?1、強度準則
規(guī)定機械零件的工作中內(nèi)應力σ不超過抗剪強度[σ]。
σlim——極限內(nèi)應力,對受靜應力的延性原材料取其屈服極限,對受靜內(nèi)應力的塑性材料取其強度極限,對受變內(nèi)應力的零取其疲勞強度。
S——安全性能。
2.剛度準則
機械零件在受負載時要產(chǎn)生彈性變形,剛度是受外力的原材料、機械零件或構(gòu)造抵御形變的工作能力。原材料的剛度由使其造成企業(yè)形變需要的外力作用值來度量。機械零件的剛度在于它的彈性模具E或切變模量G、幾何圖形外形和規(guī)格,及其外力的作用方式等。剖析機械零件的剛度是機械結(jié)構(gòu)設計中的一項主要工作中。針對一些必須嚴苛限定形變的零件(如飛機翼、車床主軸等),須根據(jù)剛度剖析來操縱形變。大家還必須根據(jù)操縱零件的剛度以預防產(chǎn)生震動或失衡。此外,如扭簧,須根據(jù)調(diào)節(jié)其剛度為某一有效值以保證其特殊作用。剛度準則是規(guī)定零件受負載后的彈性變形量不得超過容許彈性變形量。剛度準則的關(guān)系式為
y是彈性變形量,如撓度值、豎向伸展(減少):[y]為相對應的許用彈性變形量。零件的彈性變形量可由基礎(chǔ)理論測算或經(jīng)試驗獲得,許用形變量則在于零件的主要用途,依據(jù)概念剖析或工作經(jīng)驗明確。
3.耐熱性準則
因為磨擦等緣故,機械設備在運行時,機械零件和潤滑液的氣溫一般會上升。過高的操作溫度將造成潤滑油實際效果降低,與此同時,還會繼續(xù)造成零件的熱形變、強度和強度降低,乃至毀壞。如在高溫度時,金屬材料機械零件很有可能產(chǎn)生膠合板、卡??;塑膠等非金屬材料機械零件很有可能產(chǎn)生變軟,乃至融化等,在一些場所還會繼續(xù)造成內(nèi)應力。耐熱性準則一般是操縱機械零件的操作溫度不必超出許用值,以確保零部件一切正常工作中,其關(guān)系式是
為了更好地改進排熱特性、操縱升溫,必需時可以選用風冷或氣冷等對策。
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固安機械零件的設計原則要求?
4.震動穩(wěn)定性準則
當鼓勵的頻率相當于物件固有頻率時,物體震幅較大,鼓勵的次數(shù)與固有頻率相距越大,物件的震幅越小。鼓勵的頻率貼近物件的固有頻率時,受迫振動的波動會非常大,這種情況稱為共振。震動穩(wěn)定性指機械零件在設備運行時防止產(chǎn)生共振的質(zhì)量。
為了更好地增加設備的壽命,為了防止軸和機器設備的毀壞,靈驗算軸的震動穩(wěn)定性,尤其是快速設備的軸。震動穩(wěn)定性準則規(guī)定機械零件的固有頻率應與鼓勵的頻率分開,確保不產(chǎn)生共振。
設設備中受鼓勵功效的零部件的固有頻率為f,鼓勵力的工作頻率為fp,一般規(guī)定fp<0.85f或fp>1.15f
更改機械零件的剛度和品質(zhì)可以更改其固有頻率。擴大機械零件的剛度和減少其品質(zhì),提升其固有頻率;減少機械零件的剛度和擴大其品質(zhì)則減少機械零件的固有頻率。有時候,設備運行時為了避免共振要調(diào)整轉(zhuǎn)速比。
軸造成共振的首要因素是:因為原材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)品質(zhì)不勻稱,加上生產(chǎn)制造和安裝的偏差,使其形心和它的旋轉(zhuǎn)中心造成誤差,軸轉(zhuǎn)動時造成慣性力矩,這一慣性力矩使電機轉(zhuǎn)子作逼迫震動。軸在造成共振時的速率稱之為臨界值速率。在臨界值速率下,這一慣性力矩的頻率相當于或好幾倍于電機轉(zhuǎn)子的固有頻率,因而產(chǎn)生共振。
5.壽命準則
為了確保設備在一定壽命期內(nèi)一切正常工作中,在設計方案機械零件時不可避免要對機械零件的壽命提出要求。必須表明,在設備壽命期內(nèi),零件是可以替換的,換句話說一些機械零件的壽命可以比設備的壽命短。機械零件的壽命關(guān)鍵受原材料的疲憊、損壞和浸蝕危害。
為了防止產(chǎn)生零件疲憊引發(fā)的無效,如疲憊破裂,應依據(jù)機械零件壽命相匹配的疲勞強度測算疲勞極限。即依據(jù)壽命規(guī)定,融合零件轉(zhuǎn)速比等詳細情況,依據(jù)式(3-6),測算出內(nèi)應力循環(huán)系統(tǒng)的次數(shù)為N時的疲勞強度,再帶入強度標準式,測算疲勞極限。當達到疲勞極限時,可以確保機械零件在毀壞前的內(nèi)應力循環(huán)系統(tǒng)頻次做到壽命規(guī)定。