以什么为原料的机械零件

Ⅰ 机械制造业用的主要原材料是什么

机械制造业用的主要材料有铸铁。

按碳在铸铁中存在的状态及形式的不同，可将铸铁分为：

白口铸铁：碳绝大部分以在渗碳体状态存在，断口亮白色，渗碳体硬而脆，机械中较少应用。

灰铸铁：石墨片状存在

可锻铸铁：团絮状

球墨铸铁：圆球状

蠕墨铸铁：蠕虫状

在相同基体组织情况下，其中以球墨铸铁的力学性能（强度、塑性、韧性）为最高，可锻铸铁次之，蠕墨铸铁又次之，灰铸铁最差。但由于灰铸铁成本低廉，并具有铸造性、可加工性、耐磨性及减震性均优良的特点，是工业中应用最广泛的一种铸铁。

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影响铸铁石墨化的因素

铸铁的组织取决于石墨化进行的程度，为了获得所需要的组织，关键在于控制石墨化进行的程度。实践证明，铸铁化学成分、铸铁结晶的冷却速度及铁水的过热和静置等诸多因素都影响石墨化和铸铁的显微组织。

1、化学成分的影响

铸铁中常见的C，Si、Mn、P、S中，C，Si是强烈促进石墨化的元素，S是强烈阻碍石墨化的元素。实际上各元素对铸铁的石墨化能力的影响极为复杂。

其影响与各元素本身的含量以及是否与其它元素发生作用有关 ，如Ti、Zr、B、Ce、Mg等都阻碍石墨化，但若其含量极低(如B、Ce<0.01%，Ti<0.08%)时，它们又表现出有促进石墨化的作用。

2、冷却速度的影响

一般来说，铸件冷却速度趋缓慢，就越有利于按照Fe-G稳定系状态图进行结晶与转变，充分进行石墨化;反之则有利于按照 Fe-Fe3C亚稳定系状态图进行结晶与转变，最终获得 白口铁。

尤其是在共析阶段的石墨化，由于温度较低，冷却速度增大，原子扩散困难，所以通常情况下，共析阶段的石墨化难以充分进行。

铸铁的冷却速度是一个综合的因素，它与浇注温度、传型材料的导热能力以及铸件的壁厚等因素有关。而且通常这些因素对两个阶段的影响基本相同。

提高浇注温度能够延缓铸件的冷却速度，这样既促进了第一阶段的石墨化，也促进了第二阶段的石墨化。因此，提高浇注温度在一定程度上能使石墨粉化 ，也可增加共析转变。

3、铸铁的过热和高温静置的影响

在一定温度范围内，提高铁水的过热温度，延长高温静置的时间，都会导致铸铁中的石墨基体组织的细化，使铸铁强度提高。进一步提高过热度，铸铁的成核能力下降，因而使石墨形态变差，甚至出现自由渗联体，使强度反而下降，因而存在一个‘临界温度’。

临界温度的高低，主要取决于铁水的化学成分及铸件的冷却速度.一般认为普通灰铸铁的临界温度约在1500一1550℃左右，所以总希望出铁温度高些。

Ⅱ 机械零件的真实大小是以图样上的什么为依据

机械零件的真实大小是以图样上的尺寸数值为依据的。

机械制图中的尺寸标注基本规则如图：

Ⅲ 选用机械零件材料时主要考虑什么原则

1、使用要求(首要考虑)：

零件的震动，冲击，高温，低温， 高速，高载都应当慎重对待)；

对零件尺寸和质量的限制；零件的重要程度。(对于整机可靠度的相对重要性)

2、工艺要求：

毛坯制造(铸造，锻打，切板，切棒)；机械加工；热处理；表面处理。

3、经济性要求：

材料价格(昔通圆钢与冷拉型材,精密铸造,精密锻造的毛坯成本与加工成本的对比,)；

加工批量和加工费用；材料的利用率; (如板材，棒料，型材的规格，合理的加以利用)；

替代(尽量用廉价材料来代替价格相对昂贵的稀有材料，如在一些耐磨部位的套用球墨）

4、热处理的条件，有热处理与没有热处理条件的情况下选不同的材料；

5、 对重量的要求，经常提在手上的零件要求轻便，在满足机械强度条件下可选择比重小的材料。

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作为一个机械设计人员，在选材时必须了解工业发展趋势，按国家标准，结合我国资源和生产条件，从实际出发全面考虑材料及其选择机械制造中最常用的材料是钢和铸铁，其次是有色金属合金。非金属材料如塑料、橡胶等，在机械制造中也具有独特的使用价值。

机械零件作为一门学科的具体内容包括：零（部）件的联接。如螺纹联接、楔联接、销联接、键联接、花键联接、过盈配合联接、弹性环联接、铆接、焊接和胶接等。

零件选用的尺寸及质量的大小与材料的品种及毛坯制取方法有关。用铸造材料制造毛坯时，一般可以不受尺寸及质量大小的限制；而用锻造材料制造毛坯时，则须注意锻压机械及设备的生产能力。

Ⅳ 机械零件设计的材料选用有什么要求

机械零件常用的材料有钢、铸铁、有色金属和非金属等，常用材料的牌号、性能及热处理知识可查阅机械设计手册。
在机械设计中选择材料是一个重要环节。随着材料科学的不断发展，机械制造业对零件的要求在提高。因此，设计者在选择材料时，应充分了解材料的性能和适用条件，并考虑零件的使用、工艺和经济性等要求。
1、使用要求
为保证机械零件不失效，根据载荷作用情况，对零件尺寸的限制和零件重要程度，对材料提出强度、刚度、弹性、塑性、冲击韧性、阻尼性和吸振性等力学性能方面的相应要求。同时，由于零件工作环境等其他需求，对材料可能还有密度、导热性、抗腐蚀性、热稳定性等物理性能和化学性能方面的要求等。
2、工艺要求
选择零件材料时必须考虑到加工制造工艺的影响。铸造毛坯应考虑材料的液态流动性、产生缩孔或偏折的可能性等；锻造毛坯应考虑材料的延展性、热脆性和变形能力等；焊接零件应考虑材料的可焊性和产生裂纹的倾向等；对进行热处理的零件应考虑材料的可淬性、淬透性及淬火变形的倾向等；对于切削加工的零件应考虑材料的易切削性、切削后能达到的表面粗糙度和表面性质的变化等。
3、经济性
从经济观点出发，在满足性能要求的前提下，应尽可能选用价廉的材料，以降低材料费用。另外，还应综合考虑到生产批量等因素的影响，如大量生产宜用铸造毛坯；单件生产采用焊接件，可以降低制造费用。
机械零件设计是从机器的工作原理、承载能力、构造和维护等方面研究通用机械零件的设计问题，其中包括如何合理确定零件的形状和尺寸、如何合理选择零件的材料以及如何使零件具有良好的工艺性等。

Ⅳ 什么是机械零部件

机械零部件是构成机械的基本元件，是组成机械和机器的不可分拆的单个制件。包括：

1、零（部）件的联接。如螺纹联接、楔联接、销联接、键联接、花键联接、过盈配合联接、弹性环联接、铆接、焊接和胶接等。

2、传递运动和能量的带传动、摩擦轮传动、键传动、谐波传动、齿轮传动、绳传动和螺旋传动等机械传动，以及传动轴、联轴器、离合器和制动器等相应的轴系零（部）件。

3、起支承作用的零（部）件，如轴承、箱体和机座等。

4、起润滑作用的润滑系统和密封等。

5、弹簧等其它零（部）件。

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设计机械零件时，不仅应使其满足使用要求，即具备所要求的工作能力，同时还应当满足生产要求，否则就可能制造不出来，或虽能制造但费工费料很不经济。

在具体生产条件下，如所设计的机械零件便于加工而加工费用很低，则这样的零件就称为具有良好的工艺性。有关工艺性的基本要求是：

（1）毛坯选择合理机械制造中毛坯制备的方法有：直接利用型材、铸造、锻造、冲压和焊接等。毛坯的选择与具体的生产技术条件有关，一般取决于生产批量、材料性能和加工可能性等。

（2）结构简单合理设计零件的结构形状时，警好采用最简单的表面（如平面、圆柱面、螺旋面）及其组合，同时还应当尽量使加工表面数目最少和加工面积最小。

Ⅵ 制作机械零件的常用金属材料有哪些

常用机械材料：
机架及支承板一般选择A3或45#
承受较大力矩一般45#调质
要求耐磨一般为球墨铸铁或铬钢淬火或锡青铜
特殊位置得根据实际使用情况选材

Ⅶ 以下材料适合制造何种机械零件并各举一例。 20Cr 35 ZG270-500 ZPbSb16Cu2

ZG270-500 ：铸钢。属于中碳铸钢。制作飞轮，机架，轴承座，箱体，等。
35 ：碳素结构内钢，属于中碳钢。制作轴，销轴容，螺栓、螺钉、螺母，等。
20Cr ：合金结构钢。制作齿轮，轴，凸轮，等。一般需要渗碳淬火处理。
ZPbSb16Cu2 ：铸造轴承合金，铅基。制作滑动轴承。

Ⅷ 机械零件的材料都有哪些选择原则

机械零件是指组成机器的不可拆分的基本单元，如螺栓、螺钉、键、带、齿轮、轴、弹簧、销等。机械零件分为通用零件和专用零件。通用零件是指能在各种机器中广泛使用的零件，专用零件是指只能在某一类特定的机器中使用的零件。
一、机械零件常用材料
机械零件的材料有金属材料、非金属材料和复合材料。
金属材料分为黑色金属材料和有色金属材料。黑色金属材料包括各种钢、铸钢和铸铁，具有较好的力学性能(如强度、塑性、韧性等)，价格相对便宜且容易获得，而且能满足多种性能和用途的要求。在各类黑色金属中，由于合金钢的性能优良，因而常常用来制造重要的零件。有色金属材料包括铜合金、铝合金、轴承合金等，具有密度小、导热和导电性能好等优点，通常还可用于有减摩、耐磨及耐腐蚀要求的场合。
非金属材料指塑料、橡胶、合成纤维等高分子材料及陶瓷等。高分子材料有许多优点，如原料丰富、密度小，在适当的温度范围内有很好的弹性，耐腐蚀性好等。其主要缺点是容易老化，其中不少材料阻燃性差，总体上讲，耐热性不好。陶瓷材料的主要特点是硬度极高、耐磨、耐腐蚀、熔点高、刚度大以及密度比钢铁小等。目前，陶瓷材料已应用于密封件、滚动轴承和切削刀具等结构中。其主要缺点是比较脆，断裂韧度低，价格昂贵，加工工艺性差等。
复合材料是指用两种或两种以上具有明显不同的物理和力学性能的材料经复合工艺处理而得到所需性能的一种新型材料。例如用玻璃、石墨(碳)、硼、塑料等非金属材料可以复合成各种纤维增强复合材料。在普通碳素钢板表面贴附塑料，可以获得强度高而又耐腐蚀的塑料复合钢板，主要优点是有较高的强度和弹性模量，而质量又特别小，但也有耐热性差、导热和导电性能较差的缺点。此外，复合材料的价格比较贵。所以目前复合材料主要用于航空、航天等高科技领域，在民用产品中，复合材料也有一些应用。
二、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。在以后的有关章节中，将分别介绍各种零件适用的材料和牌号。下面就金属材料(主要是钢铁)的一般选用原则作一简介。
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。
1、使用要求
机械零件的使用要求表现为以下几点：
(1)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。在湿热环境或腐蚀介质中工作的零件，其材料应有良好的缓蚀和耐腐蚀的能力，例如选用不锈钢、铜合金等。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；另一方面也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。
受载情况是指载荷、应力的大小和性质。脆性材料原则上只适用于制造在静载荷下工作的零件；在多少有些冲击的情况下，应以塑性材料作为主要使用的材料；对于表面受较大接触应力的零件，应选择可以进行表面处理的材料，如表面硬化钢；对于受变应力的零件，应选择耐疲劳的材料；对于受冲击载荷的零件，应选择冲击韧度较高的材料；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，应选用弹性模量较大的材料。
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。对于最常用的调质钢，由于其回火温度的不同，可得到力学性能不同的毛坯。回火温度越高，材料的硬度和强度将越低，而塑性越好。所以在选择材料的品种时。应同时规定其热处理规范，并在图样上加以注明。
(2)对零件尺寸和质量的限制零件尺寸及质量的大小与材料的品种及毛坯制取方法有关。用铸造材料制造毛坯时，一般可以不受尺寸及质量大小的限制；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。
(3)零件在整机或部件中的重要程度。
2、工艺要求
要考虑所用的材料从毛坯到成品都能方便地制造出来。例如，结构复杂、尺寸较大的零件难以锻造，可以采用铸造或焊接，其材料必须具有良好的铸造性能或焊接性能。
根据所选的工艺，要考虑材料对该工艺的加工可能性。对于铸造，要考虑材料的液态流动性、产生缩孔和偏析的可能性等；对于焊接，要考虑材料的焊接性和产生裂纹的倾向等；对于锻造，要考虑材料的延伸性、热脆性和变形能力等；对于需要热处理的零件，要考虑材料的淬透性、淬火变形的倾向性等；对于需经切削加工的零件，要考虑材料的硬度、易切削性、冷作硬化程度和切削后能达到的表面粗糙度等。
3、经济要求
(1)材料本身的相对价格在满足使用要求的前提下，应尽量选用价格低廉的材料。这一点对于大批量制造的零件尤其重要。
(2)材料的加工费用当零件质量不大而加工量很大时，加工费用在零件总成本中要占很大比例。尽管铸铁比钢板价廉，但对于某些单件或小批量生产的箱体类零件来说，采用铸铁反而比采用钢板焊接的成本更高，因为后者可以省掉模具的制造费用。
(3)材料的利用率采用无屑或少切屑加工，如模锻、精铸、冲压等，可以提高材料的利用率。
(4)局部品质原则在很多情况下，零件在其不同的部位上对材料有不同的要求。要想选用一种材料满足不同的要求，事实上是不可能的，即使可能，价格也非常昂贵。这时，可根据局部品质原则，在不同的部位上采用不同的材料或采用不同的热处理工艺，使各局部的要求分别得到满足。例如蜗轮的轮齿必须具有优良的耐磨性和较高的抗胶合能力，其他部分只需具有一般的强度即可，故在铸铁轮芯外套用青铜齿圈，以满足这些要求。又如滑动轴承只在其和轴颈接触的表面处要求有减摩性，所以只需用减摩材料制成轴瓦，而不必把整个轴承都用减摩材料制造。
局部品质也可以用渗碳、表面淬火、表面喷镀、表面辗压等方法获得。
(5)材料代用以节约贵重、稀有材料由于供应上的原因或经济性的要求，可以对所选材料用其他材料代用。例如，当强度为主要要求时，可选用强度较高而价格较贵的材料，也可用强度较差而价廉的材料代替，而将结构尺寸适当加大；当耐磨或耐腐蚀为主要要求时，可以不选用耐磨性或防腐性好的材料而选用较差的材料进行各种表面硬化处理或防腐处理；对于稀有材料，也可以用普通材料代替，例如用铝青铜代替锡青铜制造轴瓦。
(6)材料供应情况从简化材料品种的供应和储存出发，对于小批量生产的零件，应尽可能减少同一台机器上使用材料的品种和规格。

Ⅸ 机械零件的详细种类

械零件主要有金属材料和非金属材料：

一、金属材料

1、铸铁

铸铁和钢都是铁碳合金，它们的区别主要在于含碳量的不同。含碳量小于2%的铁碳合金称为钢，含碳量大于2%的称为铸铁。

2、钢

与铸铁相比，钢具有高的强度、韧性和塑性，并可用热处理方法改善其力学性能和加工性能。钢制零件的毛坯可用锻造、冲压、焊接或铸造等方法取得，因此其应用极为广泛。按照用途，钢可分为结构钢、工具钢和特殊钢。

1）碳素结构钢这类钢的含碳量一般不超过0.7%。含碳量低于0.25%的低碳钢，它的强度极限和屈服极限较低，塑性很高，且具有良好的焊接性，适于冲压、焊接，常用来制作螺钉、螺母、垫圈、轴、气门导杆和焊接构件等。

2）合金结构钢

钢中添加合金元素的作用在于改善钢的性能。

3）铸钢

铸钢的液态流动性比铸铁差，所以用普通砂型铸造时，壁厚常不小于10mm。铸钢件的收缩率比铸铁件大，故铸钢件的圆角和不同壁厚的过渡部分均应比铸铁件大些。

3、铜合金

铜合金有青铜与黄铜之分。黄铜是铜和锌的合金，并含有少量的锰、铝、镍等，它具有很好的塑性及流动性，故可进行碾压和铸造。

二、非金属材料

1、橡胶

橡胶富于弹性，能吸收较多的冲击能量，常用作联轴器或减震器的弹性元件、带传动的胶带等。硬橡胶可用于制造用水润滑的轴承衬。

2、塑料

塑料的比重小，易于制成形状复杂的零件，而且各种不同塑料具有不同的特点，如耐蚀性、绝热性、绝缘性、减摩性、摩擦系数大等，所以近年来在机械制造中其应用日益广泛。

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零件分类：

1、轴类零件：如阶梯轴、电主轴、凸轮轴;

2、箱体类零件：如主轴箱箱体、变速箱箱体、发动机箱体;

3、盘类零件：如轴承盖、皮带轮;

4、螺纹类零件：如滑动丝杠;

5、齿轮类零件：如直齿、圆柱齿轮;

6、杠件、板件类零件;

7、专用类零件。

机械零件产品标准化本身包括三个方面的含义：

（1）产品品种规格的系列化——将同一类产品的主要参数、型式、尺寸、基本结构等依次分档，制成系列化产品，以较少的品种规格满足用户的广泛需要；

（2）零部件的通用化——将同一类型或不同类型产品中用途结构相近似的零部件（如螺栓、轴承座、联轴器和减速器等），经过统一后实现通用互换；

（3）产品质量标准化——产品质量是一切企业的“生命线”，要保证产品质量合格和稳定就必须做好设计、加工工艺、装配检验，甚至包装储运等环节的标准化。这样，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

对产品实行标准化具有重大的意义：在制造上可以实行专业化大运生产，既可提高产品质量又能降低成本；在设计方面可减少设计工作量；在管理维修方面，可减少库存量和便于更换损坏的零件。

机械零件的工作能力机械零件各种机械和工程结构都是由若干个构件组成的。

这些构件工作时都要承受力的作用，为确保构件在规定的工作条件和使用寿命期间能正常工作，须满足以下要求：

1、有足够的强度

保证构件在外力作用下不发生破坏，是构件能正常工作的前提条件，故构件的强度是指构件在外力作用下抵抗破坏的能力。

2、有足够的刚度

构件在外力作用下产生的变形应在允许的限度内。构件在外力作用下抵抗变形的能力，即为构件具有的刚度。

3、有足够的稳定性

某些细长杆件（或薄壁构件）在轴向压力达到一定的数值时，会失去原来的平衡形态而丧失工作能力，这种现象称为失稳。所谓稳定性是指构件维持原有形态平衡的能力。

Ⅹ 什么是机械零件的设计准则

1、强度准则

要求机械零件的工作应力σ不超过许用应力[σ]。其典型的计算公式是：

（3-16）

σlim——极限应力，对受静应力的脆性材料取其强度极限，对受静应力的塑性材料取其屈服极限，对受变应力的零取其疲劳极限。

S——安全系数。

2.刚度准则

机械零件在受载荷时要发生弹性变形，刚度是受外力作用的材料、机械零件或结构抵抗变形的能力。材料的刚度由使其产生单位变形所需的外力值来量度。机械零件的刚度取决于它的弹性模量E或切变模量G、几何形状和尺寸，以及外力的作用形式等。分析机械零件的刚度是机械设计中的一项重要工作。对于一些需要严格限制变形的零件（如机翼、机床主轴等），须通过刚度分析来控制变形。我们还需要通过控制零件的刚度以防止发生振动或失稳。另外，如弹簧，须通过控制其刚度为某一合理值以确保其特定功能。刚度准则是要求零件受载荷后的弹性变形量不大于允许弹性变形量。刚度准则的表达式为

（3–17）

y是弹性变形量，如挠度、纵向伸长（缩短）：[y]为相应的许用弹性变形量。零件的弹性变形量可由理论计算或经实验得到，许用变形量则取决于零件的用途，根据理论分析或经验确定。

3.耐热性准则

由于摩擦等原因，机械在运转时，机械零件和润滑剂的温度一般会升高。过高的工作温度将导致润滑效果下降，同时，还会引起零件的热变形、硬度和强度下降，甚至损坏。如在高温时，金属机械零件可能发生胶合、卡死；塑料等非金属机械零件可能发生软化，甚至熔化等，在某些场合还会引起热应力。耐热性准则一般是控制机械零件的工作温度不要超过许用值，以保证零部件正常工作，其表达式是

（3–18）

为了改善散热性能、控制温升，必要时可以采用水冷或气冷等措施。

4.振动稳定性准则

当激励的频率等于物体固有频率时，物体振幅最大，激励的频率与固有频率相差越大，物体的振幅越小。激励的频率接近物体的固有频率时，受迫振动的振幅会很大，这种现象叫做共振。振动稳定性指机械零件在机器运转时避免发生共振的品质。

为了延长机器的寿命，为了避免轴和机器的损坏，应验算轴的振动稳定性，特别是高速机器的轴。振动稳定性准则要求机械零件的固有频率应与激励的频率错开，保证不发生共振。

设机器中受激励作用的零部件的固有频率为f，激励力的频率为fp，一般要求

fp<0.85f或fp>1.15f（3–19）

改变机械零件的刚度和质量可以改变其固有频率。增大机械零件的刚度和减小其质量，提高其固有频率；减小机械零件的刚度和增大其质量则降低机械零件的固有频率。有时，机器运转时为了防止共振要调节转速。

轴产生共振的主要原因是：由于材料内部质量不均匀，加之制造和安装的误差，使其质心和它的旋转中心产生偏差，轴旋转时产生惯性力，这个惯性力使转子作强迫振动。轴在引起共振时的速度称为临界速度。在临界速度下，这个惯性力的频率等于或几倍于转子的固有频率，因此发生共振。

5.寿命准则

为了保证机器在一定寿命期限内正常工作，在设计机械零件时必然要对机械零件的寿命提出要求。需要说明，在机器寿命期限内，零件是可以更换的，也就是说某些机械零件的寿命可以比机器的寿命短。机械零件的寿命主要受材料的疲劳、磨损和腐蚀影响。

为了避免发生零件疲劳引起的失效，如疲劳断裂，应根据机械零件寿命对应的疲劳极限计算疲劳强度。即根据寿命要求，结合零件转速等具体情况，根据式（3-6），计算出应力循环次数为N时的疲劳极限，再代入强度条件式，计算疲劳强度。当满足疲劳强度时，可以保证机械零件在破坏前的应力循环次数达到寿命要求。

磨损一般是不可避免的。在一定条件下，腐蚀也是不可避免的，如桥梁结构件、地埋钢质管道的腐蚀等。在设计时，主要是保证机械零件在寿命内，不要发生过度的磨损和腐蚀。磨损发生的机理尚为完全被人们掌握，影响磨损的因素也比较多，一般根据摩擦学设计原理来改善摩擦副的耐磨性。主要措施有：合理选择摩擦副材料；合理选择润滑剂和添加剂；控制摩擦副的工作条件，如压强、滑动速度和温升。

到目前为止，还没有实用、有效的腐蚀寿命计算方法，通常从材料选择及防腐处理方面采取措施。如选用耐腐蚀的材料，采用表面镀层、喷涂、磷化等处理。

6.可靠性准则

可靠性是产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。产品的质量一般应包含性能指标和可靠性指标。机械产品的性能指标是指产品具有的技术指标，如机械的功率、转矩、工作力、工作速度等。如果只有性能指标，没有可靠性指标，产品的性能指标也得不到保证。例如，一台技术先进的飞机，如果可靠性不高，势必经常发生故障，影响正常飞行和增加维修费用，甚至可能造成严重的事故。产品的可靠性用可靠度R（t）来衡量。可靠度的定义是：产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的概率。可靠度是时间的函数。有一批数量为n的相同产品，在t=0开始工作，随着时间的延续，失效的件数no（t）在加大，正常工作的件数ni（t）在减少，在任意时刻t产品可靠度为

（3–20）

若某产品工作至3000小时的可靠度R（t）=0.96，则表示有96%的产品可以正常工作到3000小时以上，对具体一件产品来讲，其工作到3000小时的概率为96%。

失效率指产品工作到t时刻，在下阶段的单位时间内发生失效的概率，可以证明，其数学表达式为

（3–21）

分离变量，两边积分，得

得

（3–22）

零部件的失效率和时间的关系一般如图3-13所示。可以用试验的方法求得失效率曲线。失效率曲线反映产品总体寿命期失效率的情况。从失效曲线可以看出，失效大体可以分为三个阶段。

图3-15

第Ⅰ阶段为早期失效阶段，曲线为递减型。产品投入使用的早期，失效率较高而下降很快。其原因主要是设计、制造、贮存、运输等形成的缺陷，以及调试、跑合、起动不当等人为因素所造成的。当这些由于先天不良引起的失效发生后，设备运转逐渐正常，则失效率就趋于稳定。应该尽量设法避免零件的早期失效，降低失效率和早期失效阶段的时间t0。

第Ⅱ阶段为偶然失效阶段，其失效率缓慢增长。失效主要由非预期的过载、误操作、意外的天灾等偶然因素所造成。由于失效原因多属偶然，故称为偶然失效阶段。降低偶然失效期的失效率则能提高有效寿命，所以应注意提高产品的质量，精心使用维护。

第Ⅲ阶段为损坏失效阶段，其失效率是递增型。在t1以后失效率明显上升。这是由于产品已经老化，疲劳、磨损、蠕变、腐蚀等所谓有耗损的原因所引起的，故称为耗损失效期。针对这一阶段失效的原因，应该注意检查、监控等，提前维修，使失效率仍不上升。

7.精度准则

对于高精度的机械零件、机构或设备，要求其运动误差小于许用值。例如在精密机械中，导轨的直线性误差、主轴的径向跳动误差、齿轮传动的转角误差等，必须要有一定的精度要求。可以根据机器和零件的功能要求，选用合适的公差与配合，即进行精度设计，并能正确地标注到图样上。还可以按照零件图给定的公差值，求出机构的误差，与要求的机构精度比较。

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