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机械零件的设计准则

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机械零件的设计准则

自行车链条断裂

1

电机轴断裂

2

轴承断裂

3

机械零件的设计准则

定义

根据失效原因建立的工作能力判定条件，

称为零件的设计计算准则。

机械零件的设计准则

1.强度准则

强度：指机械零件工作时抵抗破坏（断裂或塑性变形）的能力。

强度条件有两种表示方法：

σ

lim

（1）用应力表示：σ≤〔σ〕＝

〔σ〕

S

σ

（2）用安全系数表示：S≥S＝lim

〔S〕

σ

式中：σ—计算最大应力—许用应力

〔σ〕

σ—极限应力

lim

—许用安全系数

S—计算安全系数〔S〕

机械零件的设计准则

2.刚度准则

刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗弹性变形的

能力。如果零件的刚度不足，有些零件则会因为产

生过大的弹性变形而失效。

例如：机床主轴的弹性变形过大将会影响所加工工件的精度。

机械零件的设计准则

2.刚度准则

刚度条件为：实际变形量≤［许用变形量］或[]

式中：实际变形量可用相关理论计算或由实验方法确定。

［许用变形量］－－是保证正常工作所允许的变形量。

注：1）零件材料的弹性模量E越大，则其刚度越大。

2）用合金钢代替碳钢能提高零件的强度，但不能提高零件的刚度。

机械零件的设计准则

3.热平衡准则

机械零件若温升过度，将使润滑油黏度下降，润滑失效，零件

间加剧磨损并产生胶合，最后导致零件失效，所以要进行热平衡

计算，把温升控制在许用范围内，即：

t[t]

其中t——温升

[t]——许用温升

机械零件的设计准则

4.振动稳定性准则

当作用在零件上的周期性外力的变化频率接近或等于零件的自

激振动频率（固有频率）时，便发生共振，导致零件失效。这种现

象称之为“失去振动稳定性”。