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雷蒙磨粉机机械零件的主要失效形式和设计计算准则

发布日期:2017-03-21 15:07 | 浏览次数:次
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    一、机械辱件的主要失效形式
       机械零件由于某些原因不能正常工作时,称为失效。其主要失效形式有,
    I.断致
        当零件在外载荷作用下,由于某一危险剖面上的应力超过零件的强度极限而发生.的断裂,例如螺栓的被拧断,或者当零件在循环变应力重复作用下,由于某一危险剖面上的应力超过零件的疲劳极限而发生的疲劳断裂,例如齿轮轮齿根部的断裂。断裂是一种严重的失效形式,’臼不但使零件失效,有时还会导致严重的人身及设备事故.
    2.塑性变形
      当零件在外载荷作用下,其上的应力超过了材料的屈服极限,就会发生塑性变形,这会造成零件的尺寸和形状改变,破坏零件之间的相互位置和配合关系,使零件或机器不能正常工作,例如齿轮整个轮齿发生塑性变形就会破环啮合条件,在运转过程巾会产
生剧烈振动和大的噪音,甚至无法运转。
    3。过量的弹性变形
      机械零件受载工作时,必然会发生弹性变形。在允许范围内的微小弹性变形,对机器工作影响不大,但是过最的弹性变形会使零件或机器不能正常工作,有时还会造成较大的振动,致使零件损坏。例如机床主轴的过量弹性变形会降低加工精度,电机主轴的
过量弹性变形会改变定子与转子间的气隙,影响电机的性能。
    4。表面失效
       绝大多数零件都与别的零件发生静的或动的接触和配合关系。载荷作用于表面,摩擦和磨损发生在表而,环境介质也包围着表面,因此表面失效是很多机械零件的主要尖效形式。
    5,破坏正常工作条件引起的失效
        有些零件只有在一定的工作条件下才能正常地工作,而破坏了正常的工作条件就会引起失效。例如,在带传动中,若传递的载荷超过了带与带轮接触面上产生的最大摩擦力,就会产生打滑,使传动失效,在高速转动件中,若其转速与转动件系统的固有频率
相同时,就会发生共振,使振幅增大,以致引起断裂失效。
         同一利‘零件可能有很多种失效形式,以轴伪例,它可能发生疲劳断裂,也可能发生过大的弹性变形,也R.F能发生共振。在各种失效形式巾,到底以哪‘一种为主要失效形式,这应根据零件的材料、具体结构和工作条{,一等来确定。仍以轴为例,对于载荷稳定
的、一般用途的转轴,疲劳断裂是其主要失效形式,对于精密主轴,弹性变形量过大是其主要失效形式,而对于高速转动的轴,发生共振,丧失振动稳定性可能是其主要尖才形式。
    二、机械攀件的工作能力和设计计茸准则
    零件不发生失效时的安全工作限度,称为工作能力。它可对载荷而言,也可对变形、速度、温度、压力等而言。通常是对载荷而言,故称承载能力。对应于不同的失效形式,零件的承载能力也不同,显然,应该按照承栽能力的最小值去设计零件。
    设计机械零件时,保证零件不产生失笋所为设计计算准则。主要有以下几个设计计算准则;
    i,强度准则
       强度是零件在载荷作用下抵抗断裂、塑性变形及表面失效(磨损、腐蚀除外下的能力。是机械零件首先应该的基本要求。为了保证零件有足够的强度,在设计计算时,应使其危险剖面上或工作表面上的工作应力(或针算应力)不超过零件的许用应力。刚度是零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。为了保证零件有足够的刚度,设计计算时,应使零件工作时产生的弹性变形量岁(它广义地代表任何形式的弹性变形量)关起过机器工作性能所允许的极限值.
    3.寿命准则
    影响零件寿命的主要因素是磨损和腐蚀引起的表面失效。保证零件农使用期限内不大二磨报和腐蚀是寿命准则的基水要求。但是,影响磨损的因素很多,计算方法还不完善,所以为了保证零件具有良好的耐一磨性,,方面应该运琳摩擦学愿理设计零件的结构、选择摩擦影的材料和热处理方式,给予充分合理的润滑,一方面可采用条件性计算,如限制比压P和比压乡与速度。的乘积如值来保证零件表面有一层强度较高的边界膜,以保护零件表面不产生过世磨损。
    至于腐蚀寿命,迄今为止还没有提出相应的计算方法,因而只好从材料选择和工艺措施两方面来提高零件的防腐蚀能力。例如,、选用耐腐蚀的材料纷来用发兰,表面镶层、喷涂漆膜及表面阳极化处理等表面保护措施.
    4,振动稳定性准则.、
    机器在运转中一般都有振动,轻徽的振动并不妨碍机器的正常工作‘’但机器中存在羲很多周期性变化的激振源,如齿轮的啮合、清动轴承中的油攀振荡和弹性轴的偏心转动等.如果某一零件本身的固有须率与上述激振源的颇率关系时,这些零件就会发生共振。此时零件的振幅急剧增大,,将在短期内导致零件甚至整个系统毁坏。因此,对于易于丧失稳定性的高速机械应进行振动分析和计算,、以确保零件及系统,的振动稳定性。也就是说在设计时要使机器中受激振作用·的各零件的固有频率f与激振源的频率九可靠性准则
 
        雷蒙磨设计系统、机器或零件,提出可靠度要求时,要考虑到现实的技术水平,对系统、机器或零件的工作要求和经济性等,不是越高越好。例如在一般手册中给出的对称循环变应力下材料的疲劳极限。

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