机械零件设计的基本要求优化版：基本要求之机械零件设计

机器是由机械零件组成的，因此设计的机器是否满足前述基本要求，零件的设计情况将起着决定性作用。为此，对机械零件提出以下基本要求。

1）强度、刚度及寿命要求

强度是指零件抵抗破坏的能力。零件强度不足，将导致过大的塑性变形甚至断裂破坏，使机器停止工作甚至发生严重事故。采用高强度材料、增大零件截面尺寸、合理设计截面形状、采用热处理及化学处理方法、提高运动零件的制造精度、合理配置机器中各个零件的相互位置等，均有利于提高零件的强度。

刚度是指零件抵抗弹性变形的能力。零件刚度不足，将导致过大的弹性变形，引起载荷集中，影响机器工作性能，甚至造成事故。例如，机床的主轴、导轨等，若刚度不足，会使变形过大，将严重影响所加工零件的精度。零件的刚度分整体变形刚度和表面接触刚度两种。增大零件截面尺寸或增大截面惯性矩、缩短支承跨距或采用多支点结构等措施，都将有利于提高零件的整体刚度。增大贴合面及采用精细加工等措施，将有利于提高零件的接触刚度。一般而言，满足刚度要求的零件，也满足其强度要求。

寿命是指零件正常工作的期限。影响零件寿命的主要因素有材料的疲劳、腐蚀、相对运动，零件接触表面的磨损及高温下零件的蠕变等。提高零件抗疲劳破坏能力的主要措施有减小应力集中、保证零件有足够大小的尺寸、提高零件表面质量等。提高零件耐腐蚀性能的主要措施有选用耐腐蚀材料和采取各种反腐蚀的表面保护措施。至于磨损与提高耐磨性问题及抗蠕变问题，可参阅有关专著。

2）结构工艺性要求

零件应具有良好的结构工艺性，即在一定的生产条件下，零件应能方便而经济地被生产出来，并便于装配成机器。零件的结构工艺性应从零件的毛坯制造、机械加工过程及装配等几个生产环节加以综合考虑。因此，在进行零件的结构设计时，除了满足零件功能上的要求和强度、刚度及寿命要求外，还应该重视对零件的加工、测量、安装、维修、运输等方面的要求，使零件的结构能较好地满足以上各方面的要求。(www.xing528.com)

3）可靠性要求

零件可靠性的定义和机器可靠性的定义是相同的。机器的可靠性主要是由其组成零件的可靠性来保证的。提高零件的可靠性，应从工作条件（载荷、环境温度等）和零件性能两方面综合考虑，使其随机变化尽可能小。同时，加强使用中的维护与监测也可提高零件的可靠性。

4）经济性要求

零件的经济性主要取决于零件的材料和加工成本，因此提高零件的经济性主要从零件的材料选择和结构工艺性两个方面加以考虑。如用廉价材料代替贵重材料，采用轻型结构和少余量、无余量毛坯，简化零件结构和改善零件结构工艺性，以及尽可能地采用标准零部件等。

5）质量小的要求

尽可能减小质量对绝大多数机械零件都是必要的。减小质量一方面可节约材料，另一方面对于运动零件可减小其惯性力，从而改善机器的动力性能。对于运输机械，减小零件质量就可减小机械本身的质量，从而可增加运载量。要达到零件质量小的目的，应从多方面采取设计措施。