1、第第9章章 機械零件設計概論機械零件設計概論一、本課程的研究對象一、本課程的研究對象機械零件：通用零件機械零件：通用零件( (標準零件、非標準件標準零件、非標準件) ) 專用零件專用零件本課程的設計性、綜合性和實踐性都較強本課程的設計性、綜合性和實踐性都較強 本課程的研究對象：一般參數的通用零件的設計理論與方法本課程的研究對象：一般參數的通用零件的設計理論與方法部件：為完成特定的功能在結構上組合在一起并且協(xié)同工作部件：為完成特定的功能在結構上組合在一起并且協(xié)同工作的零件組合的零件組合三化：標準化、系列化、通用化三化：標準化、系列化、通用化二、本課程的任務：二、本課程的任務： 1）樹立正確的設計

2、思想）樹立正確的設計思想2）掌握通用機械零部件的設計原理、方法和一般規(guī)律）掌握通用機械零部件的設計原理、方法和一般規(guī)律3）掌握一定的設計技能（查閱資料，運用標準、規(guī)范）掌握一定的設計技能（查閱資料，運用標準、規(guī)范）4）掌握典型機械零件的實驗方法，獲得基本的實驗技能）掌握典型機械零件的實驗方法，獲得基本的實驗技能5）了解機械設計的最新動態(tài)）了解機械設計的最新動態(tài)。 三、機械設計的一般程序三、機械設計的一般程序 1、機器設計的一般程序、機器設計的一般程序 市場調市場調研研可行性可行性研究研究原理原理方案方案設計設計技 術技 術設設 計計試制試制試驗試驗小批生小批生產試銷產試銷投投產產設設計計任任務

3、務書書定定出出最最佳佳方方案案裝配圖、裝配圖、零件圖、零件圖、技術文件技術文件樣樣機機評評價價改改進進考核考核工藝工藝性、性、收集收集用戶用戶意見意見產產品品銷銷售售 1）建立零件的受力模型，確定零件的計算載荷）建立零件的受力模型，確定零件的計算載荷 2）選擇零件的基本類型與結構）選擇零件的基本類型與結構 3）選擇零件的材料）選擇零件的材料 4）按可能的失效形式確定零件的計算準則，并確定零件的）按可能的失效形式確定零件的計算準則，并確定零件的 基本尺寸，并加于標準化和圓整基本尺寸，并加于標準化和圓整 5）零件的結構設計）零件的結構設計 6）繪制零件的工作圖，并編寫計算說明書）繪制零件的工作圖，

4、并編寫計算說明書 KPPca2、機械零件設計的一般步驟、機械零件設計的一般步驟計算載荷計算載荷 載荷系數載荷系數 名義載荷名義載荷 機械零件的設計可分為機械零件的設計可分為設計計算設計計算和和校核計算校核計算兩種。兩種。9.1 9.1 機械零件的失效形式及設計準則機械零件的失效形式及設計準則 一、機械零件的失效形式一、機械零件的失效形式 失效失效零件喪失正常工作能力或達不到設計要求的性能零件喪失正常工作能力或達不到設計要求的性能失效形式：失效形式：因因強度強度不夠發(fā)生斷裂或塑性變形；不夠發(fā)生斷裂或塑性變形；因因剛度剛度不夠而產生過大的彈性變形；不夠而產生過大的彈性變形；因因耐磨性耐磨性不足或潤

5、滑不良而使工作表面過度磨損或損傷；不足或潤滑不良而使工作表面過度磨損或損傷；因長細比（也稱柔度）過大穩(wěn)定性不足而發(fā)生失穩(wěn)；因長細比（也稱柔度）過大穩(wěn)定性不足而發(fā)生失穩(wěn)；因失去振動穩(wěn)定性而發(fā)生強烈的振動（或共振）、聯(lián)接的因失去振動穩(wěn)定性而發(fā)生強烈的振動（或共振）、聯(lián)接的松弛、摩擦傳動的打滑等。松弛、摩擦傳動的打滑等。歸納起來最主要的為歸納起來最主要的為強度、剛度、耐磨性、穩(wěn)定性和溫度強度、剛度、耐磨性、穩(wěn)定性和溫度的影響等幾個方面的問題。的影響等幾個方面的問題。同一種零件可能的失效形式往往有若干種。同一種零件可能的失效形式往往有若干種。 工作能力：工作能力：在不發(fā)生失效的條件下，零件所能安全工作

6、在不發(fā)生失效的條件下，零件所能安全工作的限度（或者說在一定條件下零件抵抗失效的能力）。通常的限度（或者說在一定條件下零件抵抗失效的能力）。通常用載荷大小來衡量這個限度，所以習慣上稱為用載荷大小來衡量這個限度，所以習慣上稱為承載能力承載能力。二、機械零件的計算準則二、機械零件的計算準則 工作能力計算準則：工作能力計算準則：為防止機械零件發(fā)生某種失效而應滿足的條件。為防止機械零件發(fā)生某種失效而應滿足的條件。也可以理解為是機械零件不發(fā)生失效的也可以理解為是機械零件不發(fā)生失效的“安全條件安全條件”，是設計零件時，是設計零件時的理論依據。的理論依據。 設計計算與校核計算：設計計算與校核計算：為了防止機械

7、零件在工作中產生為了防止機械零件在工作中產生失效，設計時，需要以零件的工作能力計算準則為依據進行失效，設計時，需要以零件的工作能力計算準則為依據進行必要的計算，常用的計算方法（過程）有必要的計算，常用的計算方法（過程）有設計計算和校核計設計計算和校核計算算兩種。兩種。設計計算：設計計算：先分析零件的可能失效形式，根據該失效形式先分析零件的可能失效形式，根據該失效形式的計算準則通過計算確定零件的結構尺寸。的計算準則通過計算確定零件的結構尺寸。 校核計算：校核計算：先確定零件的結構尺寸，然后再驗算零件是否先確定零件的結構尺寸，然后再驗算零件是否滿足計算準則。如不滿足，則應修改零件的尺寸。滿足計算準

8、則。如不滿足，則應修改零件的尺寸。1 1、強度準則、強度準則 計算安全系數極限應力計算安全系數極限應力SSlimlim疲勞極限靜強度塑性材料脆性材料)()()()(limlimSSBB零件在載荷作用下抵抗破壞的能力零件在載荷作用下抵抗破壞的能力 2 2、剛度準則、剛度準則 零件在載荷作用下抵抗彈性變形的能力零件在載荷作用下抵抗彈性變形的能力 yy y可以是撓度、偏轉角或扭轉角可以是撓度、偏轉角或扭轉角 3 3、耐磨性準則、耐磨性準則 作相對運動的零件其工作表面抵抗磨損的能力作相對運動的零件其工作表面抵抗磨損的能力 pvpvpp4 4、振動和噪聲準則、振動和噪聲準則 ffffpp15. 1,85

9、. 05 5、熱平衡準則、熱平衡準則 tt6 6、可靠性準則、可靠性準則 系統(tǒng)、機器或零件在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內完成系統(tǒng)、機器或零件在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內完成規(guī)定功能的能力。規(guī)定功能的能力。 ：可靠度：可靠度表示零件在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間表示零件在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內完成規(guī)定功能的概率內完成規(guī)定功能的概率 tRNNNNNNNRfftt1N N個相同零件在同樣條件下同時工作，個相同零件在同樣條件下同時工作，在規(guī)定的時間內有在規(guī)定的時間內有N Nf f個失效，剩下個失效，剩下N Nt t個個仍繼續(xù)工作，則仍繼續(xù)工作，則 n n個零件組成的串聯(lián)系統(tǒng)個零件組成的串聯(lián)系統(tǒng) 單個零件

10、的可靠度單個零件的可靠度: :R R1 1、R R2 2 、 R Rn n， 則系統(tǒng)的可靠度為則系統(tǒng)的可靠度為R R = =R R1 1R R2 2R Rn nn n個零件組成的并聯(lián)系統(tǒng)個零件組成的并聯(lián)系統(tǒng) 單個零件的可靠度單個零件的可靠度: :R R1 1、R R2 2 、 R Rn n， 則系統(tǒng)的可靠度為則系統(tǒng)的可靠度為R R=1-=1-(1-R1)(1-R2).(1-Rn)動載荷：動載荷：由于運動中產生的慣性力和沖擊等引起的載荷。由于運動中產生的慣性力和沖擊等引起的載荷。機械零件實際承受的載荷：機械零件實際承受的載荷：靜載荷：靜載荷：大小、作用位置和方向不隨時間變化或變化緩慢大小、作用位

11、置和方向不隨時間變化或變化緩慢的載荷。的載荷。如鍋爐的壓力、勻速轉動的離心力、自重等。如鍋爐的壓力、勻速轉動的離心力、自重等。變載荷：變載荷：大小、作用位置或方向隨時間變化的載荷。大小、作用位置或方向隨時間變化的載荷。循環(huán)變載荷循環(huán)變載荷穩(wěn)定循環(huán)變載荷：穩(wěn)定循環(huán)變載荷：不穩(wěn)定循環(huán)變載荷：不穩(wěn)定循環(huán)變載荷： 如汽車、農業(yè)機械等。如汽車、農業(yè)機械等。三、載荷三、載荷 進行強度計算所依據的、作用于零件上的外力進行強度計算所依據的、作用于零件上的外力F F、彎矩、彎矩M M、扭矩扭矩T T以及沖擊能量等，統(tǒng)稱為載荷。以及沖擊能量等，統(tǒng)稱為載荷。計算載荷計算載荷 PcaKPPca載荷系數載荷系數 K載荷

12、載荷名義載荷名義載荷 P機械設計計算中的載荷：機械設計計算中的載荷：名義載荷：名義載荷：在理想的平穩(wěn)工作條件下作用在零件上的載荷在理想的平穩(wěn)工作條件下作用在零件上的載荷（不考慮動載荷的影響）（不考慮動載荷的影響）計算載荷：計算載荷：載荷系數載荷系數K K名義載荷（代表機器或零件實際所名義載荷（代表機器或零件實際所受載荷）受載荷）載荷系數：載荷系數：考慮機器運轉時動力參數的不穩(wěn)定，工作阻力考慮機器運轉時動力參數的不穩(wěn)定，工作阻力變化等原因，使零件受到各種附加載荷而引入的影響系數變化等原因，使零件受到各種附加載荷而引入的影響系數K K 。隨機變應力隨機變應力靜應力靜應力: 不隨時間變化或變化緩慢的

13、應力。不隨時間變化或變化緩慢的應力。規(guī)律性不穩(wěn)定變應力規(guī)律性不穩(wěn)定變應力1、應力種類、應力種類變應力：隨時間變化變應力：隨時間變化 的應力。的應力。不穩(wěn)定變應力不穩(wěn)定變應力 ot 穩(wěn)定循環(huán)變應力穩(wěn)定循環(huán)變應力T、m、a均不變均不變2 2、穩(wěn)定循環(huán)變應力的基本參數和種類、穩(wěn)定循環(huán)變應力的基本參數和種類 a) 基本參數基本參數: 應力循環(huán)特性應力循環(huán)特性:2minmaxm2minmaxamaxmin平均應力平均應力:應力幅應力幅:11ammaxammin最大應力最大應力:最小應力最小應力:5個參數中，知道兩者，其余即可求出。個參數中，知道兩者，其余即可求出。一般常用如下參數組合描述應力的特性：一般

14、常用如下參數組合描述應力的特性： m和和a; max和和min; max和和mammaxamminammaxamminb)b)穩(wěn)定循環(huán)變應力種類：穩(wěn)定循環(huán)變應力種類： = = 1 1 對稱循環(huán)變應力對稱循環(huán)變應力0, 1minmaxmaxminma = 0 脈動循環(huán)變應力脈動循環(huán)變應力2, 0, 0maxminmaxminma-1-1+1+1 不對稱循環(huán)變應力不對稱循環(huán)變應力 =+1=+1 靜應力靜應力 ammaxammin其中，最不利的是對稱循環(huán)變應力其中，最不利的是對稱循環(huán)變應力注意：注意：靜應力只能由靜載荷產生，而變應力可能由變載荷產生，靜應力只能由靜載荷產生，而變應力可能由變載荷產生，

15、也可能由靜載荷產生！也可能由靜載荷產生！名義應力名義應力由名義載荷產生的應力由名義載荷產生的應力計算應力計算應力由計算載荷產生的應力由計算載荷產生的應力 )()(caca3、名義應力和計算應力、名義應力和計算應力1 1、單向應力下的塑性零件、單向應力下的塑性零件 ssscascasssscascas強度條件：強度條件：或：或：（失效形式：塑性變形）（失效形式：塑性變形） 靜應力時零件的主要失效形式：塑性變形或斷裂靜應力時零件的主要失效形式：塑性變形或斷裂s、s材料的屈服極限材料的屈服極限S、S計算安全系數計算安全系數s、s許用安全系數許用安全系數2、復合應力時的塑性材料零件、復合應力時的塑性材

16、料零件（失效形式：塑性變形）（失效形式：塑性變形）設單向正應力和切應力分別為設單向正應力和切應力分別為和和/422ssca/322ssca由第三強度理論：由第三強度理論： （最大剪應力理論）（最大剪應力理論） 由第四強度理論：由第四強度理論： （最大變形能理論）（最大變形能理論）第三強度理論取第三強度理論取: :2ss第四強度理論取第四強度理論取: :3ss)(sssssca222 22ssssssca復合應力計算安全系數為：復合應力計算安全系數為：3 3、脆性材料與低塑性材料、脆性材料與低塑性材料l脆性材料極限應力：脆性材料極限應力： 強度極限強度極限B sBca sscaB sBca ss

17、caB （失效形式：斷裂）（失效形式：斷裂） 或：或：（1 1）單向應力狀態(tài)單向應力狀態(tài)強度條件：強度條件：或：或：按第一強度條件：（最大主應力理論）按第一強度條件：（最大主應力理論） )(sBca 22421ssBca2242 （2 2）復合應力下工作的零件）復合應力下工作的零件注意：注意：(1) (1) 低塑性材料強度計算應計入應力集中的影響。低塑性材料強度計算應計入應力集中的影響。(2) (2) 脆性材料強度計算不考慮應力集中。脆性材料強度計算不考慮應力集中。(3) (3) 一般工作期內應力變化次數一般工作期內應力變化次數10103 3（10104 4），）， 按靜應力強度計算。按靜應力

18、強度計算。1、變應力作用下機械零件的失效特征、變應力作用下機械零件的失效特征（1 1）失效形式：疲勞斷裂）失效形式：疲勞斷裂（2 2）疲勞破壞特征：）疲勞破壞特征： 1 1）斷裂過程斷裂過程：產生初始裂紋產生初始裂紋 （應力較大處）（應力較大處） 裂紋尖端在切應力作用下反復裂紋尖端在切應力作用下反復 擴展，直至產生疲勞裂紋。擴展，直至產生疲勞裂紋。 2 2）斷裂面斷裂面：光滑區(qū)（疲勞發(fā)展區(qū)）光滑區(qū)（疲勞發(fā)展區(qū)） 粗糙區(qū)（脆性斷裂區(qū)）粗糙區(qū)（脆性斷裂區(qū)） 3 3）無明顯塑性變形的脆性突然斷裂）無明顯塑性變形的脆性突然斷裂 4 4）破壞時的應力（疲勞極限）遠小于材料的屈服極限）破壞時的應力（疲勞極

19、限）遠小于材料的屈服極限 maxmax B B或或 maxmax S S 塑性材料拉伸斷口形貌塑性材料拉伸斷口形貌脆性材料拉伸斷口形貌脆性材料拉伸斷口形貌塑性材料疲勞斷口形貌塑性材料疲勞斷口形貌光滑的疲勞發(fā)展區(qū)光滑的疲勞發(fā)展區(qū)粗糙的脆性斷裂區(qū)粗糙的脆性斷裂區(qū)（3 3）疲勞破壞的機理：損傷的累積）疲勞破壞的機理：損傷的累積（4 4）影響因素：不僅與材料抗疲勞性能有關，變應力的）影響因素：不僅與材料抗疲勞性能有關，變應力的循環(huán)特循環(huán)特性，應力循環(huán)次數，應力幅性，應力循環(huán)次數，應力幅都對疲勞極限有很大影響。都對疲勞極限有很大影響。當當m m、一定時，一定時， a a越小，越小，N N越少，疲勞強度越

20、高。越少，疲勞強度越高。)( NN 疲勞極限，應力循環(huán)特性疲勞極限，應力循環(huán)特性下應力循環(huán)下應力循環(huán)N次次后材料不發(fā)生疲勞破壞時的最大應力。后材料不發(fā)生疲勞破壞時的最大應力。疲勞壽命（疲勞壽命（N N） 材料疲勞失效前所經歷的應力循環(huán)次數材料疲勞失效前所經歷的應力循環(huán)次數N N。（1 1）疲勞曲線：應力循環(huán)特性一定時，材料的疲勞極限與應）疲勞曲線：應力循環(huán)特性一定時，材料的疲勞極限與應力循環(huán)次數之間關系的曲線。力循環(huán)次數之間關系的曲線。N0 循環(huán)基數循環(huán)基數 持久極限持久極限 有限壽命區(qū)有限壽命區(qū) 當當N25x107時時,近似為無限壽命區(qū)。近似為無限壽命區(qū)。 m 與應力與材料的種類有關。與應力

21、與材料的種類有關。lm =9 拉、彎曲應力、剪應力。拉、彎曲應力、剪應力。lm =6 接觸應力。接觸應力。lm =9 彎曲應力。彎曲應力。lm =8 接觸應力。接觸應力。鋼：鋼：青銅：青銅： 應力循環(huán)特性越大，材料的疲勞極限與持久極限越大，對零件應力循環(huán)特性越大，材料的疲勞極限與持久極限越大，對零件強度越有利。強度越有利。n對稱循環(huán)（應力循環(huán)特性對稱循環(huán)（應力循環(huán)特性=1）最不利！）最不利?。? 2）材料材料的疲勞極限應力圖的疲勞極限應力圖 同一種材料在不同的應力循環(huán)特性下的疲勞極限圖。同一種材料在不同的應力循環(huán)特性下的疲勞極限圖。以以 為橫坐標、為橫坐標、 為縱坐標，即可得材料在不同應力循為

22、縱坐標，即可得材料在不同應力循環(huán)特性下的環(huán)特性下的 曲線，即為材料的疲勞極限應力圖。曲線，即為材料的疲勞極限應力圖。m a m a maxmin ),(am max每種應力循環(huán)特性下都對應著該材料的最大應力每種應力循環(huán)特性下都對應著該材料的最大應力再由應力循環(huán)特性可求出再由應力循環(huán)特性可求出 強度極限點強度極限點 如圖如圖 AB曲線上的點對應著曲線上的點對應著不同應力循環(huán)特性不同應力循環(huán)特性 下的材下的材料疲勞極限料疲勞極限ABDC對稱疲勞極限點對稱疲勞極限點脈動疲勞極限點脈動疲勞極限點屈服極限點屈服極限點A對稱疲勞極限點對稱疲勞極限點1max10amA（0,1）B 強度極限點強度極限點Bma

23、limmax, 1, 0B（B，0）D脈動疲勞極限點脈動疲勞極限點022maxmaD（0/2, 0/2 ）C 屈服極限點屈服極限點塑性材料：塑性材料：BsC (s,0)n材料簡化極限應力線圖：材料簡化極限應力線圖：簡化極限應力圖簡化極限應力圖 n作法：考慮塑性材料的最大應力不超過屈服極限，由作法：考慮塑性材料的最大應力不超過屈服極限，由C點作點作135斜線與斜線與AD的延長線交于的延長線交于G，得到，得到n線上各點的橫坐標為材料極限平均應力線上各點的橫坐標為材料極限平均應力mn線上各點的縱坐標為材料極限平均應力線上各點的縱坐標為材料極限平均應力aCGDACGDAn 上各點：上各點： 如果如果

24、不會疲勞破壞不會疲勞破壞n 上各點：上各點： 如果如果 不會屈服破壞不會屈服破壞 GA CGam limmaxsam maxmaxmax smax 零件的工作應力點（零件的工作應力點（m m，a a）位于）位于ADGCADGC折線以內折線以內時，其最大應力既不超過疲勞極限，又不超過屈服極限。時，其最大應力既不超過疲勞極限，又不超過屈服極限。0000 材料的簡化極限應力線圖，可根據材料的三個材料的簡化極限應力線圖，可根據材料的三個試驗數據試驗數據 而作出。而作出。s ,01 折線以內為疲勞和塑性安全區(qū)，折線以外為疲勞和折線以內為疲勞和塑性安全區(qū)，折線以外為疲勞和塑性失效區(qū)，工作應力點離折線越遠，

25、安全程度愈高。塑性失效區(qū)，工作應力點離折線越遠，安全程度愈高。由于實際機械零件與標準試件之間在絕對尺寸、表面狀態(tài)、由于實際機械零件與標準試件之間在絕對尺寸、表面狀態(tài)、應力集中、環(huán)境介質等方面往往有差異，這些因素的綜合影響應力集中、環(huán)境介質等方面往往有差異，這些因素的綜合影響使零件的疲勞極限不同于材料的疲勞極限，其中尤以使零件的疲勞極限不同于材料的疲勞極限，其中尤以應力集中、應力集中、零件尺寸和表面狀態(tài)零件尺寸和表面狀態(tài)三項因素對機械零件的疲勞強度影響最大。三項因素對機械零件的疲勞強度影響最大。 （3 3）影響機械零件疲勞強度的主要因素和零件極限應力圖）影響機械零件疲勞強度的主要因素和零件極限應

26、力圖)1()1()1(222121maxEEbFH 高副零件工作時，理論上是點接觸或線接觸高副零件工作時，理論上是點接觸或線接觸實際上由實際上由于接觸部分的局部彈性變形而形成面接觸于接觸部分的局部彈性變形而形成面接觸由于接觸面積很由于接觸面積很小，使表層產生的局部應力卻很大。該應力稱為小，使表層產生的局部應力卻很大。該應力稱為接觸應力接觸應力。 在表面接觸應力作用下的零件強度稱為在表面接觸應力作用下的零件強度稱為接觸強度接觸強度。 計算依據：彈性力學的赫茲公式。計算依據：彈性力學的赫茲公式。 1、接觸應力、接觸應力a) 兩圓柱體接觸兩圓柱體接觸 bFEEEEH418. 0, 3 . 0max2

27、121b)b)兩球接觸兩球接觸3222121max11161EEFH 322max2121388. 0, 3 . 0 FEEEEH時綜合曲率半徑綜合曲率半徑 內接觸外接觸21111 說明：說明：1）圓柱體：）圓柱體： ，球：，球： Hmax 與與F不呈線性關系。不呈線性關系。21maxFH31maxFH3）同樣的）同樣的1、2下，內接觸時下，內接觸時較大，較大， Hmax 較小，較小， 約約為外接觸時的為外接觸時的48%。 重載情況下，采用內接觸，有利于提高承載能力或重載情況下，采用內接觸，有利于提高承載能力或 降低接觸副的尺寸。降低接觸副的尺寸。 2）圓柱體：）圓柱體： ，球：，球： 越大，

28、越大， Hmax 越小。越小。211maxpH321maxpH2、失效形式、失效形式 靜應力靜應力: :表面壓碎表面壓碎 脆性材料脆性材料 表面塑性變形表面塑性變形 塑性材料塑性材料 變應力：疲勞點蝕變應力：疲勞點蝕齒輪、滾動軸承的常見失效形式。齒輪、滾動軸承的常見失效形式。疲勞點蝕機理疲勞點蝕機理齒面疲勞點蝕齒面疲勞點蝕1）控制最大接觸應力）控制最大接觸應力 。HHmax3 3、提高接觸疲勞強度的措施、提高接觸疲勞強度的措施 5）采用高粘度潤滑油）采用高粘度潤滑油 。 4）改外接觸為內接觸，點接觸）改外接觸為內接觸，點接觸線接觸。線接觸。3）增大綜合曲率半徑）增大綜合曲率半徑 。2）提高接觸

29、表面硬度，改善表面加工質量。）提高接觸表面硬度，改善表面加工質量。9.2 9.2 機械制造常用材料及其選擇機械制造常用材料及其選擇一、常用材料一、常用材料銅銅合合金金鑄鑄鋼鋼：等等合合金金鋼鋼：碳碳素素鋼鋼根根據據化化學學成成分分） 高高碳碳鋼鋼（含含碳碳量量：） 中中碳碳鋼鋼（含含碳碳量量：） 低低碳碳鋼鋼（含含碳碳量量：根根據據含含碳碳量量工工具具鋼鋼、特特殊殊鋼鋼等等普普通通：等等優(yōu)優(yōu)質質：結結構構鋼鋼根根據據用用途途分分鋼鋼等等；）：鑄鑄鐵鐵（含含碳碳量量金金屬屬ZQ42SiMn500ZG27020CrMnTi20Cr18CrMnMo0.70.55%0.50.3%0.25%、Q275

30、Q2354520151015QT400HT2002、高分子材料高分子材料：復合材料復合材料：陶瓷陶瓷：塑料、橡膠、合成纖維塑料、橡膠、合成纖維強如鋼、輕如鋁、硬如金剛石強如鋼、輕如鋁、硬如金剛石強度高、彈性模量大、質量輕強度高、彈性模量大、質量輕非金屬非金屬二、機械零件材料的選用需要考慮的因素二、機械零件材料的選用需要考慮的因素載荷及應力的大小和性質載荷及應力的大小和性質零件的工作情況零件的工作情況零件的尺寸及重量零件的尺寸及重量零件的結構及加工性零件的結構及加工性材料的經濟性材料的經濟性材料的供應狀況材料的供應狀況9.3 9.3 機械零件的工藝性及標準化機械零件的工藝性及標準化1 1、在具體

31、生產條件下，如所設計的機械零件便于加工而加、在具體生產條件下，如所設計的機械零件便于加工而加工費用又很低，則這樣的零件就稱為工費用又很低，則這樣的零件就稱為具有良好的工藝性具有良好的工藝性1 1）毛坯選擇合理：）毛坯選擇合理：機械制造中毛坯制備的方法有：機械制造中毛坯制備的方法有：直接利用型材、鑄造、鍛造、沖壓和焊接等。毛直接利用型材、鑄造、鍛造、沖壓和焊接等。毛坯的選擇與具體的生產技求條件有關，一般取決坯的選擇與具體的生產技求條件有關，一般取決于生產批量、材料性能和加工可能性等于生產批量、材料性能和加工可能性等2 2）結構簡單合理：設計零件的結構形狀時，最好采）結構簡單合理：設計零件的結構形

32、狀時，最好采 用最簡單的表面及其組合，同時還應當盡量使加用最簡單的表面及其組合，同時還應當盡量使加 工表面數目最少和加工面積最小。工表面數目最少和加工面積最小。有關工藝性的基本要求是；有關工藝性的基本要求是；一、工藝性一、工藝性3 3）規(guī)定適當的制造精度及表面粗糙度：零件的加工費用）規(guī)定適當的制造精度及表面粗糙度：零件的加工費用隨著精度的提高而增加，尤其在精度較高的情況下，這隨著精度的提高而增加，尤其在精度較高的情況下，這種增加極為顯著。因此，在沒有充分根據時，不應當追種增加極為顯著。因此，在沒有充分根據時，不應當追求高的精度。同理，零件的表面粗糙度也應當根據配合求高的精度。同理，零件的表面粗糙度也應當根據配合表面的實際需要，作出適當的規(guī)定。表面的實際需要，作出適當的規(guī)定。二、標準