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什么是机械零件的工作能力?常用的计算准则有
来源:未知   发布时间:2019-07-26 04:25   浏览次数:

 

  机械零件的工作能力是指在一定的运动、载荷和环境情况下,在预定的使用期限内,不发生失效的安全工作限度。

  常用的计算准则有:强度准则、刚度准则、耐磨性准则、振动稳定性准则和耐热性准则等。

  机械零件是从机械构造学和力学分离出来的。随着机械工业的发展,新的设计理论和方法、新材料、新工艺的出现,机械零件进入了新的发展阶段。

  有限元法、断裂力学、弹性流体动压润滑、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计(CAD)、实体建模(Pro、Ug、Solidworks等)、系统分析和设计方法学等理论,已逐渐用于机械零件的研究和设计。

  更好地实现多种学科的综合,实现宏观与微观相结合,探求新的原理和结构,更多地采用动态设计和精确设计,更有效地利用电子计算机,进一步发展设计理论和方法,是这一学科发展的重要趋向。

  机床零件的品种繁多,按结构特点、功用和受载特点可分为:轴类零件、齿轮类零件、机床导轨等。

  机床主轴是机床中最主要的轴类零件。机床类型不同,主轴的工作条件也不一样。根据主轴工作时所受载荷的大小和类型,大体上可以分为四类:

  (1)轻载主轴。工作载荷小,冲击载荷不大,轴颈部位磨损不严重,例如普通车床的主轴。这类轴一般用45钢制造,经调质或正火处理,在要求耐磨的部位采用高频表面淬火强化。

  (2)中载主轴。中等载荷,磨损较严重,有一定的冲击载荷,例如铣床主轴。一般用合金调质钢制造,如40Cr钢,经调质处理,要求耐磨部位进行表面淬火强化。

  (3)重载主轴。工作载荷大,磨损及冲击都较严重,例如工作载荷大的组合机床主轴。一般用20CrMnTi钢制造,经渗碳、淬火处理。

  (4)高精度主轴。 有些机床主轴工作载荷并不大,但精度要求非常高,热处理后变形应极小。工作过程中磨损应极轻微,例如精密镗床的主轴。

  一般用38CrMoAlA专用氮化钢制造,经调质处理后,进行氮化及尺寸稳定化处理。过去,主轴几乎全部都是用钢制造的,轻载和中载主轴已经可用球墨铸铁制造。

  1、机械零件的工作能力是指在一定的运动、载荷和环境情况下,在预定的使用期限内,不发生失效的安全工作限度。

  常用的计算准则有:强度准则、刚度准则、耐磨性准则、振动稳定性准则和耐热性准则等。

  这类变形形式是由大小相等,方向相反,作用线与杆件轴线重合的一对力引起的,表现为杆件的长度发生伸长或缩短。

  如起吊重物的钢索,桁架的杆件,液压油缸的活塞杆等的变形,都属于拉伸或压缩变形。

  例如紧固螺钉, 当拧紧螺帽时,被压紧的工件对螺钉有反作用力,螺钉承受拉伸;千斤顶的螺杆在顶起重物时,则承受压缩。

  前者发生伸长变形,后者发生缩短变形,直杆沿轴线受大小相等、方向相反的外力作用,发生伸长或缩短的变形时,称为直杆的轴向拉伸或压缩。

  本章只讨论直杆的轴向拉伸与压缩。 若把承受轴向拉伸或压缩的杆件的形状和受力情况进行简化,则可以简化成受力简图。

  这类杆件受力的共同特点是:在构件的两侧面上受到大小相等,方向相反,作用线相距很近而且垂直于杆轴的外力的作用。

  在这样的外力作用下,杆件的主要变形是:以两力 间的横截面m—m为分界面,构件的两部分沿该面发生相对错动。

  构件的这种变形形式称为剪切,截面m—m称为剪切面,剪切面与外力的方向平行。

  只有一个剪切面,称为单剪,同时构件受压,两侧还受到其它构件的挤压作用,这种局部表面受压的现象称为挤压。

  若压力较大,则接触面处的局部区域会发生显著的塑性变形,致使结构不能正常使用,这种现象称为挤压破坏。

  例如,弯曲或拉伸变形,但由于这些变形相对剪切和挤压变形来说是次要的,故一般不予考虑。

  这类变形形式是由大小相等,方向相反,作用线相互平行的力引起的,表现为受剪杆件的两部分沿外力作用方向发生相对错动。

  这类变形形式是由大小相等,方向相反,作用面都垂直于杆轴的两个力偶引起的。

  表现为杆件的任意两个横截面发生绕轴线的相对转动。汽车的传动轴,电机和水轮机的主轴等都是受扭杆件。

  在垂直于杆轴线的平面内有力偶作用时,杆件将产生扭转变形,即杆的各横截面绕杆轴相对转动。杆的扭转变形具有如下特点:

  (1)受力:在杆的两端垂直于杆轴线的平面内作用着两个力偶,其力偶矩相等,转向相反。

  在工程中经常遇到扭转变形的构件,例如驾驶员的两手在方向盘上的平面内各施加一个大小相等,方向相反,作用线平行的力 ,它们形成一个力偶,作用在操纵杆的 端,而在操纵杆的 端则受到来自转向器的反力偶的作用,这样操纵杆便受到扭转作用。

  这类变形形式是由垂直于杆件轴线的横向力,或由作用于包含杆轴的纵向平面内的一对大小相等,方向相反的力偶引起的,表现为杆件轴线由直线变为曲线。

  工程中,受弯杆件是最常遇到的情况之一,桥式起重机的大梁,各种心轴以及车刀等的变形,都属于弯曲变形。

  还有一些杆件同时发生几种基本变形,例如车床主轴工作时发生弯曲、扭转和压缩三种基本变形;钻床立柱同时发生拉伸和弯曲两种基本变形,这种情况称为组合变形。

  2017-06-07展开全部失效:1.整体断裂 2.过大的残余变形 3.零件的表面破坏 4.破坏正常工作条件引起的失效



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