《機(jī)械零件設(shè)計(jì)概述》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)概述（52頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第九章第九章 機(jī)械零件設(shè)計(jì)概論機(jī)械零件設(shè)計(jì)概論概論概論螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接軸轂聯(lián)接軸轂聯(lián)接帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)軸軸滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承聯(lián)軸器和離合器聯(lián)軸器和離合器本章教學(xué)內(nèi)容和基本要求1. 了解機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本要求；2. 理解機(jī)械零件的體積強(qiáng)度和表面強(qiáng)度；3. 了解機(jī)械零件常用材料及其選擇；4. 了解機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性及機(jī)械零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。機(jī)械零件設(shè)計(jì)概論機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本要求及步驟機(jī)械零件的強(qiáng)度機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度機(jī)械零件的耐磨性機(jī)械零件常用材料及其選擇公差與配合、表面粗糙度機(jī)械零件的工藝性及標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本要求及步驟機(jī)械

2、零件設(shè)計(jì)的基本要求及步驟機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本要求機(jī)械零件的失效機(jī)械零件的設(shè)計(jì)步驟機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本要求 機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求是：機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求是：在滿足預(yù)期功能的前提下，性能好、效率高、成本低；在預(yù)定使用期限內(nèi)安全可靠、操作方便、維修簡(jiǎn)單、造型美觀等。概括的說(shuō)，所設(shè)計(jì)的機(jī)械零件必須滿足以下幾點(diǎn)：工作可靠；成本低廉；維修簡(jiǎn)單；造型美觀機(jī)械零件的失效失效失效 機(jī)械零件由于某種原因不能正常工作時(shí)，稱為失效。工作能力工作能力 在不發(fā)生失效的情況下，零件所能安全工作的限度，稱為工作能力。通常此限度是對(duì)載荷而言，所以習(xí)慣上又稱為承載能力。失效形式失效形式工作能力計(jì)算準(zhǔn)則工作能力計(jì)算準(zhǔn)則失效形式 機(jī)械零

3、件有許多種失效形式，但歸納起來(lái)最主要的有以下幾種形式。強(qiáng)度強(qiáng)度失效：零件發(fā)生斷裂或塑性變形；剛度剛度失效：零件發(fā)生過(guò)大的彈性變形；耐磨性耐磨性失效：零件的工作表面產(chǎn)生過(guò)度磨損或損傷；穩(wěn)定性穩(wěn)定性失效：零件發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng)；溫度溫度失效：零件過(guò)熱。工作能力計(jì)算準(zhǔn)則 對(duì)于各種不同的失效形式，相應(yīng)地有各種工作能力判定條件。判定條件可概括為計(jì)算量許用量。 這種為防止失效而制定的判定條件，通常稱為。對(duì)于不同的失效形式，有以下幾種計(jì)算準(zhǔn)則（判定條件）：工作能力計(jì)算準(zhǔn)則強(qiáng)度失效 應(yīng)力應(yīng)力許用應(yīng)力許用應(yīng)力， 、 、S S; 剛度失效 變形量變形量許用變形量，許用變形量，y y、 、 ;耐磨性失效 壓強(qiáng)壓強(qiáng) 許用

4、壓強(qiáng)，許用壓強(qiáng)， ;穩(wěn)定性失效 計(jì)算量計(jì)算量 許用量，許用量，p1.15 ; 溫度失效 溫升溫升 許用溫升許用溫升或或滿足熱平衡計(jì)算準(zhǔn)則，滿足熱平衡計(jì)算準(zhǔn)則，T T或H1H2;機(jī)械零件的設(shè)計(jì)步驟 設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)，常根據(jù)一個(gè)或幾個(gè)可能發(fā)生的主要失效形式，運(yùn)用相應(yīng)的判定條件，確定零件的形狀和主要尺寸。一般設(shè)計(jì)步驟如下：1.擬定零件的計(jì)算簡(jiǎn)圖2.確定作用在零件上的載荷3.選擇合適的材料4.根據(jù)零件可能出現(xiàn)的失效形式，選用相應(yīng)判定條件，確定零件的形狀和主要尺寸。應(yīng)當(dāng)注意：零件尺寸的計(jì)算值要根據(jù)工藝要求和標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格加以圓整。5.繪制加工圖并標(biāo)注必要的技術(shù)條件。機(jī)械零件的設(shè)計(jì)步驟 以上所述為設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)

5、算。在實(shí)際工作中，也常采用相反的方式校核計(jì)算校核計(jì)算。這時(shí)先參照實(shí)物（或圖紙）和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，初步擬定零件結(jié)構(gòu)和尺寸，然后再用相關(guān)的判定條件進(jìn)行驗(yàn)算。機(jī)械零件的強(qiáng)度機(jī)械零件的強(qiáng)度名義載荷名義載荷 理想的平穩(wěn)工作條件下作用在零件上的載荷。計(jì)算載荷計(jì)算載荷 在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，零件還會(huì)受到各種附加載荷，通常引入載荷系數(shù)K的辦法來(lái)估計(jì)這些因素的影響。載荷系數(shù)與名義載荷的乘積，稱為計(jì)算載荷。名義應(yīng)力名義應(yīng)力 按照名義載荷用力學(xué)公式求得的應(yīng)力。計(jì)算應(yīng)力計(jì)算應(yīng)力 按照計(jì)算載荷求得的應(yīng)力。機(jī)械零件的強(qiáng)度機(jī)械零件的強(qiáng)度機(jī)械零件的強(qiáng)度是指其抵抗體積斷裂、塑性變形和表面損壞這類(lèi)失效的能力，分為體積強(qiáng)度和表面強(qiáng)度，分別包括靜

6、強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。體積強(qiáng)度：是指拉伸、壓縮、彎曲、剪切、扭轉(zhuǎn)等涉及零件整個(gè)體積的強(qiáng)度。表面強(qiáng)度：是指擠壓、接觸等涉及零件表面層的強(qiáng)度。機(jī)械零件的強(qiáng)度機(jī)械零件的強(qiáng)度 機(jī)械零件按照強(qiáng)度條件判定時(shí)，常用的方式是比較危險(xiǎn)截面處的計(jì)算應(yīng)力（ 、 ）是否小于零件材料的許用應(yīng)力（ 、）。 即 為安全系數(shù)。和極限剪應(yīng)力；分別為零件極限正應(yīng)力、式中，而，而SSSeeeelimlimlimlim機(jī)械零件的強(qiáng)度機(jī)械零件的強(qiáng)度1. 應(yīng)力的種類(lèi)2. 靜應(yīng)力下的許用應(yīng)力3. 變應(yīng)力下的許用應(yīng)力4. 安全系數(shù)應(yīng)力的種類(lèi)按照隨時(shí)間變化情況，可分為靜應(yīng)力和變應(yīng)力。靜應(yīng)力：不隨時(shí)間變化的應(yīng)力稱為靜應(yīng)力，純粹的靜應(yīng)力是沒(méi)有的，但如變

7、化緩慢，就可以看作是靜應(yīng)力（如圖a)。變應(yīng)力：隨時(shí)間變化的應(yīng)力稱為變應(yīng)力。具有周期性的變應(yīng)力稱為循環(huán)變應(yīng)力，如圖b為一般的非對(duì)稱性循環(huán)變應(yīng)力，圖中T為應(yīng)力循環(huán)周期。應(yīng)力的種類(lèi)maxminminmaxminmax22ram循環(huán)特性應(yīng)力幅值平均應(yīng)力對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力：當(dāng)時(shí)1,minmaxr且0,minmaxma（如圖c)脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力：時(shí)、當(dāng)000minmaxr)(2maxdma如圖且靜應(yīng)力可看作是變應(yīng)力的特例，靜應(yīng)力可看作是變應(yīng)力的特例，。循環(huán)特性其1,minmaxr靜應(yīng)力下的許用應(yīng)力靜應(yīng)力下，零件材料有兩種損壞形式：斷裂或塑性變形。對(duì)于塑性材料，可按不發(fā)生塑性變形的條件

8、進(jìn)行計(jì)算。這時(shí)應(yīng)取材料的屈服極限作為零件的極限應(yīng)力，故許用應(yīng)力為：s Ss對(duì)于用脆性材料制成的零件，應(yīng)取強(qiáng)度極限作為極限應(yīng)力，其許用應(yīng)力為：B SB變應(yīng)力下的許用應(yīng)力變應(yīng)力下，零件的損壞形式是疲勞斷裂疲勞斷裂。疲勞斷裂具有以下特征：1)疲勞斷裂的最大應(yīng)力遠(yuǎn)比靜應(yīng)力下材料的強(qiáng)度極限低，甚至比屈服極限低；2)不管脆性材料或塑性材料，其疲勞斷裂均表現(xiàn)為無(wú)明顯塑性變形的脆性突然斷裂；3)疲勞斷裂是損傷的積累，它的初始現(xiàn)象是在零件表面或表層形成微裂紋，這種微裂紋隨著應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的增加而逐漸擴(kuò)展，直至余下的未斷開(kāi)的截面積不足以承受外載荷時(shí)，零件就突然斷裂。在零件的斷口上可清晰的看到這種情況。變應(yīng)力下的許用

9、應(yīng)力疲勞曲線疲勞曲線疲勞曲線：表示應(yīng)力與循環(huán)應(yīng)力次數(shù)N之間的關(guān)系曲線稱為疲勞曲線。如圖所示，可以看出，應(yīng)力越小，試件能經(jīng)受的循環(huán)次數(shù)就越多。變應(yīng)力下的許用應(yīng)力疲勞極限疲勞曲線的左半部（NN0)，可近似地用下列方程式表示：循環(huán)基數(shù)循環(huán)基數(shù)材料的疲勞極限材料的疲勞極限CNNmmN011式中，-1N為對(duì)應(yīng)循環(huán)次數(shù)N的疲勞極限；m為隨材料和應(yīng)力狀態(tài)而不同的冪指數(shù)，例如彎曲時(shí)m=9。可求得對(duì)應(yīng)于循環(huán)次數(shù)N的彎曲疲勞極限為：1011NmNkNN。時(shí)，取壽命系數(shù)，當(dāng)式中：10NNkNNk變應(yīng)力下的許用應(yīng)力許用應(yīng)力變應(yīng)力下，應(yīng)取材料的疲勞極限作為極限應(yīng)力。同時(shí)還應(yīng)考慮切口和溝槽等截面突變、絕對(duì)尺寸、表面狀態(tài)等

10、影響，為此引入有效應(yīng)力集中系數(shù)K、尺寸系數(shù)和表面狀態(tài)系數(shù)等。當(dāng)應(yīng)力是對(duì)稱循環(huán)變化時(shí)，許用應(yīng)力為：Sk11當(dāng)應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變化時(shí)，許用應(yīng)力為：Sk00式中，S為安全系數(shù)；0為材料的脈動(dòng)循環(huán)疲勞極限；k 、 、數(shù)值可在材料力學(xué)或相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)中查得。注：注：以上為“無(wú)限壽命”下零件的許用應(yīng)力。若零件在整個(gè)使用期限內(nèi)，其循環(huán)次數(shù)N -1，故采用-1N可得到較大許用應(yīng)力，從而減小零件的尺寸和重量。(1)安全系數(shù)安全系數(shù)定得正確與否對(duì)零件尺寸有很大影響。如果安全系數(shù)定得過(guò)大將會(huì)使結(jié)構(gòu)笨重；如果過(guò)小，則不夠安全。在各個(gè)不同的機(jī)械制造部門(mén)，通過(guò)長(zhǎng)期的生產(chǎn)試件，都制定有合適本部門(mén)的安全系數(shù)（或許用應(yīng)力）的表格。

11、這類(lèi)表格雖然適用面較窄，但具有簡(jiǎn)單、具體、可靠等優(yōu)點(diǎn)。本課程主要采用查表法查表法選取安全系數(shù)（或許用應(yīng)力）。當(dāng)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的表格時(shí)，可參考下述原則選擇：安全系數(shù)1)靜應(yīng)力下，塑性材料以屈服極限為極限應(yīng)力。由于塑性材料可以緩和過(guò)大的局部應(yīng)力，故安全系數(shù)S=1.21.5，對(duì)于塑性較差的材料或鑄鋼可取S=1.52.5。2)靜應(yīng)力下，脆性材料以強(qiáng)度極限為極限應(yīng)力，這時(shí)應(yīng)取較大的安全系數(shù)。例如，對(duì)于高強(qiáng)度或鑄鐵件可取S=34。3)變應(yīng)力下，以疲勞極限作為極限應(yīng)力S=1.31.7，若材料不夠均勻、計(jì)算不夠精確時(shí)，可取S=1.72.5。載荷及應(yīng)力計(jì)算的準(zhǔn)確性安全系數(shù)亦可以用部分系數(shù)法來(lái)確定，即用幾個(gè)系數(shù)的連乘積

12、來(lái)表示總的安全系數(shù)：S=S1 . S2 . S3材料力學(xué)性能的均勻性零件的重要性機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度零件受載時(shí)是在較大體積內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，這種應(yīng)力狀態(tài)下的零件強(qiáng)度稱為整體強(qiáng)度（體積強(qiáng)度）若兩零件在受載前是點(diǎn)接觸或線接觸，受載后，由于變形，其接觸處為一小面積，通常該面積甚小但表層產(chǎn)生的局部應(yīng)力卻很大，這種應(yīng)力稱為接觸應(yīng)力接觸應(yīng)力，這時(shí)零件強(qiáng)度稱為接觸強(qiáng)度接觸強(qiáng)度（是表面強(qiáng)度的一種）。機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度疲勞點(diǎn)蝕疲勞點(diǎn)蝕機(jī)械零件的接觸應(yīng)力通常是隨時(shí)間做周期性變化的，在載荷重復(fù)作用下，首先在表層內(nèi)約20m處產(chǎn)生初始疲勞裂紋，然后裂紋逐漸擴(kuò)展終于使表層金屬成小片狀剝落下來(lái)，

13、而在零件表面形成一些小坑，這種現(xiàn)象稱為疲勞點(diǎn)蝕疲勞點(diǎn)蝕。發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕后，減小了接觸面積，損壞了零件的光滑表面，發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕后，減小了接觸面積，損壞了零件的光滑表面，因而也降低了承載能力，并引起振動(dòng)和噪聲。因而也降低了承載能力，并引起振動(dòng)和噪聲。機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度接觸應(yīng)力接觸應(yīng)力由彈性力學(xué)的分析可知，當(dāng)兩個(gè)軸線平行的圓柱體相互接觸并受壓時(shí)（如圖示)，其接觸面積為一狹長(zhǎng)矩形，最大接觸應(yīng)力發(fā)生在接觸區(qū)中線上，其值為：222121211111EEbFnHEEE12111112121及令外接觸外接觸內(nèi)接觸內(nèi)接觸對(duì)于鋼或鑄鐵取泊松比1= 2= =0.3，則上式可簡(jiǎn)化為：bEFbEFnnH

14、418. 01212赫茲公式機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度接觸應(yīng)力接觸應(yīng)力外接觸外接觸內(nèi)接觸內(nèi)接觸bEFbEFnnH418. 01212式中：力；最大接觸應(yīng)力或赫茲應(yīng)H接觸長(zhǎng)度；b用于內(nèi)接觸正號(hào)用于外接觸，負(fù)號(hào)綜合曲率半徑，,122121彈性模量分別為兩圓柱體材料的綜合彈性模量，212121,2EEEEEEEE。作用在圓柱體上的載荷nF機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度接觸疲勞強(qiáng)度的判定條件接觸疲勞強(qiáng)度的判定條件HHHHSlim試驗(yàn)測(cè)得的材料的接觸疲勞極限安全系數(shù)1對(duì)于鋼，經(jīng)驗(yàn)公式為：MPaHBSH7076. 2lim若兩零件的硬度不同時(shí)，常以較軟零件的接觸疲勞極限為準(zhǔn)。機(jī)械零件的耐磨

15、性機(jī)械零件的耐磨性 運(yùn)動(dòng)副中，摩擦表面物質(zhì)不斷損失的現(xiàn)象稱為磨損磨損，磨損會(huì)逐漸改變零件尺寸和摩擦表面狀態(tài)。 零件抗磨損的能力稱為耐磨性耐磨性。除非運(yùn)動(dòng)副摩擦表面為一層潤(rùn)滑劑所隔開(kāi)而不直接接觸，否則磨損總是難以避免的。但只要磨損速度穩(wěn)定緩慢，零件就能夠保持一定壽命。所以，在預(yù)定使用期限內(nèi)，零件的磨損量不超過(guò)允許值時(shí)，就認(rèn)為是正常磨損。 出現(xiàn)劇烈磨損時(shí)，運(yùn)動(dòng)副的間隙將增大，能使機(jī)械的精度喪失、效率下降，使振動(dòng)、沖擊和噪聲增大。這時(shí)應(yīng)該立即停車(chē)檢修，更換失效的零件。機(jī)械零件的耐磨性機(jī)械零件的耐磨性磨損現(xiàn)象是相當(dāng)復(fù)雜的，有物理、化學(xué)和機(jī)械等方面原因。下面對(duì)機(jī)械中磨損的主要類(lèi)型做一簡(jiǎn)要介紹：1. 磨粒

16、磨損2. 粘著磨損（膠合）3. 疲勞磨損（點(diǎn)蝕）4. 腐蝕磨損磨粒磨損 硬質(zhì)顆?；蚰Σ帘砻嫔系耐狗澹谀Σ吝^(guò)程中引起的材料脫落現(xiàn)象稱為磨粒磨損。硬質(zhì)顆粒可能是零件本身磨損造成的金屬微粒，也可能是外來(lái)的塵土雜質(zhì)等。摩擦面間的硬粒，能使表面材料脫落而留下溝紋。粘著磨損 加工后的零件表面總有一定的粗糙度，摩擦表面受載時(shí)，實(shí)際上只有部分峰頂接觸，接觸處的壓強(qiáng)很高，能使材料產(chǎn)生塑性流動(dòng)。若接觸處發(fā)生粘著，滑動(dòng)時(shí)會(huì)使接觸表面材料由一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一個(gè)表面，這種現(xiàn)象稱為粘著磨損粘著磨損（膠合）。 所謂材料轉(zhuǎn)移是指接觸表面擦傷和撕脫，嚴(yán)重時(shí)摩擦表面能相互咬死。疲勞磨損 在滾動(dòng)或兼有滑動(dòng)和滾動(dòng)高副中如凸輪、齒輪

17、、軸承等，受載時(shí)材料表面會(huì)有很大的接觸應(yīng)力，當(dāng)載荷重復(fù)循環(huán)作用時(shí)，常會(huì)出現(xiàn)表層金屬呈小片剝落，而在零件表面形成小坑，這種現(xiàn)象稱為疲勞磨損疲勞磨損或點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕。腐蝕磨損及工作能力計(jì)算準(zhǔn)則 在摩擦過(guò)程中，與周?chē)橘|(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)的磨損，稱為腐蝕磨損腐蝕磨損。 實(shí)用耐磨計(jì)算是限制運(yùn)動(dòng)副的壓強(qiáng)，即pp 式中p是由實(shí)驗(yàn)或同類(lèi)機(jī)器使用經(jīng)驗(yàn)確定的許用壓強(qiáng)。機(jī)械零件常用材料及其選擇機(jī)械零件常用材料及其選擇機(jī)械制造中最常用的材料是鋼和鑄鐵，其次是有色金屬合金；非金屬材料如塑料、橡膠等，在機(jī)械制造中也具有獨(dú)特的使用價(jià)值。金屬材料：鑄鐵、鋼、銅合金非金屬材料：橡膠、塑料材料選擇原則金屬材料鑄鐵 鑄鐵和鋼都是鐵、

18、碳合金，它們的區(qū)別在于含碳量的不同。含碳量小于2%的鐵碳合金稱為鋼，含碳量大于2%的則稱為鑄鐵。 鑄鐵具有適當(dāng)?shù)囊兹坌?、良好的液態(tài)流動(dòng)性，因而可鑄成形狀復(fù)雜的零件。此外，鑄鐵還具有減震性、耐磨性、較好的切削性和低廉的成本，因此在機(jī)械制造中應(yīng)用廣泛。 常用的鑄鐵有：灰鑄鐵灰鑄鐵、球墨鑄鐵球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等，其中灰鑄鐵和球墨鑄鐵是脆性材料，不能進(jìn)行輾壓和鍛造。金屬材料鋼 與鑄鐵相比，鋼具有高的強(qiáng)度、韌性和塑性，可用于熱處理方法改善其力學(xué)性能和加工性能。按照用途，鋼可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊鋼；按照化學(xué)成分，鋼又可分為碳素鋼和合金鋼。碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼（0.7%）：含碳量0.25%、0

19、.1-0.2%、0.3-0.5%、0.55-0.7%。合金鋼合金鋼：鎳提高強(qiáng)度而不降低韌性；鉻能提高硬度、高溫強(qiáng)度、耐腐蝕性和耐磨性（高碳鋼）；錳、鉬提高耐磨性、強(qiáng)度和韌性；釩提高韌性、強(qiáng)度；硅提高彈性極限和耐磨性，但會(huì)降低韌性。鑄鋼鑄鋼：鑄鋼的液態(tài)流動(dòng)性比鑄鐵差，在普通砂型鑄造時(shí)，壁厚常不小于10mm，鑄鋼件的收縮率比鑄鐵件大，故鑄鋼件的圓角和不同壁厚的過(guò)渡部分均應(yīng)比鑄鐵件稍大。金屬材料銅合金 銅合金有青銅和黃銅之分，此外還有軸承合金。 黃銅是銅和鋅的合金，并含有少量的錳、鋁、鎳等，具有很好的塑性和流動(dòng)性，可進(jìn)行輾壓和鍛造； 青銅可分含錫青銅和不含錫的青銅兩類(lèi)，它們的減摩性和抗腐蝕性均較好，

20、也可輾壓和鍛造； 軸承合金主要用于制作滑動(dòng)軸承的軸承襯。非金屬材料1.橡膠橡膠 橡膠富于彈性，能吸收較多的沖擊能量，常用于作聯(lián)軸器或減震器的彈性元件、帶傳動(dòng)的膠帶等。硬橡膠可用于制造用水潤(rùn)滑的軸承襯。2. 塑料塑料 塑料的比重小，易于制成形狀復(fù)雜的零件，而且各種不同的塑料具有不同的特點(diǎn)，如耐腐蝕型、絕熱型、絕緣型、減摩型等，所以近年來(lái)在機(jī)械制造中其應(yīng)用日益廣泛。以木屑、石棉纖維等作填充物，用熱固性樹(shù)脂壓結(jié)而成的塑料稱為結(jié)合塑料，可用來(lái)制作儀表支架、手柄等受力不大的零件。材料選擇原則設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)，選擇合適的材料是一項(xiàng)非常復(fù)雜的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)零件的用途、工作條件和材料的物理、化學(xué)、機(jī)

21、械和工藝性能以及經(jīng)濟(jì)因素等進(jìn)行綜合考慮。要求設(shè)計(jì)人員在材料和工藝等方面具有廣泛的知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。具體選擇要求：使用要求、工藝要求、經(jīng)濟(jì)要求。公差與配合、表面粗糙度公差與配合、表面粗糙度v公差與配合v表面粗糙度v優(yōu)先數(shù)系公差與配合 機(jī)器是由零件裝配而成的。大規(guī)模生產(chǎn)要求零件具有互互換性換性。 為了實(shí)現(xiàn)零件的互換性，必須保證零件的尺寸尺寸、幾何形幾何形狀狀和相對(duì)位置相對(duì)位置以及表面粗糙度表面粗糙度的一致性。就零件尺寸而言，它可以介于兩個(gè)允許的極限尺寸極限尺寸之間，這兩個(gè)極限尺寸之差稱之為公差公差?；Q性的含義：機(jī)器或儀器中同一規(guī)格的一批零件或部件任取其中一件不需要任何挑選或輔助互換性的含義：機(jī)器或

22、儀器中同一規(guī)格的一批零件或部件任取其中一件不需要任何挑選或輔助加工加工(如鉗工修理如鉗工修理)就能進(jìn)行裝配并能保證滿足機(jī)器或儀器的使用性能要求的一種特性就能進(jìn)行裝配并能保證滿足機(jī)器或儀器的使用性能要求的一種特性 互換性應(yīng)同時(shí)具備兩個(gè)條件即不需挑選不經(jīng)修理就能進(jìn)行裝配；裝配以后能滿足使用要互換性應(yīng)同時(shí)具備兩個(gè)條件即不需挑選不經(jīng)修理就能進(jìn)行裝配；裝配以后能滿足使用要求。求。公差與配合現(xiàn)以孔與軸為例，簡(jiǎn)要介紹相配圓柱表面的公差與配合。如下現(xiàn)以孔與軸為例，簡(jiǎn)要介紹相配圓柱表面的公差與配合。如下圖所示，設(shè)計(jì)給定的尺寸為基本尺寸。零線代表基本尺寸的位置。圖所示，設(shè)計(jì)給定的尺寸為基本尺寸。零線代表基本尺寸的

23、位置。由代表上下兩邊長(zhǎng)的兩條直線所限定的區(qū)域稱為公差帶公差帶。同一基本尺寸的孔與軸的結(jié)合稱為配合配合。根據(jù)公差帶的相對(duì)位置，配合分為間隙間隙配合配合(如如a)、過(guò)渡配合過(guò)渡配合(如如b)和過(guò)盈配合過(guò)盈配合(如如c)三大類(lèi)。(a)(b)(c)公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，孔與軸的公差帶位置各有28個(gè)，分別用大寫(xiě)和小寫(xiě)拉丁字母表示。還規(guī)定了20個(gè)公差等級(jí)（即尺寸精度等級(jí)），用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。配合制度有基孔制基孔制和基軸基軸制制兩種。基孔制的孔是基準(zhǔn)孔，其下偏差為零，代號(hào)為H，而各種配合特性是靠改變軸的公差帶來(lái)實(shí)現(xiàn)的（如下圖示）?；S制的軸是基準(zhǔn)軸，其上偏差為零，代號(hào)為h，而各種配合特性是靠改變孔的公差帶

24、來(lái)實(shí)現(xiàn)的。表面粗糙度yp-輪廓峰高yv-輪廓峰高表面粗糙度表面粗糙度是指零件表面的微觀幾何形狀誤差。它主要是加工后在零件表面留下的微細(xì)而凸凹不平的刀痕。表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)之一是輪廓算術(shù)平均偏差，它是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，被測(cè)輪廓上各點(diǎn)至輪廓中線偏距絕對(duì)值的算術(shù)平均值，即：lladxylR01niiaynR11近似為優(yōu)先數(shù)系優(yōu)先數(shù)系 優(yōu)先數(shù)系是用來(lái)使型號(hào)、直徑、轉(zhuǎn)速、承載量和功率等量值得到合理的分級(jí)，以降低生產(chǎn)制造成本和便于組織生產(chǎn)。 四種基本系列：R5（公比為1.6）、R10(公比為1.25)、R20 (公比為1.12) 、R40 (公比為1.06) 。 R10系列數(shù)值：1、1.25、1.6、2、

25、2.5、3.15、4、5、6.3、8、10。機(jī)械零件的工藝性及標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械零件的工藝性及標(biāo)準(zhǔn)化工藝性標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械零件的工藝性機(jī)械零件的工藝性在具體生產(chǎn)條件下，使所設(shè)計(jì)的機(jī)械零件便于加工而且加工費(fèi)用很低，則這樣的零件就稱為有良好的工藝性有良好的工藝性。有關(guān)工藝性的基本要求是：1. 毛坯選擇合理毛坯選擇合理：機(jī)械制造中毛坯制備方法包括直接利用型材、鑄造、鍛造、沖壓、焊接等。毛坯的選擇與具體的生產(chǎn)技術(shù)條件有關(guān)，一般取決于生產(chǎn)批量、材料性能和加工可能性等。2. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理：所設(shè)計(jì)零件的結(jié)構(gòu)形狀最好采用最簡(jiǎn)單的表面（如平面、圓柱面、螺旋面）及其組合，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)盡量使加工表面的數(shù)目最少和加工面積最小。3. 規(guī)定適當(dāng)?shù)闹圃炀燃氨砻娲植诙纫?guī)定適當(dāng)?shù)闹圃炀燃氨砻娲植诙葯C(jī)械零件的機(jī)械零件的標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化是指以制定標(biāo)準(zhǔn)和貫徹標(biāo)準(zhǔn)為主要內(nèi)容的全部活動(dòng)過(guò)程。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化本身包括三個(gè)方面的含義：產(chǎn)品品種規(guī)格的系列化產(chǎn)品品種規(guī)格的系列化零部件的通用化零部件的通用化產(chǎn)品質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)產(chǎn)品實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化具有重大的意義意義：在制造上可以實(shí)行專(zhuān)業(yè)化大量生產(chǎn)，既可提高產(chǎn)品質(zhì)量又能降低成本；在設(shè)計(jì)方面可以減少設(shè)計(jì)工作量；在管理維修方面可以減少庫(kù)存量和便于更換損壞的零件。習(xí)題P.129 題題9-7、題、題9-11p.130 題題9-15