白利軍+康占武

【摘 要】現(xiàn)代機械機械零部件設(shè)計強調(diào)創(chuàng)新設(shè)計，要求在設(shè)計中更充分地發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造力，利用最新科技成果，在現(xiàn)代設(shè)計理論和方法的指導下，設(shè)計出更具有生命力的產(chǎn)品。為此，要把握機械零部件設(shè)計的主要內(nèi)容，嚴格計算機械零部件的失效形式，正確選擇機械零部件表面粗糙度。

【關(guān)鍵詞】機械；零部件；創(chuàng)新；設(shè)計

現(xiàn)代科技飛速發(fā)展，促使機械制造必須不斷創(chuàng)新。只有不斷創(chuàng)新，才能適應(yīng)時代的需要，適應(yīng)市場的需要，適應(yīng)現(xiàn)代機械制造業(yè)的需要，才能不被市場所淘汰，才能進一步占領(lǐng)市場，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值，并隨著市場的發(fā)展而發(fā)展。機械零部件設(shè)計的關(guān)鍵是創(chuàng)新?，F(xiàn)代機械機械零部件設(shè)計強調(diào)創(chuàng)新設(shè)計，要求在設(shè)計中更充分地發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造力，利用最新科技成果，在現(xiàn)代設(shè)計理論和方法的指導下，設(shè)計出更具有生命力的產(chǎn)品。

一、把握機械零部件設(shè)計的主要內(nèi)容

機械零部件設(shè)計是機械設(shè)計的重要組成部分，機械運動方案中的機構(gòu)和構(gòu)件只有通過零部件設(shè)計才能得到用于加工的零部件工作圖和部件裝配圖，同時它也是機械總體設(shè)計的基礎(chǔ)。機械零部件設(shè)計的主要內(nèi)容包括：根據(jù)運動方案設(shè)計和總體設(shè)計的要求，明確零部件的工作要求、性能、參數(shù)等，選擇零部件的結(jié)構(gòu)構(gòu)形、材料、精度等，進行失效分析和工作能力計算，畫出零部件圖和部件裝配圖。機械產(chǎn)品整機應(yīng)滿足的要求是由零部件設(shè)計所決定的，機械零部件設(shè)計應(yīng)滿足的要求為：在工作能力上要求具體有強度、剛度、壽命、耐磨性、耐熱性、振動穩(wěn)定性及精度等；在工藝性上要求加工、裝配具有良好的工藝性及維修方便；在經(jīng)濟性上的要求主要指生產(chǎn)成本要低。此外，還要滿足噪聲控制、防腐性能、不污染環(huán)境等環(huán)境保護要求和安全要求等。這些要求往往互相影響，互相牽制，必須全面綜合考慮，統(tǒng)籌設(shè)計。

二、嚴格計算機械零部件的失效形式

機械零部件由于各種原因不能正常工作而失效，其失效形式很多，主要有斷裂、表面壓碎、表面點蝕、塑性變形、過度彈性變形、共振、過熱及過度磨損等。為了保證零部件能正常工作，在設(shè)計零部件時應(yīng)首先進行零部件的失效分析，預估失效的可能性，采取相應(yīng)措施，其中包括理論計算，計算所依據(jù)的條件稱為計算準則，常用的計算準則有：一是強度準則。強度是機械零部件抵抗斷裂、表面疲勞破壞或過大塑性變形等失效的能力。強度要求是保證機械零部件能正常工作的基本要求。二是剛度準則。剛度是指零部件在載荷的作用下，抵抗彈性變形的能力。剛度準則要求零部件在載荷作用下的彈性變形在許用的極限值之內(nèi)。三是振動穩(wěn)定性準則。對于高速運動或剛度較小的機械，在工作時應(yīng)避免發(fā)生共振。振動穩(wěn)定性準則要求所設(shè)計的零部件的固有頻率與其工作時所受激振源的頻率錯開。四是耐熱性準則。機械零部件在高溫工作條件下，由于過度受熱，會引起潤滑油失效、氧化、膠合、熱變形、硬度降低等問題，使零部件失效或機械精度降低。因此，為了保證零部件在高溫下正常工作，應(yīng)合理設(shè)計其結(jié)構(gòu)及合理選擇材料，必要時須采用水冷或氣冷等降溫措施。五是耐磨性準則。耐磨性是指相互接觸并運動零部件的工作表面抵抗磨損的能力。當零部件過度磨損后，將改變其結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，削弱其強度，降低機械精度和效率，以致零部件失效報廢。因此，機械設(shè)計時應(yīng)采取措施，力求提高零部件的耐磨性，以確保質(zhì)量。

三、正確選擇機械零部件表面粗糙度

表面粗糙度是反映零部件表面微觀幾何形狀誤差的一個重要技術(shù)指標，是檢驗零部件表面質(zhì)量的主要依據(jù)；它選擇的合理與否，直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、使用壽命和生產(chǎn)成本。機械零部件表面粗糙度的選擇方法有3種，即計算法、試驗法和類比法。在機械零部件設(shè)計工作中，應(yīng)用最普通的是類比法，此法簡便、迅速、有效。應(yīng)用類比法需要有充足的參考資料，現(xiàn)有的各種機械設(shè)計手冊中都提供了較全面的資料和文獻。最常用的是與公差等級相適應(yīng)的表面粗糙度。在通常情況下，機械零部件尺寸公差要求越小，機械零部件的表面粗糙度值也越小，但是它們之間又不存在固定的函數(shù)關(guān)系。在實際工作中，對于不同類型的機器，其零部件在相同尺寸公差的條件下，對表面粗糙度的要求是有差別的。這就是配合的穩(wěn)定性問題。在機械零部件的設(shè)計和制造過程中，對于不同類型的機器，其零部件的配合穩(wěn)定性和互換性的要求是不同的。在設(shè)計工作中，表面粗糙度的選擇歸根到底還是必須從實際出發(fā)，全面衡量零部件的表面功能和工藝經(jīng)濟性，才能作出合理的選擇和完美的設(shè)計。

總之，機械零部件的設(shè)計必須適應(yīng)時代發(fā)展的需要，適應(yīng)科學技術(shù)發(fā)展的需要，適應(yīng)市場競爭的需要；必須改革、創(chuàng)新、發(fā)展。這就要求機械零部件的設(shè)計必須科學合理，必須充分發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造力，利用最新科技成果，在現(xiàn)代設(shè)計理論和方法的指導下，在市場導向下，設(shè)計出更新穎、更實用、更有效率的產(chǎn)品，設(shè)計出具有強大生命力和競爭力的產(chǎn)品。

參考文獻：

[1]趙志群.機械制造工藝與加工[M].北京：科學出版社，2003.

[2]趙志群.機械制造工藝[M].北京：清華大學出版社，2009.

[3]陳宇，陳李翔，趙志群.技能振興：戰(zhàn)略與技術(shù)[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2009.

[4]姜大源，熊熙，尹洪.機械制造基礎(chǔ)理論[M].北京：高等教育出版社，2008.

[5]趙志群，楊琳，辜東蓮.淺論機械制造工藝的發(fā)展[J].教育與職業(yè)，2008.

[6]姜大源.機械零件的加工技術(shù)[M].北京：教育科學出版社，2007.

[7]魏增菊.機械制造業(yè)的改革與創(chuàng)新 [J].平原大學學報，2007，24（5），93-95.

[8]楊國山.機械制造技術(shù)的發(fā)展開發(fā)[J].實習實訓，2005（9）.

[9]]張超，劉愛云，王娜，葉婷.高職機械制造專業(yè)問題探究[J].中國科技信息，2007（22）：202-204. 轉(zhuǎn)貼于endprint