機械零件設計最基本的計算是什麼

『壹』 機械零件設計的基本要求都有哪些內容

機械零件設計是從機器的工作原理、承載能力、構造和維護等方面研究通用機械零件的設計問題，其中包括如何合理確定零件的形狀和尺寸、如何合理選擇零件的材料以及如何使零件具有良好的工藝性等。
機械零件設計的基本要求：
零件是組成機器的基本單元，要使所設計的機器滿足基本使用要求，就必須使組成機器的零件滿足以下要求。
1、避免在預定壽命期內失效的要求
在預定壽命期內不失效的要求包括三方面：強度、剛度、壽命。
(1)強度
零件在工作中發生斷裂、磨損或不允許的變形統屬強度不足。上述失效形式，除了用於安全裝置中預定適時破壞的零件外，對任何零件都是應當避免的。因此保證零件有足夠的強度，是機器正常工作的一個基本要求。
為了提高機械零件的強度，在設計時原則上可以採用以下的措施：採用強度高的材料；使零件具有足夠的截面尺寸；合理地設計零件的截面形狀，以增大截面的慣性矩；採用熱處理和化學熱處理方法，以提高材料的力學性能；提高運動零件的製造精度，以降低工作時的動載荷；合理地配置機器中各零件的相互位置，以降低作用於零件上的載荷等。
(2)剛度
零件在工作時所產生的彈性變形不超過允許的限度，就叫做滿足了剛度要求。對於彈性變形過大就要影響機器工作性能的零件，設計時除了要作強度計算外，還必須作剛度計算。
為了提高零件的整體剛度，可採取如下措施：增大零件截面尺寸或增大截面的慣性矩；縮短支承跨距或採用多支點結構，以減小撓曲變形等。
(3)壽命
有的零件在工作初期雖然能夠滿足各種要求，但在工作一定時間後，卻可能由於某些原因而失效。這個零件正常工作延續的時間就叫零件的壽命。
零件壽命是決定機器壽命的基礎，零件的破壞會導致機器無法正常工作。影響零件壽命的主要原因有：材料的疲勞，材料的腐蝕以及相對運動零件接觸表面的磨損。
2、結構工藝性要求
零件具有良好的結構工藝性，是指在既定的生產條件下，能夠方便而經濟地生產出來，並便於裝配。所以零件的結構工藝性應從毛坯製造、機械加工過程及裝配等幾個生產環節加以綜合考慮。工藝性還和批量大小及具體的生產條件相關。為了改善零件的工藝性，就應當熟悉當前的生產水平及條件。對零件的結構工藝性具有決定性影響的零件結構設計，在整個設計工作中佔有很大的比重，因而必須予以足夠的重視。
3、經濟性要求
零件的經濟性首先表現在零件本身的生產成本上。零件的經濟性決定了機器的經濟性，設計零件時，應力求設計出耗費(包括錢財、製造時間及人工)最少的零件。
要降低零件的成本，首先要採用輕型的零件結構，以降低材料消耗，並且採用廉價而供應充足的材料以代替貴重材料，可以降低材料費用；採用少餘量或無餘量的毛坯或簡化零件結構，以減少加工工時；工藝性良好的結構就意味著加工及裝配費用低，所以工藝性對經濟性有著直接的影響，對於大型零件採用組合結構以代替整體結構，這些對降低零件成本均有顯著的作用。另外，盡可能採用標准化的零、部件，就可在經濟性方面取得很大的效益。
4、質量小的要求
對絕大多數零件來說，都應當力求減小其質量。減小質量有兩方面的好處：一方面可以節約材料，節約材料就意味著節省成本；另一方面，對於運動零件來說，可以減小慣性，改善機器的動力性能。
可採取以下措施減小零件的質量：採用緩沖裝置來降低零件上所受的沖擊載荷；使用安全裝置來限製作用在主要零件上的最大載荷；適當減少零件上應力較小處材料，以改善零件受力的均勻性，從而提高材料的利用率；施加與工作載荷相反方向的預載荷，以降低零件上的工作載荷，採用輕型薄壁的沖壓件或焊接件來代替鑄、鍛零件，以及採用強重比高的材料等。
5、可靠性要求
機器的可靠性是由零件的可靠性保證的，零件可靠度是指在規定的使用時間內和預定的環境條件下，零件能夠正常地完成其功能的概率。對於絕大多數機械來說，失效的發生都是隨機性的。因此，為了提高零件的可靠性，就應當在工作條件和零件的性能兩個方面使其隨機變化盡可能地小。此外，在使用中加強維護和對工作條件進行監測，也可以提高零件的可靠性。

『貳』 機械的那些設備零部件的設計方法常用的有哪幾種

機械零部件的設計方法一般來說主要有三種。第一種：理論設計，理論設計是根據設回計理論和實驗數據所進答行的設計。它又可分為設計計算和校核計算兩類。第二種：經驗設計，經驗設計根據已有的經驗公式或設計者本人的工作經驗，或藉助類比方法所進行的設計。這主要適用於使用要求不大變動而結構形狀已典型化的零部件。第三種：模型實驗設計，這種設計是對一些尺寸巨大、結構復雜的重要零部件，根據初步設計的結果，按比例製成小尺寸的模型，經過實驗手段對其各方面的特性進行檢驗，再根據實驗結果對原設計進行逐步修改，從而達到完善的設計。

『叄』 機械零件設計中最基本的計算是什麼計算的理論依據是什麼

機械零件設計中基本的計算包括強度准則計算，壽命准則計算和振動穩定性准則計算，基本最基本的是強度准則計算。
強度准則是指零件危險載面上的應力不得超過其許用應力。其表達式為：б≤[б]，式中[б]是零件的許用應力，由零件材料的極限應力бlim和設計安全系數S確定。=бlim÷S[бlim材料的極限應力，數值根據零件的失效形式確定，靜強度斷裂時，бlim為材料的靜強度極限；疲勞斷裂時，бlim為材料的疲勞極限；塑性變形時，бlim為材料的屈服極限。

『肆』 什麼是機械零件的工作能力常用的計算準則有哪幾種

機械零件的工作能力是指在一定的運動、載荷和環境情況下，在預定的使用期限內，不發生失效的安全工作限度。

零件的工作能力准則是指衡量零件工作能力的指標。

常用的計算準則有：強度准則、剛度准則、耐磨性准則、振動穩定性准則和耐熱性准則等。

機械零件是從機械構造學和力學分離出來的。隨著機械工業的發展，新的設計理論和方法、新材料、新工藝的出現，機械零件進入了新的發展階段。

有限元法、斷裂力學、彈性流體動壓潤滑、優化設計、可靠性設計、計算機輔助設計（CAD）、實體建模（Pro、Ug、Solidworks等）、系統分析和設計方法學等理論，已逐漸用於機械零件的研究和設計。

更好地實現多種學科的綜合，實現宏觀與微觀相結合，探求新的原理和結構，更多地採用動態設計和精確設計，更有效地利用電子計算機，進一步發展設計理論和方法，是這一學科發展的重要趨向。

(4)機械零件設計最基本的計算是什麼擴展閱讀

機床零件的品種繁多，按結構特點、功用和受載特點可分為：軸類零件、齒輪類零件、機床導軌等。

機床軸類零件的選材

機床主軸是機床中最主要的軸類零件。機床類型不同，主軸的工作條件也不一樣。根據主軸工作時所受載荷的大小和類型，大體上可以分為四類：

（1）輕載主軸。工作載荷小，沖擊載荷不大，軸頸部位磨損不嚴重，例如普通車床的主軸。這類軸一般用45鋼製造，經調質或正火處理，在要求耐磨的部位採用高頻表面淬火強化。

（2）中載主軸。中等載荷，磨損較嚴重，有一定的沖擊載荷，例如銑床主軸。一般用合金調質鋼製造，如40Cr鋼，經調質處理，要求耐磨部位進行表面淬火強化。

（3）重載主軸。工作載荷大，磨損及沖擊都較嚴重，例如工作載荷大的組合機床主軸。一般用20CrMnTi鋼製造，經滲碳、淬火處理。

（4）高精度主軸。 有些機床主軸工作載荷並不大，但精度要求非常高，熱處理後變形應極小。工作過程中磨損應極輕微，例如精密鏜床的主軸。

一般用38CrMoAlA專用氮化鋼製造，經調質處理後，進行氮化及尺寸穩定化處理。過去，主軸幾乎全部都是用鋼製造的，輕載和中載主軸已經可用球墨鑄鐵製造。