經(jīng)驗、發(fā)展新理論和獲得好結(jié)果而采用的一種設(shè)計方法。但這種設(shè)計方法費時、耗資,一般只用于特別重要的設(shè)計中。二、機械零件設(shè)計的一般步驟1)選擇零件的類型和結(jié)構(gòu)。這要根據(jù)零件的使用要求,在熟悉各種零件的類型、特點及應用范圍的基礎(chǔ)上進行。2)分析和計算載荷。**零件是以自身機器標準而生產(chǎn)的一種零件。
非金屬材料指塑料、橡膠、合成纖維等高分子材料及陶瓷等。高分子材料有許多優(yōu)點,如原料豐富、密度小,在適當?shù)臏囟确秶鷥?nèi)有很好的彈性,耐腐蝕性好等。其主要缺點是容易老化,其中不少材料阻燃性差,總體上講,耐熱性不好。陶瓷材料的主要特點是硬度極高、耐磨、耐腐蝕、熔點高、剛度大以及密度比鋼鐵小等。目前,陶瓷材料已應用于密封件、滾動軸承和切削刀具等結(jié)構(gòu)中。其主要缺點是比較脆,斷裂韌度低,價格昂貴,加工工藝性差等。復合材料是指用兩種或兩種以上具有明顯不同的物理和力學性能的材料經(jīng)復合工藝處理而得到所需性能的一種新型材料。例如用玻璃、石墨(碳)、硼、塑料等非金屬材料可以復合成各種纖維增強復合材料。在普通碳素鋼板表面貼附塑料,可以獲得強度高而又耐腐蝕的塑料復合鋼板,主要優(yōu)點是有較高的強度和彈性模量,而質(zhì)量又特別小,但也有耐熱性差、導熱和導電性能較差的缺點。此外,復合材料的價格比較貴。所以目前復合材料主要用于航空、航天等高科技領(lǐng)域,在民用產(chǎn)品中,復合材料也有一些應用。二、機械零件材料選擇原則從各種各樣的材料中選擇出適用的材料,是一項受多方面因素所制約的工作。在以后的有關(guān)章節(jié)中。通用零件大致可分為一下四類,傳動類:齒輪傳動、鏈傳動、帶傳動、蝸桿傳動、螺旋傳動;江蘇先進通用機械及零部件電話
也稱為通用零件,還是在各種機器中常用的零件。南京先進通用機械及零部件發(fā)展變化
另一方面是指對零件的工作條件、過載情況估計不足,造成零件實際工作能力不足,致使零件早期失效。(2)選材不合理:設(shè)計中對零件失效的形式判斷錯誤,所選的材料性能不能滿足工作條件需要;選材所依據(jù)的性能指標不能反映材料對實際失效形式的抗力,選擇了錯誤的材料;所選用的材料質(zhì)量太差,成分或性能不合格導致不能滿足設(shè)計要求等都屬于選材不合理。(3)加工工藝不合理:零件的加工工藝不當,可能會產(chǎn)生各種缺陷,導致零件在使用過程中較早地失效。如熱加工過程中出現(xiàn)過熱、過燒和帶狀組織;熱處理過程中出現(xiàn)脫碳、變形、開裂;冷加工過程出現(xiàn)較深的刀痕、磨削裂紋等。(4)安裝使用不當:裝配和安裝過程不符合技術(shù)要求,如安裝時配合過緊、過松,對中不準,固定不穩(wěn)等都可能導致零件不能正常工作或過早出現(xiàn)失效;此外,使用過程中違章操作、超載、超速、不按時維修和保養(yǎng)等也會造成零件過早出現(xiàn)失效。[編輯]參考文獻↑安琦主編.1緒論機械設(shè)計.華東理工大學出版社,.↑陸鳳儀等主編.第二章機械及機械零件設(shè)計概述機械設(shè)計.機械工業(yè)出版社,.↑林宋,夏新念,郭畢佳等編著.第四章機械設(shè)計基礎(chǔ)知識機械設(shè)計師職場必備.機械工業(yè)出版社,.↑莊嚴。南京先進通用機械及零部件發(fā)展變化
無錫新安圣龍機械制造廠致力于家用電器,是一家生產(chǎn)型公司。公司業(yè)務分為機械制造等,目前不斷進行創(chuàng)新和服務改進,為客戶提供良好的產(chǎn)品和服務。公司將不斷增強企業(yè)重點競爭力,努力學習行業(yè)知識,遵守行業(yè)規(guī)范,植根于家用電器行業(yè)的發(fā)展。無錫新安圣龍憑借創(chuàng)新的產(chǎn)品、專業(yè)的服務、眾多的成功案例積累起來的聲譽和口碑,讓企業(yè)發(fā)展再上新高。