機械零件只能工作在什麼階段

㈠ 機械零件在不發生失效條件下的安全工作的限度，稱為工作能力是對的么

機械零件在不發生失效條件下的安全工作的限度，稱為工作能力是對的
機械零件由於某種原因不能正常工作時,稱為失效。在不發生失效的條件下,零件所能安全工作的限度, 稱為工作能力。

㈡ 什麼是機械零件的設計准則

1、強度准則

要求機械零件的工作應力σ不超過許用應力[σ]。其典型的計算公式是：

（3-16）

σlim——極限應力，對受靜應力的脆性材料取其強度極限，對受靜應力的塑性材料取其屈服極限，對受變應力的零取其疲勞極限。

S——安全系數。

2.剛度准則

機械零件在受載荷時要發生彈性變形，剛度是受外力作用的材料、機械零件或結構抵抗變形的能力。材料的剛度由使其產生單位變形所需的外力值來量度。機械零件的剛度取決於它的彈性模量E或切變模量G、幾何形狀和尺寸，以及外力的作用形式等。分析機械零件的剛度是機械設計中的一項重要工作。對於一些需要嚴格限制變形的零件（如機翼、機床主軸等），須通過剛度分析來控制變形。我們還需要通過控制零件的剛度以防止發生振動或失穩。另外，如彈簧，須通過控制其剛度為某一合理值以確保其特定功能。剛度准則是要求零件受載荷後的彈性變形量不大於允許彈性變形量。剛度准則的表達式為

（3–17）

y是彈性變形量，如撓度、縱向伸長（縮短）：[y]為相應的許用彈性變形量。零件的彈性變形量可由理論計算或經實驗得到，許用變形量則取決於零件的用途，根據理論分析或經驗確定。

3.耐熱性准則

由於摩擦等原因，機械在運轉時，機械零件和潤滑劑的溫度一般會升高。過高的工作溫度將導致潤滑效果下降，同時，還會引起零件的熱變形、硬度和強度下降，甚至損壞。如在高溫時，金屬機械零件可能發生膠合、卡死；塑料等非金屬機械零件可能發生軟化，甚至熔化等，在某些場合還會引起熱應力。耐熱性准則一般是控制機械零件的工作溫度不要超過許用值，以保證零部件正常工作，其表達式是

（3–18）

為了改善散熱性能、控制溫升，必要時可以採用水冷或氣冷等措施。

4.振動穩定性准則

當激勵的頻率等於物體固有頻率時，物體振幅最大，激勵的頻率與固有頻率相差越大，物體的振幅越小。激勵的頻率接近物體的固有頻率時，受迫振動的振幅會很大，這種現象叫做共振。振動穩定性指機械零件在機器運轉時避免發生共振的品質。

為了延長機器的壽命，為了避免軸和機器的損壞，應驗算軸的振動穩定性，特別是高速機器的軸。振動穩定性准則要求機械零件的固有頻率應與激勵的頻率錯開，保證不發生共振。

設機器中受激勵作用的零部件的固有頻率為f，激勵力的頻率為fp，一般要求

fp<0.85f或fp>1.15f（3–19）

改變機械零件的剛度和質量可以改變其固有頻率。增大機械零件的剛度和減小其質量，提高其固有頻率；減小機械零件的剛度和增大其質量則降低機械零件的固有頻率。有時，機器運轉時為了防止共振要調節轉速。

軸產生共振的主要原因是：由於材料內部質量不均勻，加之製造和安裝的誤差，使其質心和它的旋轉中心產生偏差，軸旋轉時產生慣性力，這個慣性力使轉子作強迫振動。軸在引起共振時的速度稱為臨界速度。在臨界速度下，這個慣性力的頻率等於或幾倍於轉子的固有頻率，因此發生共振。

5.壽命准則

為了保證機器在一定壽命期限內正常工作，在設計機械零件時必然要對機械零件的壽命提出要求。需要說明，在機器壽命期限內，零件是可以更換的，也就是說某些機械零件的壽命可以比機器的壽命短。機械零件的壽命主要受材料的疲勞、磨損和腐蝕影響。

為了避免發生零件疲勞引起的失效，如疲勞斷裂，應根據機械零件壽命對應的疲勞極限計算疲勞強度。即根據壽命要求，結合零件轉速等具體情況，根據式（3-6），計算出應力循環次數為N時的疲勞極限，再代入強度條件式，計算疲勞強度。當滿足疲勞強度時，可以保證機械零件在破壞前的應力循環次數達到壽命要求。

磨損一般是不可避免的。在一定條件下，腐蝕也是不可避免的，如橋梁結構件、地埋鋼質管道的腐蝕等。在設計時，主要是保證機械零件在壽命內，不要發生過度的磨損和腐蝕。磨損發生的機理尚為完全被人們掌握，影響磨損的因素也比較多，一般根據摩擦學設計原理來改善摩擦副的耐磨性。主要措施有：合理選擇摩擦副材料；合理選擇潤滑劑和添加劑；控制摩擦副的工作條件，如壓強、滑動速度和溫升。

到目前為止，還沒有實用、有效的腐蝕壽命計算方法，通常從材料選擇及防腐處理方面採取措施。如選用耐腐蝕的材料，採用表面鍍層、噴塗、磷化等處理。

6.可靠性准則

可靠性是產品在規定的條件下和規定的時間內，完成規定功能的能力。產品的質量一般應包含性能指標和可靠性指標。機械產品的性能指標是指產品具有的技術指標，如機械的功率、轉矩、工作力、工作速度等。如果只有性能指標，沒有可靠性指標，產品的性能指標也得不到保證。例如，一台技術先進的飛機，如果可靠性不高，勢必經常發生故障，影響正常飛行和增加維修費用，甚至可能造成嚴重的事故。產品的可靠性用可靠度R（t）來衡量。可靠度的定義是：產品在規定的條件下和規定的時間內完成規定功能的概率。可靠度是時間的函數。有一批數量為n的相同產品，在t=0開始工作，隨著時間的延續，失效的件數no（t）在加大，正常工作的件數ni（t）在減少，在任意時刻t產品可靠度為

（3–20）

若某產品工作至3000小時的可靠度R（t）=0.96，則表示有96%的產品可以正常工作到3000小時以上，對具體一件產品來講，其工作到3000小時的概率為96%。

失效率指產品工作到t時刻，在下階段的單位時間內發生失效的概率，可以證明，其數學表達式為

（3–21）

分離變數，兩邊積分，得

得

（3–22）

零部件的失效率和時間的關系一般如圖3-13所示。可以用試驗的方法求得失效率曲線。失效率曲線反映產品總體壽命期失效率的情況。從失效曲線可以看出，失效大體可以分為三個階段。

圖3-15

第Ⅰ階段為早期失效階段，曲線為遞減型。產品投入使用的早期，失效率較高而下降很快。其原因主要是設計、製造、貯存、運輸等形成的缺陷，以及調試、跑合、起動不當等人為因素所造成的。當這些由於先天不良引起的失效發生後，設備運轉逐漸正常，則失效率就趨於穩定。應該盡量設法避免零件的早期失效，降低失效率和早期失效階段的時間t0。

第Ⅱ階段為偶然失效階段，其失效率緩慢增長。失效主要由非預期的過載、誤操作、意外的天災等偶然因素所造成。由於失效原因多屬偶然，故稱為偶然失效階段。降低偶然失效期的失效率則能提高有效壽命，所以應注意提高產品的質量，精心使用維護。

第Ⅲ階段為損壞失效階段，其失效率是遞增型。在t1以後失效率明顯上升。這是由於產品已經老化，疲勞、磨損、蠕變、腐蝕等所謂有耗損的原因所引起的，故稱為耗損失效期。針對這一階段失效的原因，應該注意檢查、監控等，提前維修，使失效率仍不上升。

7.精度准則

對於高精度的機械零件、機構或設備，要求其運動誤差小於許用值。例如在精密機械中，導軌的直線性誤差、主軸的徑向跳動誤差、齒輪傳動的轉角誤差等，必須要有一定的精度要求。可以根據機器和零件的功能要求，選用合適的公差與配合，即進行精度設計，並能正確地標注到圖樣上。還可以按照零件圖給定的公差值，求出機構的誤差，與要求的機構精度比較。

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㈢ 機械零件的工作能力准則

要有足夠的強度,有一定的耐磨性,無強烈的振動以及具有耐熱性等.強度是指機械零件工作能力回的最基本准則答;零件抗磨損的能力稱為耐磨性;剛度系指在一定工作條件下, 零件抵抗彈性變形的能力;震動穩定性是指機器在工作時不能發生振幅超過容許值的震動現象;

㈣ 機械產品的施工設計階段應完成的主要工作是什麼

機械結構來設計的任務源

機械結構設計的任務是在總體設計的基礎上，根據所確定的原理方案，確定並繪出具體的結構圖，以體現所要求的功能。是將抽象的工作原理具體化為某類構件或零部件，具體內容為在確定結構件的材料、形狀、尺寸、公差、熱處理方式和表面狀況的同時，還須考慮其加工工藝、強度、剛度、精度以及與其它零件相互之間關系等問題。所以，結構設計的直接產物雖是技術圖紙，但結構設計工作不是簡單的機械制圖，圖紙只是表達設計方案的語言，綜合技術的具體化是結構設計的基本內容。

5.1.2機械結構設計特點
機械結構設計的主要特點有：（1）它是集思考、繪圖、計算（有時進行必要的實驗）於一體的設計過程，是機械設計中涉及的問題最多、最具體、工作量最大的工作階段，在整個機械設計過程中，平均約80%的時間用於結構設計，對機械設計的成敗起著舉足輕重的作用。（2）機械結構設計問題的多解性，即滿足同一設計要求的機械結構並不是唯一的。（3）機械結構設計階段是一個很活躍的設計環節，常常需反復交叉的進行。為此，在進行機械結構設計時，必須了解從機器的整體出發對機械結構的基本要求

㈤ 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。

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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。

㈥ 為什麼機械運動副磨損過程可以分為三個階段

絕大多數汽車零件不能繼續使用,並不是汽車零件的整體被破壞,而是由於零件工作表面的磨損逾限而促使零件失效,據統計,有 75％的汽車零件由於磨損而報廢,因此磨損是影響汽車零件可靠性的主要因素.同時,磨損也是一個十分復雜的現象,磨損量的多少與汽車零件所受的應力狀態、工作條件與潤滑條件、加工表面形貌、材料的組織結構與性能及環境介質的化學作用等一系列因素有關.在汽車零件上磨損通常表現為磨料磨損、粘著磨損、表面疲勞磨損、腐蝕磨損和微動磨損等幾種形式.其中前三種是磨損的基本類型,後兩種磨損只是在某種特定條件下才會發生.初期磨損 正常磨損 劇烈磨損如 1、初期磨損階段 裁斷機的刀具初期磨損過程較快,時間短.一把新刃磨的刀具表面尖峰比較突出,在與切屑相互摩擦過程中,壓強不均勻,峰點的壓強很大,造成尖峰很快被磨損,使壓強趨於勻衡,磨損速度減慢.2、正常磨損階段 裁斷機的刀具表面經初期磨損,峰點其本被磨平,表面的壓強趨於勻衡,刀具的磨損量VB隨時間的延長而均勻地增加.該階段的磨損曲線基本上是線性的,其斜率代表磨損強度,是比較刀具性能的一個重要指標.
3、急劇磨損階段 載斷機的刀具經過正常磨損階段後,切削刃已變鈍,切削力、切削溫度急劇升高,磨損原因發生了質變,刀具表層疲勞,性能下降,磨損量VB劇增,刀具會很快失效.

㈦ 什麼是機械零件的失效它主要發生在哪些方面 何謂機械

概念：
機械抄設備中襲各種零件或構件都具有一定的功能，如傳遞運動、力或能量，實現規定的動作，保持一定的幾何形狀等等。當機件在載荷（包括機械載荷、熱載荷、腐蝕及綜合載荷等）作用下喪失最初規定的功能時，即稱為失效。
一個機件處於下列三種狀態之一就認為是失效：①完全不能工作；②不能按確定的規范完成規定功能；③不能可靠和安全地繼續使用。這三個條件可以作為機件失效與否的判斷原則。
失效危害：

機械零件與構件的失效最終必將導致機械設備的故障。關鍵機件的失效會造成設備事故，人身傷亡事故，甚至大范圍內災難性後果。在生產線上一個小小的零件失效，可以是整個生產線癱瘓。因此有效的預防、控制、監測零件的失效是一項意義重大的工作。

㈧ 什麼是機械零件的失效

機械零件的失效是機件在載荷（包括機械載荷、熱載荷、腐蝕及綜合載荷等）作用下喪失最初規定的功能。

一般有如下形式：

1、靜強度失效。

機械零件在受拉、壓、彎、扭等外載荷作用時，由於某一危險截面上的靜應力超過零件的強度極限而發生斷裂或破壞。例如，螺栓受拉後被拉斷和鍵或銷的剪斷或壓潰等均屬於此類失效。

此外，當作用於零件上的應力超過了材料的屈服極限，則零件將產生塑性變形。塑性變形將導致精度下降或定位不準等，嚴重影響零件的正常工作，因此也屬於失效。

2、疲勞強度失效。

大部分機械零件是在變應力條件下工作的，變應力的作用可以引起零件疲勞破壞而導致失效。

另外，零件表面受到接觸變應力長期作用也會產生裂紋或微粒剝落的現象。疲勞破壞是隨工作時間的延續而逐漸發生的失效形式，是引起機械零件失效的重要原因，

3、摩擦學失效。

摩擦學失效主要是腐蝕、磨損、打滑、膠合和接觸疲勞。腐蝕是發生在金屬表面的一種電化學或化學侵蝕現象，其結果將使零件表面產生銹蝕而使零件的抗疲勞能力降低。

有些零件只有在滿足某些工作條件下才能正常工作。例如，液體摩擦的滑動軸承，只有在存在完整的潤滑油膜時才能正常地工作，否則滑動軸承將發生過熱、膠合、磨損等形式的失效，屬於摩擦學失效。

又如，帶傳動的打滑和螺紋的微動磨損也是摩擦學失效的例子。

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機械零件的具體失效形式還取決於該零件的工作條件、材質、受載狀態及所產生的應力性質等多種因素。即使同一種零件，由於工作情況及機械的要求不同，也可能出現多種失效形式。

例如齒輪傳動可能出現輪齒折斷、磨損、齒面疲勞點蝕、膠合或塑性變形等失效形式。

工程中，零部件失去原有設計所規定的功能稱為失效。失效包括完全喪失原定功能；功能降低和有嚴重損傷或隱患，繼續使用會失去可靠性及安全性。機械零件的失效主要整體斷裂、過大的殘余變形、零件的表面破壞、破壞正常的工作條件引起的失效。

航空和軍工行業廣泛研究發現，與時間有關的故障占所有故障的20%。這包括類型，A，B和C的故障模式。設備或組件的本質上是隨機的失效模式反而更加突出，佔大約80%的故障。所有故障模式類型可歸納如下：

模式A：當設備或組件接近預期的工作年齡，經過一段隨機的故障，失效的可能性大幅增加。

模式B：俗稱「浴盤曲線」，這種失效的模式與電子設備尤其相關。初期，有較高失效的可能性，但這種概率逐漸減小，進入平緩期，直到設備或組件的壽命快結束時，故障概率變大。

模式C：這種模式顯示隨時間增長設備或組件失效的可能性。這種模式可能是持續的疲勞所致。

㈨ 機械零件的失效都有哪些形式及原因

機械零件的失效是指零件在使用過程中，零件部分或完全喪失了設計功能。零件完全被破壞不能繼續工作；或零件已嚴重損壞，若繼續工作將失去安全；或雖能安全工作，但已失去設計精度等現象都屬於失效。
為了預防零件失效，需對零件進行失效分析，即通過判斷零件失效形式、確定零件失效機理和原因，有針對性地進行選材、確定合理的加工路線，提出預防失效的措施。
1、機械零件失效形式
機械零件常見的失效方式可以分為三種類型：過量變形失效、斷裂失效和表面損傷失效。
(1)過量變形失效：零件因變形量過大超過允許范圍而造成的失效。它主要包括過量彈性變形、塑性變形和高溫下發生的蠕變等失效形式。
(2)斷裂失效：因零件承載過大或疲勞損傷等原因而導致分離為互不相連的兩個或兩個以上部分的現象。斷裂是最嚴重的失效形式，它包括韌性斷裂失效、低溫脆性斷裂失效、疲勞斷裂失效、蠕變斷裂失效和環境破斷失效等幾種形式。
(3)表面損傷失效：零件工作時由於表面的相對摩擦或受到環境介質的腐蝕在零件表面造成損傷或尺寸變化而引起的失效。它主要包括表面磨損失效、腐蝕失效、表面疲勞失效等形式。
需要指出，同一種機械零件在工作中往往不只是一種失效方式起作用。但是，一般造成零件失效時總是一種方式起主導作用。失效分析的核心問題就是要找出主要的失效方式。
2、機械零件失效的原因
引起機械零件失效的因素很多且較為復雜，涉及零件的結構設計、材料選擇、材料的加工製造、產品的裝配及使用保養等多個方面。
(1)設計不合理：主要是指零件結構和形狀不正確或不合理，如零件存在缺口、小圓弧轉角、不同形狀過渡區等。另一方面是指對零件的工作條件、過載情況估計不足，造成零件實際工作能力不足，致使零件早期失效。
(2)選材不合理：設計中對零件失效的形式判斷錯誤，所選的材料性能不能滿足工作條件需要；選材所依據的性能指標不能反映材料對實際失效形式的抗力，選擇了錯誤的材料；所選用的材料質量太差，成分或性能不合格導致不能滿足設計要求等都屬於選材不合理。
(3)加工工藝不合理：零件的加工工藝不當，可能會產生各種缺陷，導致零件在使用過程中較早地失效。如熱加工過程中出現過熱、過燒和帶狀組織；熱處理過程中出現脫碳、變形、開裂；冷加工過程出現較深的刀痕、磨削裂紋等。
(4)安裝使用不當：裝配和安裝過程不符合技術要求，如安裝時配合過緊、過松，對中不準，固定不穩等都可能導致零件不能正常工作或過早出現失效；此外，使用過程中違章操作、超載、超速、不按時維修和保養等也會造成零件過早出現失效。

㈩ 機器零部件裝配工作有哪些基本步驟和注意事項

基本規范

1、機械裝配應嚴格按照設計部提供的裝配圖紙及工藝要求進行裝配，嚴禁私自修改作業內容或以非正常的方式更改零件。

2、裝配的零件必須是質檢部驗收合格的零件，裝配過程中若發現漏檢的不合格零件，應及時上報。

3、裝配環境要求清潔，不得有粉塵或其它污染，零件應存放在乾燥、無塵、有防護墊的場所。

4、裝配過程中零件不得磕碰、切傷，不得損傷零件表面，或使零件明顯彎、扭、變形，零件的配合表面不得有損傷。

5、相對運動的零件，裝配時接觸面間應加潤滑油（脂）。

6、相配零件的配合尺寸要准確。

7、裝配時，零件、工具應有專門的擺放設施，原則上零件、工具不允許擺放在機器上或直接放在地上，如果需要的話，應在擺放處鋪設防護墊或地毯。

8、裝配時原則上不允許踩踏機械，如果需要踩踏作業，必須在機械上鋪設防護墊或地毯，重要部件及非金屬強度較低部位嚴禁踩踏。

(10)機械零件只能工作在什麼階段擴展閱讀：

機器零部件裝配工作的內容：

1、作業資料：包括總裝配圖、部件裝配圖、零件圖、物料BOM表等，直至項目結束，必須保證圖紙的完整性、整潔性、過程信息記錄的完整性。

2、作業場所：零件擺放、部件裝配必須在規定作業場所內進行，整機擺放與裝配的場地必須規劃清晰，直至整個項目結束，所有作業場所必須保持整齊、規范、有序。

3、裝配物料：作業前，按照裝配流程規定的裝配物料必須按時到位，如果有部分非決定性材料沒有到位，可以改變作業順序，然後填寫材料催工單交采購部。

4、裝配前應了解設備的結構、裝配技術和工藝要求。