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机械零件设计的方法

2022-02-23    作者:未知    来源:网络文摘

机械零件设计的方法 图1 理论设计

  根据长期总结出来的设计理论和实验数据所进行的设计,称为理论设计。现以简单受拉杆件的强度计算为例来讨论理论设计的概念。设计时强度计算公式为:

σ≤σlim/S  或  F/A≤σlim/S

  式中:F——作用于拉杆上的外载荷;A——拉杆横截面面积;σlim——拉杆材料的极限应力;S——设计安全系数(简称为安全系数)

  1.设计计算

  由公式直接求出杆件必须的横截面尺寸A,即: A≥SF/σlim

  2.校核计算

  在按其它办法初步设计出杆件的横截面尺寸后,可选用下列四式之一进行校核计算:

σ=F/A≤[σ]

F≤σlimA/S

Sca=σlim/σ≥S

σlim≥Sσ

  式中:Sca为安全系数计算值,或简称为计算安全系数。

  设计计算多用于能通过简单的力学模型进行设计的零件;校核计算则多用于结构复杂,应力分布较复杂,但又能用现有的应力分析方法(以强度为设计准则时)或变形分析方法(以刚度为设计准则时)进行计算的场合。

机械零件设计的方法 图2 经验设计

根据对某类零件已有的设计与使用实践而归纳出的经验关系式,或根据设计者θ说墓ぷ骶验用类比的方法所进行的设计叫做经验设计。这对那些使用要求不大变动而结构形状已典型化的零件,是很有效的设计方法。例如箱体、机架、传动零件的各结构要素等。

机械零件设计的方法 图3 模型实验设计

  对于一些尺寸巨大而机构又很复杂的重要零件,尤其是一些重型整体机械零件,为了提高设计质量,可采用模型实验设计的方法。即把初步设计的零、部件或机器作成小模型或小尺寸样机,经过实验的手段对其各方面的特性进行检验,根据实验结果对设计进行逐步的修改,从而达到完善。这样的设计叫做模型实验设计。

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