合理地設(shè)計(jì)可提高零件的剛度
由第第二章第一節(jié)可知?jiǎng)偠仁橇慵谳d荷作用下抵抗彈性變形的能力。剛度大小用產(chǎn)生單位變形所需的外力或外力矩來(lái)表示。顯然只有那些在彈性變形過(guò)大時(shí), 則要影響機(jī)器工作性能的零件 (如機(jī)床主軸、 導(dǎo)軌等) , 則需要滿足這項(xiàng)要求。對(duì)于這類零件, 除了作強(qiáng)度計(jì)算外,還需作剛度計(jì)算。甚至有些零件 (如機(jī)床主軸) 還應(yīng)以剛度計(jì)算為主。實(shí)踐證明, 按剛度計(jì)算所得出的零件剖面尺寸, 一般要比按強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的大一些, 所以凡能滿足剛度要求時(shí), 強(qiáng)度往往是沒(méi)有問(wèn)題的。
應(yīng)當(dāng)指出, 零件的剛度計(jì)算往往非常困難, 象軸這類外形比較簡(jiǎn)單的零件, 其剛度計(jì)算也因軸承、 機(jī)架等的變形而難以精確進(jìn)行。通常采取的剛度計(jì)算方法是條件性的, 即水泥窯根據(jù)一些簡(jiǎn)化了的條件, 用材料力學(xué)公式計(jì)算出零件的變形, 然后與許用值比較以判斷剛度是否足夠。鋼的強(qiáng)度雖因其品種和熱處理方法不同而有很大差別, 但彈性系數(shù)卻大體相等, 所以, 主要以剛度條件決定尺寸的零件, 就沒(méi)有必要用高強(qiáng)度鋼制造, 因?yàn)檫@樣做, 并不能收到減小尺寸的效果。
在結(jié)構(gòu)上采用下列措施可提高零件的剛度: 適當(dāng)增大零件的剖面尺寸, 合理地設(shè)計(jì)零件的剖面形狀, 以增大剖面的慣性矩: 采用多支點(diǎn)結(jié)構(gòu)或合理添置加強(qiáng)筋; 適當(dāng)增大貼合面或采用精加工及跑合的方法, 以降低表面不平度, 從而提高接觸剛度等。