自从出现机械,就有了相应的机械零件。但作为一门学科,机械零件是从机械构造学和力学分离出来的。随着机械工业的发展,新的设计理论和方法、新材料、新工艺的出现,机械零件进入了新的发展阶段。对于受冲击载荷的零件,应选择冲击韧度救高的材料;对于尺寸取决于强度,且尺寸和质量又受限的零件,应选择强度较高的材料;对于尺寸取决于刚度的零件,应选用弹性模星较大的材料。机械零件表面粗糙度的选择方法有3种,即计算法、试验法和类比法。在机械零件设计工作中,应用普通的是类比法,此法简便、迅速、有效。应用类比法需要有充足的参考资料,现有的各种机械设计手册中都提供了较的资料和文献。
机械零件要考虑材料的力学性能随温度而改变的情况。在滑动摩擦下工作的零件,要提高其表面硬度,以增强耐磨性,应选择适于进行表面处理的淬火钢、渗碳钢、氮化钢等品种或选用减摩和耐磨性能好的材料。金属材料的性能一般可通过热处理加以提高和改善,因此,要充分利用热处理的手段来发挥材料的潜力。对于常用的调质钢,由于其回火温度的不同,可得到力学性能不同的毛坯。用铸造材料制造毛坯时,一般可以不受尺寸及质星大小的限制;而用锻造材料制造毛坯时,则需注意锻压机械及设备的生产能力。此外,零件尺寸和质量的大小还和材料的强重比有关,应尽可能选用强重比大的材料,以便减小零件的尺寸和质量。
机械零件材料选择原则,从各种各样的材料中选择出适用的材料,是一项受多方面因素所制约的工作。选择机械零件材料的原则是:所需材料应满足零件的使用要求,有良好的工艺性和经济性等。机械零件的使用要求表现为零件的工作状况和受载情况,以及为避免相应的失效形式而提出的要求工作状况是指零件所处的环境特点、工作温度、摩擦和磨损的程度等。机械零件使用工作温度对材料选择的影响,一方面要考虑互相配合的两零件的材料的线胀系数不能相差过大,以免在温度变化时产生过大的热应力或者使配合松动;
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