机械零件设计总论

§2-1机器的组成§2-2设计机器的一般程序§2-3对机器的主要要求§2-4机械零件的主要失效形式§2-5设计机械零件时应满足的基本要求§2-6机械零件的计算准则§2-7机械零件的设计方法§2-8机械零件设计的一般步骤§2-9机械零件材料的选用原则§2-10机械零件设计中的标准化§2-11机械现代设计方法简介第2章机械零件设计概论

人们为了满足生产和生活的需要，研制了类型繁多、功能各异的机器。尤其是蒸汽机出现之后，使机器具有了完整的形态。

一台完整的机器的组成如下：原动机部分传动部分执行部分润滑、显示、照明等辅助部分控制系统传感器传感器传感器§2-1机器的组成原动部分－机器完成预定功能的动力源，最常见的是

内燃机、电动机。执行部分－完成预定的动作，位于传动路线的终点。

传动部分－联接原动机和执行部分的中间部分。

控制部分－保证机器的启动、停止和正常协调动作。传感部分－将机器的工作参数，如位移、速度、加速度、温度、压力等反馈给控制部分。辅助部分－包括机器的润滑、显示、照明等。也是保证机器正常工作不可缺少的部分§2-2设计机器的一般程序

一般而言，机器的设计阶段是决定机器好坏的关键一环。机械设计是一个创造性的工作过程，实践经验是保证设计质量的重要因素。因此，要求设计者特别注意经验的积累。一部完整的机器是一个复杂的系统。要提高设计质量，必须有一个科学的设计程序。机械设计的一般过程：▲

计划阶段▲方案设计阶段▲技术设计阶段▲

技术文件编制阶段一、计划阶段包括：需求分析、明确功能、制定设计任务书。设计任务书机器的功能经济性估计制造要求的大致估计基本使用要求预计的设计周期二、方案设计阶段

对机器的功能进行综合分析、确定功能参数、提出实现方案。

在制定功能参数时一定要注意恰当处理需要与可能、理想与现实、长远目标与当前目标等之间的关系。一般而言，实现同一个功能，有多种可能的方案。以螺纹制造为例：有车削、滚压、板牙加工等方法。方法不同，其执行部分的工作原理也不同。因此，存在一个方案的比较和取舍问题。方案评价原则：经济性、技术上可行。总费用设计制造费用使用费用费用复杂程度经济性----总费用最低。方案设计阶段要正确处理好借鉴与创新的关系。

同类机器的成功的先例应当借鉴，但其中的薄弱环节和不符合现有任务要求的部分应当加以改进或替换。一味求新而把合理的原有经验弃置不用保守和照搬原有设计坚决反对三、技术设计阶段

绘制总装配草图、部件装配草图，由草图确定零部件的外形、基本尺寸和零件工作图。为了确定零件的基本尺寸，必须完成以下工作：1）机器的运动学设计2）机器的动力学设计3）零件的工作能力设计4）部件装配草图及总装配草图的设计----结构设计5）主要零件的校核计算

确定原动机的参数（功率、转速、线速度等）。求解构件的运动参数（转速、速度、加速度等）。计算构件所受公称载荷（名义载荷）的大小和特性。

由公称载荷大小和特性，根据工作能力准则作零部件的初步设计。通过计算或类比得出零件的基本尺寸。

以结构设计尺寸为依据，对零件进行精确的受力分析和工作能力校核计算四、技术文件编制技术文件设计说明书

使用说明书

零件明细表

标准件汇总表产品验收条件………….

技术文件----用来说明产品性能、设计、制造、操作使用、维护、或其它所有与产品相关的文档资料。技术设计方案设计计划提出任务分析对机器的要求确定任务要求机器功能分析提出可能的解决办法组合几种可能的方案决策----选定方案明确构形要求结构化选择材料、确定尺寸零件设计编制技术文件评价决策—确定结构形状与尺寸评价部件设计总体设计机器设计的一般流程设计机器的任务是在当前技术发展所能达到的条件下，根据生产及生活的需要提出的。不管机器的类型如何，一般来说，对机器都要提出以下的基本要求：▲使用功能要求§2-3对机器的主要要求使用功能要求----机器应具有预定的使用功能。这主要靠正确地选择机器的工作原理，正确地设计或选用能够全面实现功能要求的执行机构、传动机构和原动机，以及合理地配置必要的辅助系统来实现。----在满足预期功能的前提下，要求性能好、效率高、成本低，造型美观，在预定使用期限内要安全可靠，操作方便、维修简单。具体要求如下：▲经济性要求▲劳动保护要求▲可靠性要求▲其它专用要求经济性要求求----机器的经济济性体现在在设计、制制造和使用用的全过程程中，设计计机器时就就要全面综综合地进行行考虑。设设计制造的的经济性表表现为机器器的成本低低，使用经经济性表现现为高生产产率，高效效率，低能能耗，以及及低的管理理和维护费费用等。▲使用功能能要求▲经济性要要求▲劳动保护护要求▲可靠性要要求▲其它专用用要求提高设计计和制造造经济性性指标的的主要途途径有:1）采用先进进的现代代设计方方法(CAD)，使设计计参数最最优化,达到尽可可能精确确的计算算结果,保证机器器足够的可靠性性。2）最大限度度地采用用标准化化、系列列化及通通用化的的零、部件。3）尽可能采采用新技技术、新新工艺、、新结构构和新材材料。4）合理地组组织设计计和制造造过程。。5）力求改善善零件的的结构工工艺性，，使其用用料少、、易加工、易装装配。1）合理地提提高机器器的机械械化和自自动化水水平，以以期提高机器的的生产率率。提高使用用经济性性指标的的主要途途径有:2）选用高效效率的传传动系统统，尽可可能减少少传动的的中间环节，以以期降低低能源消消耗。3）适当地采采用防护护及润滑滑，以延延长机器器的使用用寿命。。4）采用可靠靠的密封封，减少少或消除除渗漏现现象。1)要使机器器的操作作者方便便和安全全。因此设计计时要按按照人机机工程学学的观点点布置各各种按钮钮、手柄柄，使操操作方式式符合人人们的心心理和和习惯。。同时，，设置完完善的安安全装置置、报警警装置、、显示装装置等。。2）改善操操作者及及机器的的环境。。所设计的的机器应应符合劳劳动保护护法规的的要求。。降低机机器运转转时的噪噪声水平平，防止止有毒、、有害介介质的渗渗漏，对对废水、、废气和和废液进进行治理理。▲使用功能能要求▲经济性要要求▲劳动保护护要求▲可靠性要要求▲其它专用用要求机器的可可靠度----指在规定定的使用用时间内内和预定定的环境境下机器器能够正正常工作作的概率率。机器由于于某种故故障而不不能完成成预定的的功能称称为失效效，它是是随机发发生的，，其原因因是零件件所受的的载荷、环环境温度度、零件件本身物物理和机机械性能能等因素是是随机变变化的。。为了提提高零件件的可靠靠性，就就应当在在工作条条件和零零件性能能两个方方面使其其变化尽尽可能小小。▲使用功能能要求▲经济性要要求▲劳动保护护要求▲可靠性要要求▲其它专用用要求其它专用用要求----针对不同同机器所所特有的的要求。。例如：：1)对机床有有长期保保持精度度的要求求；2)对飞机有有质量小小，飞行行阻力小小而运载载能力大大的要求求；3)对流动使使用的机机器有便便于安装装和拆卸卸的要求求；4)对大型机机器有便便于运输输的要求求等等。。▲使用功能能要求▲经济性要要求▲劳动保护护要求▲可靠性要要求▲其它专用用要求机械零件件的失效效：机械零件件曲于某某种原因因不能正正常工作作时，称称为失效。工作能力力----在不发生生失效的的条件下下，零件件所能安安全工作作的限度度。通常常此限度度是对载载荷而言言，所以以习惯上上又称为为：承载能力力。例如：发发生强烈烈的振动动；联接接的松弛弛;摩擦传动动的打滑滑等。§2-4机械零件件的主要要失效形形式整体断裂裂;过大的残残余变形形;工作表面面的过度度磨损或或损伤;破坏正常常的工作作条件;零件的失失效形式式如轴、齿齿轮、轴轴瓦、轴轴颈、螺螺栓、带带传动等等。机械械零件虽虽然有多多种可能能的失效效形式，，归纳起起来最主主要的为为机械零件件失效的的实例：：齿轮轮齿折断轴承内圈破裂轴承外圈塑性变形轮齿塑性变形齿面接触疲劳轴瓦磨损失效原因因:强度、刚刚度、耐耐磨性、、振动稳稳定性、、温度等等原因。统计结果果显示：：断裂仅占占4.79%;腐蚀、磨磨损、疲疲劳破坏坏占73.88%。--主要失效效原因。。▲避免在预预定寿命命期内失失效的要要求▲结构工艺艺性要求求▲经济性要要求▲质量小的的要求▲可靠性要要求机器是由由各种各各样的零零部件组组成的，，要使所所设计的的机器满满足基本本要求，，就必须须使组成成机器的的零件满满足以下下要求：：应保证零零件有足足够的强强度、刚刚度、寿寿命。§2-5设计机械械零件时时应满足足的基本本要求一、避免免在预定定寿命期期内失效效的要求求提高零件件强度的的措施有有：▲采用高强强度的材材料；▲使零件具具有足够够的截面面尺寸；；▲合理设计计零件的的截面形形状，增增大惯性性矩；▲采用热处处理和化化学处理理方法提提高材料料的强度度性能；；▲提高零件件的制造造精度，，以减少少工作时时的动载载荷；▲合理配置置零件的的相对位位置，以以降低零零件的载载荷。1.强度要求求2.刚度要求求零件在工工作时的的弹性变变形不能能超过允允许的范范围称为为零件的的刚度要求求。提高零件件刚度的的措施有有：▲增大零件件的截面面尺寸或或增大惯惯性矩；；▲缩短支承承的跨距距或采用用多点支支承。3.寿命要求求影响零件件寿命的的主要因因素有：：大部分零零件工作作在变应应力下，，故疲劳劳破坏是是引起零零件破坏坏的主要要原因。。影响疲疲劳强度度的因素素有：疲劳破坏坏腐蚀磨损▲应力集中中；▲零件的尺尺寸大小小；▲零件表面面质量及及环境状状况：零件处在在腐蚀性性介质中中工作时时，可能能使材料料遭到腐腐蚀。抗腐蚀的的措施有有：▲表面发兰兰（发黑黑）；▲表面镀层层；▲表面涂漆漆；▲表面阳极极化。二、结构构工艺性性要求零件工艺艺性良好好的标志志----在具体的的生产条条件下，，零件要要便于加加工而加加工费用用又很低低。工艺性的的基本要要求：1)毛坯选择择合理制备方法法：选用型材材、铸造造、锻造造、冲压压和焊接接等。毛坯选择择与生产产批量、、材料性性能和加加工可能能性有关关。单件或小小批量生生产时，，选用棒棒料、板板材、型型材或焊焊件。大批量生生产时，，往往选选用铸造造、锻造造、冲压压等方法法。2)结构简单单合理▲最好采用用平面、、柱面、、螺旋面面等简单单表面极极其组合合；▲尽量减少少加工面面数和加加工面积积；3)合理的制制造精度度和表面面粗糙度度零件的加加工成本本随精度度和表面面粗糙度度的提高高而急剧剧增加。。决不能能盲目追追求高精精度，应应在满足足使用要要求的前前提下，，尽量采采用较低低的精度度和表面面质量。。▲尽量采用用标准件件；▲增加相同同形状、、相同元元素（直直径、圆圆角半径径、配合合、螺纹、键键、齿轮轮模数等等）的数数量；4)尽量减小小零件的的加工量量▲毛坯形状状和尺寸寸应尽量量接近零零件本身身的形状状和尺寸寸。力求求使少或或无切削削加工，，节约材材料、降降低成本本。▲尽量采用用精密铸铸造、精精密锻造造、冷轧轧、冷挤挤压、粉粉末冶金金等先进进工艺满满足上述述要求。。欲设计出出工艺性性良好的的零件，，设计者者必须虚虚心向工工艺技术术人员和和一线工工人学习习，在实实践中积积累经验验。三、经济济性要求求零件的经经济性首首先表现现在零件件的生产产制造成成本上。。▲简化零件件的结构构，降低低材料消消耗；▲采用无余余量、少少余量的的毛坯，，减少加加工工时时；▲采用廉价价而充足足的材料料代替昂昂贵材料料；▲大型零件件采用组组合结构构而非整整体结构构；▲尽量采用用标准件件。四、质量量小的要要求减小质量量的好处处：节约材料料；减小惯性性，改善善机器的的动力性性能。减小质量量的措施施：▲采用缓冲冲装置来来降低零零件所受受冲击载载荷；减小质量量的措施施：▲采用缓冲冲装置来来降低零零件所受受冲击载载荷；▲采用安全全装置来来限制作作用在零零件所受受最大载载荷；▲从零件应应力较小小处削减减部分材材料，以以改善零零件受力的均匀匀性，提提高材料料的利用用率；▲采用与工工作载荷荷方向相相反的预预载荷，，以降低低零件的工作载荷荷；▲采用轻型薄薄璧冲压件件或焊接件件代替铸造造、锻压件件；▲采用强重比比高的材料料。五、可靠性性要求零件的实效效是随机发发生的，其其原因是零零件所受的的载荷、环境境温度、零零件本身物物理和机械械性能等因素是随随机变化的的。为了提提高零件的的可靠性，，就应当在在工作条件件和零件性性能两个方方面使其变变化尽可能能小。§2-6机械零件的的计算准则则▲强度准则▲刚度准则设计零件时时，首先应应根据零件件的失效形形式确定其其设计准则则以及相应应的设计计计算方法。。一般来讲讲，有以下下几种准则则：▲寿命准则▲振动稳定性性准则▲可靠性准则则---确保零件不不发生断裂裂破坏或过过大的塑性变形，，是最基本本的设计准准则。----确保零件不不发生过大大的弹性变变形。---通常与零件件的疲劳、、磨损、腐腐蚀相关。。----高速运转机机械的设计计应注重此项准则。。----当计及随机机因素影响响时，仍应应确保上述各项项准则。强度准则是是指零件中中的应力不不得超过许许用值。一、强度准准则即：σ≤σlimσlim----材料的极限限应力脆性材料：：σlim=σB(强度极限)塑性材料：：σlim=σS(屈服极限)为了安全起起见，引入入安全系数数S，得：σ≤σlim/S或σ≤[σ]S为大于1的数，S过大，虽安安全但浪费费材料；S过小，虽节节省材料，，但趋于危危险。----许用应力二、刚度准准则----是指零件在在力作用下下的弹性变变形量不得得超过许用用值。即：：y≤[y]三、寿命准准则影响零件使使用寿命的的因素主要要是腐蚀、、磨损和疲疲劳，前两两者还没有有成熟的计计算方法，，工程中通通常是求出出使用寿命命时的疲劳劳极限作为为计算的依依据。四、振振动稳稳定性性准则则保证机机器中中受激激振零零件的的固有有频率率与激激振源源的频频率错错开，，即即要要求：：0.85f>fp或1.15f<fp如果不不满足足条件件，可可采取取如下下措施施：▲改变零零件及及系统统刚性性；▲增减支支承；；▲调整支支承的的位置置；▲隔离激激振源源；；▲采用阻阻尼元元件以以减小小零件件的振振幅。。五、可可靠性性准则则可靠度度的定定义：：对对件件数为为N0的一批批零件件进行行试验验，经经过时时间t之后有有N件仍能能正常常工作作，则则该零零件在在该试试验环环境条条件下下工作作时间间t的可靠靠度定定义为为：R=N/N0若t↑→R↓→N↓----R是时间间的函函数。。若在时时间t+dt内，又又有dN个零件件失效效，则则dt内零件件的失失效的的比率率定义义为：：---失效率率“-”表示dN的增大大将使使N减少。。分离变变量并并积分分得：：即：零件可可靠度度的另另一个个指标标是两两次失失效之之间的的平均均无故故障时时间m（MTBF），m与λ的关系系为:M=1/λλ§2-7机械零零件的的设计计方法法常规设设计方方法是是指采采用一一定的的理论论分析析和计计算，，结合合人们们在长长期的的设计计和生生产实实践中中总结结出的的方法法、公公式、、图表表等进进行设设计的的方法法。机械零零件的的设计计方法法常规设设计方方法现代设设计方方法理论设设计经验设设计模型实实验设设计1)理论设设计----根据长长期的的总结结出来来的设设计理理论和和实验验数据据所进进行的的设计计。以受拉拉杆为为例，，强度度计算算公式式为：：σ≤σlim/S或F/A≤σlim/SF----拉力，，A----截面积积。设计计计算：：A≥FS/σlim校核计计算有有四种种可选选方式式：σ=F/A≤[σ]F≤A[σ]Sca=σlim/σ≥Sσlim≥SσSca----计算安安全系系数经验设设计-----根据对对某类类零件件已有有的设设计与与使用用实践践而归归纳出出的经经验公公式，，或根根据设设计者者本人人的设设计经经验用用类比比的方方法所所进行行的设设计。。这对对于那那些使使用要要求变变化不不大而而结构构形状状已典典型化化的零零件，，是很很有效效的设设计方方法。。例如如：箱箱体、、机架架、传传动件件的结结构要要素等等。机械零零件的的设计计方法法常规设设计方方法现代设设计方方法理论设设计经验设设计模型实实验设设计模型实实验设设计-----把初步步设计计的零零、部部件或或机器器做成成小模模型或或小尺尺寸样样机，，经过过试验验的手手段对对其特特性进进行检检验，，根据据实验验结果果再对对设计计进行行逐步步修改改，达达到完完善。。机械零零件的的设计计方法法常规设设计方方法现代设设计方方法理论设设计经验设设计模型实实验设设计这种方方法对对于那那些尺尺寸巨巨大而而结构构又很很复杂杂的重重要零零件的的设计计是一一种很很有效效的方方法。。现代设设计方方法是是指在在近二二、三三十年年发展展起来来的更更为完完善、、科学学、计计算精精度高高、设设计与与计算算速度度更快快的机机械设设计方方法。。优化设设计可靠性性设计计计算机机辅助助设计计机械零零件的的设计计方法法常规设设计方方法现代设设计方方法理论设设计经验设设计模型实实验设设计§2-8机械零零件设设计的的一般般步骤骤1)根据零零件的的使用用要求求，选选择零零件的的类型型和结结构。。为此，，必须须对各各种零零件的的不同同类型型、优优缺点点、特特性和和使用用范围围等，，进行行综合合对比比与正正确选选用。。2)根据机机器的的工作作要求求，计计算作作用在在零件件上的的载荷荷。3)根据零零件的的工作作条件件及对对零件件的特特殊要要求(如高温温环境等等)选择适适当的的材料料。4)根据零零件的的失效效形式式，确确定零零件的的计算算准则则，通通过计算算，确确定零零件的的基本本尺寸寸。5)根据工工艺性性和标标准化化，进进行零零件的的结构构设计计。6)细节设设计完完成之之后，，必要要时]进行详详细的的校核核计算算，以判定定结构构的合合理性性。7)绘制零零件工工作图图，并并撰写写计算算说明明书。。选择零零件类类型、、结构构写出计算说明书画出零件工作图校核计算

计算零件上的载荷确定计算准则选择零件的材料确定零件的基本尺寸结构设计零件的的设计计流程程图：：黑色金金属有色金金属铸铁钢金属材材料一、常常用材材料低碳钢钢(08F)中碳钢钢(45)高碳钢钢(60)合金钢钢(1Cr18）…灰铸铁铁(TH300)球墨铸铸铁(QT500-5)…§2-9机械零零件材材料的的选用用原则则铝合金金(LY12)铜合金金(ZCuSn10P1)铸铁--灰铸铁铁、球球墨铸铸铁、、可锻锻铸铁铁、合合金铸铸铁等等。特点：：良好的的液态态流动动性，，可铸铸造成成形状状复杂杂的零零件。。较好的的减震震性、、耐磨磨性、、切削削性（（指灰灰铸铁铁）、、成本本低廉廉。应用：：应用范范围广广。其其中灰灰铸铁铁最广广、球球墨铸铸铁次次之。。黑色金金属有色金金属铸铁钢金属材材料一、常常用材材料低碳钢钢(08F)中碳钢钢(45)高碳钢钢(60)合金钢钢(1Cr18）…灰铸铁铁(TH300)球墨铸铸铁(QT500-5)…§2-9机械零零件材材料的的选用用原则则铝合金金(LY12)铜合金金(ZCuSn10P1)钢--低碳钢钢、中碳钢钢、高碳钢钢、合金钢钢、结结构钢钢、工工具钢钢、特特殊钢钢(不锈钢钢、耐耐热钢钢、耐耐酸钢钢等)、铸钢钢等。。特点：：与铸铁铁相比比，钢钢具有有高的的强度度、韧韧性和和塑性性。可可用热热处理理方法法改善善其力力学性性能和和加工工性能能。钢的选选用原原则：：优选碳碳素钢钢，其其次是是硅、锰锰、硼硼、钒钒类合合金钢钢。钢制零零件毛毛坯获获取方方法：：锻造、、冲压压、焊焊接、、铸造造等。。应用：：应用范范围极极其广广泛。。表3-1常用材料的相对价格材料种类规格相对价格热轧圆刚碳素结构钢Q235（φ33~42）1铸件优质碳素钢（φ29~50）1.5~1.8合金结构钢（φ29~50）1.7~2.5滚动轴承钢（φ29~50）3合金工具钢（φ29~50）3~204Cr9Si2耐热钢（φ29~50）5灰铸铁铸件0.85碳素钢铸件1.7铜合金、铝合金铸件8~10价格便便宜且且供应应充分分我国资资源丰丰富黑色金金属有色金金属铸铁钢金属材材料低碳钢钢(08F)中碳钢钢(45)高碳钢钢(60)合金钢钢(1Cr18）…灰铸铁铁(TH300)球墨铸铸铁(QT500-5)…铝合金金(LY12)铜合金金(ZCuSn10P1)铜合金金-铜锌合合金，，并含含有少少量的的锰、铝、镍特点：：具有良良好的的塑性性和液液态流流动性性。青青铜合合金还还具有有良好好的减减摩性性和抗抗腐蚀蚀性。。青铜黄铜轴承合合金（（巴氏氏合金金）-含锡青青铜、、不含含锡青青铜零件毛毛坯获获取方方法：：辗压压、铸铸造。。应用：：应用范范围广广泛。。高分子子材料料复合材材料陶瓷非金属属材料料---塑料、、橡胶胶、合合成纤纤维。。---强如钢钢、轻轻如铝铝、硬硬如金金刚石石。--强度高高、弹弹性模模量大大、质质量轻轻。橡胶--橡胶富富于弹弹性，，能吸吸收较较多的的冲击击能量量。常常用作作联轴轴器或或减震震器的的弹性性元件件、带带传动动的胶胶带等。硬硬橡胶胶可用用于制制造用用水润润滑的的轴承承衬。。塑料--塑料的的比重重小，，易于于制成成形状状复杂杂的零零件，，而且且各种种不同同塑料料具有有不同同的特特点，，如耐耐蚀性性、绝绝热性、、绝缘缘性、、减摩摩性、、摩擦擦系数数大等等，所所以近近年来来在机机械制制造中中其应应用日日益广广泛。。▲载荷及及应力力的大大小和和性质质▲零件的的工作作情况况▲零件的的结构构及加加工性性▲材料的的经济济性▲零件的的尺寸寸及重重量二、机机械零零件材材料的的选用用原则则适用于于制作作机械械零件件的材材料种种类非非常之之多，，在设设计机机械零零件时时，如如何从从各种种各样样的材材料中中选择择出合合适的的材料料，是是一项项受多多方面面因素素所制制约的的复杂杂的工工作。。设计者者应根根据零零件的的用途途、工工作条条件和和材料料的物物理、、化学学、机机械和和工艺艺性能能以及及经济济因素素等进进行全全面考考虑。。选材的的一般般原则则脆性材材料----只适用用于制制造在在静载载荷下下工作作的零零件；；1.载荷及及应力力的大大小和和性质质2.零件的的工作作情况况--指零件件所处处的环环境特特点、、工作作温度度、摩摩擦磨磨损程程度等等。这方面面的因因素主主要是是从强强度观观点来来考虑虑的，，应在在充分分了解解材料料的机机械性性能的的前提提下来来进行行选择择。金属材材料的的性能能一般般可以以通过过热处处理加加以提提高和和改善善，因因此，，要充充分利利用热热处理理手段段来发发挥材材料的的潜力力。对对于常常用的的调质质钢，，由于于其回回火温温度的的不同同，可可得到到机械械性能能不同同的毛毛坯。。塑性材材料----适用于于在有有冲击击情况况下工工作的的零件件。▲在湿热热环境境下工工作的的零件件，其其材料料应具具有良良好防防腐蚀能力力，可可选用用不锈锈钢、、铜合合金等等。零件的的尺寸寸及质质量的的大小小与材材料的的品种种及毛毛坯制制取方方法有有关。。3.零件的的尺寸寸及重重量▲两配合合零件件的线线性膨膨胀系系数不不能相相差过过大，，一面面在温度变变化时时产生生过大大热应应力或或使配配合松松动，，另一一方面要考考虑材材料机机械性性能随随温度度而变变化的的情况况。▲零件在在工作作中可可能发发生磨磨损的的表面面，应应提高高其表表面硬度，，增加加耐磨磨性，，因此此应选选择淬淬火钢钢、渗渗碳钢钢、氮化钢钢。▲用铸造造材料料制造造毛坯坯时，，一般般可以以不受受尺寸寸及质质量大小的的限制制；▲而用锻锻造材材料制制造毛毛坯时时，则则须注注意锻锻压机机械及及设备的生生产能能力。。▲应尽可可能选选用强强重比比大的的材料料，以以便减减小零零件的的尺寸和质质量。。▲材料的的加工工费用用;5.材料的的经济济性选材时时还应应考虑虑到当当时当当地材材料的的供应应状况况。为为了简简化供供应和和贮存存的材材料品品种，，对于于小批批制造造的零零件，，应尽尽可能能地减减少同同一部部机器器上使使用的的材料料品种种和规规格。。6.材料的的供应应状况况材料的的经济济性主主要表表现在在以下下几方方面：：▲材料本本身的的相对对价格格;▲材料的的利用用率;▲采用组组合结结构;▲节约稀稀有材材料。。各种材材料的的化学学成分分和力力学性性能可可在相相关国国标、、行标标和机机械设设计手手册中中查得得。为了材材料供供应和和生产产管理理上的的方便便，应应尽量量减少少一台台机器器所用用材料料的品品种。。表2-2常用钢铁材料的牌号及力学性能材料力学性能试件尺寸类别牌号强度极限σB

屈服极限σS

延伸率%mmQ215335-41021531碳素结构钢Q235375-46023526d≤16Q275490-610275202041024525优质碳素结构钢3553031520d≤25456003551635SiMn88373515d≤25合金结构钢40Cr9817859d≤2520CrMnTi107983410d≤1560Mn9817858d≤80ZG270-50050027018铸钢ZG310-57057031015d≤100ZG42SiMn60038012HT150145----灰铸铁HT200195----HT250240----壁厚10~20QT400-1540025015球墨铸铁QT500-75003207QT600-36003703壁厚30~2001)产品品品种规规格的的系列列化将同一一类产产品的的主要要参数数、型型式、、尺寸寸、基基本结结构等等依次次分档档，制制成系系列化化产品品，以以较少少的规规格品品种满满足用用户的的广泛泛要求求。定义义：：标准准化化就就是是要要通通过过对对零零件件的的尺尺寸寸、、结结构构要要素素、、材材料料性性能能、、设设计计方方法法、、制制图图要要求求等等，，制制定定出出大大家家共共同同遵遵守守的的标标准准。。2)零部部件件的的通通用用化化将用用途途、、结结构构相相近近的的零零部部件件（（如如轴轴承承、、螺螺栓栓等等）），，经经过过统统一一后后实实现现互互换换；；3)产品品质质量量标标准准化化要保保证证产产品品产产品品质质量量合合格格和和稳稳定定，，就就必必须须做做好好设设计计、、加加工工工工艺艺、、装装配配检检验验、、包包装装储储运运等等环环节节的的标标准准化化。。§2-10机械械零零件件设设计计中中的的标标准准化化基本本特特征征：：统一一、、简简化化。。意义义：：1)制造造上上可可以以实实现现专专业业化化大大批批量量生生产产，，既既可可提提高高产产品品质质量量，，又又能能降降低低成成本本；；2)设计计方方面面可可减减少少设设计计工工作作量量