機(jī)械設(shè)計(jì)概論

1、第第0章章 概概 論論第一節(jié)第一節(jié) 緒緒 論論第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)械零件材料學(xué)基礎(chǔ)機(jī)械零件材料學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械設(shè)計(jì)中的摩擦學(xué)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)中的摩擦學(xué)基礎(chǔ) 第一節(jié)第一節(jié) 緒緒 論論一、一、課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)二、二、機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過(guò)程簡(jiǎn)介機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過(guò)程簡(jiǎn)介三、機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一、課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)一、課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)1.1.課程內(nèi)容課程內(nèi)容2.2.課程性質(zhì)課程性質(zhì) 3.3.課程任務(wù)課程任務(wù) 具體研究?jī)?nèi)容具體研究?jī)?nèi)容 研究機(jī)械中常用機(jī)構(gòu)和通用機(jī)械零部件（各種機(jī)常用機(jī)構(gòu)和通用機(jī)械零部件（各種機(jī)械中普遍使用的零部件）的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本

2、設(shè)計(jì)理論械中普遍使用的零部件）的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)方法。機(jī)器機(jī)器 若干個(gè)機(jī)構(gòu)組合而成的具有確定運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)裝置，能實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化或傳遞能量、物料或信息，實(shí)現(xiàn)預(yù) 期的工作。如內(nèi)燃內(nèi)燃機(jī)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、起重汽車、金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)、起重汽車、金屬切削機(jī)床、 電話機(jī)和計(jì)算機(jī)等。機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 是機(jī)器的組成部分，是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的構(gòu)件通過(guò)可動(dòng)聯(lián)接構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)確定的系統(tǒng)，用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和力 。構(gòu)件構(gòu)件 是由若干零件剛性聯(lián)接而成，是機(jī)器運(yùn)動(dòng)的最小單元。 零件零件 是機(jī)器加工制造的最小單元。機(jī)器的組成機(jī)器的組成 由原動(dòng)機(jī)、工作機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)等組成。原動(dòng)機(jī)、工作機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)等組成。 1.1.課程

3、內(nèi)容課程內(nèi)容 常用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)常用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)（棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)、 槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)、不完全不完全 齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)）等。 常用通用零部件設(shè)計(jì)常用通用零部件設(shè)計(jì) 傳動(dòng)零件傳動(dòng)零件：齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)、摩 擦傳動(dòng)等。 聯(lián)接零件聯(lián)接零件: 螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接等。 軸系零件軸系零件：軸、 軸承（滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承）、 聯(lián)軸器等 。 機(jī)械系統(tǒng)的調(diào)速與回轉(zhuǎn)件的平衡機(jī)械系統(tǒng)的調(diào)速與回轉(zhuǎn)件的平衡 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)（運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）（運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)） 現(xiàn)代設(shè)計(jì)法方法簡(jiǎn)介現(xiàn)代設(shè)計(jì)法方法簡(jiǎn)介具體內(nèi)容具體內(nèi)容 曲柄搖桿

4、0.exe力封閉式凸輪機(jī)構(gòu)1.exe不完全齒輪機(jī)構(gòu).exe 齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)圓柱平摩擦輪傳動(dòng)圓柱平摩擦輪傳動(dòng)（a a）滑動(dòng)螺旋）滑動(dòng)螺旋 ;(;(b）滾動(dòng)螺旋）滾動(dòng)螺旋; ;（c）靜壓螺旋）靜壓螺旋 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)(a)(b)(c)聯(lián)接零件聯(lián)接零件 螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接銷聯(lián)接銷聯(lián)接軸軸滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承聯(lián)軸器聯(lián)軸器數(shù)數(shù)控控立立式式升升降降臺(tái)臺(tái)銑銑床床電機(jī)電機(jī)起重機(jī)起重機(jī)連桿連桿曲柄曲柄1- -氣缸體；氣缸體；2-2-活塞；活塞；3-3-連桿；連桿；4-4-曲軸；曲軸；5 5、6-6-齒輪；齒輪；7-7-凸輪；凸輪；8-8-進(jìn)氣閥頂

5、桿進(jìn)氣閥頂桿 機(jī)器的組成機(jī)器的組成原動(dòng)機(jī)原動(dòng)機(jī)： 驅(qū)動(dòng)機(jī)器完成預(yù)定功能的動(dòng)力源工作機(jī)：工作機(jī)： 完成機(jī)器預(yù)定功能的組成部分傳動(dòng)系統(tǒng)：傳動(dòng)系統(tǒng)：傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力 。有機(jī)械傳動(dòng)、電力傳動(dòng)和液力傳動(dòng)等。原動(dòng)機(jī)原動(dòng)機(jī) 傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)工作機(jī)工作機(jī) 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)輔助系統(tǒng)（潤(rùn)滑、顯示輔助系統(tǒng)（潤(rùn)滑、顯示 、照明等、照明等（實(shí)例實(shí)例）本課程只研究機(jī)械傳動(dòng)。本課程只研究機(jī)械傳動(dòng)。 原原 動(dòng)動(dòng) 機(jī)機(jī)： 汽油機(jī)和柴油機(jī)。傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)：離合器、變速箱、 傳動(dòng)軸和差速器。 工工 作作 機(jī)機(jī)： 車輪、懸掛系統(tǒng) 和底盤。控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)：方向盤和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、排檔桿、剎車及其踏板、離合器及其油門。輔助系統(tǒng)輔助系統(tǒng)：油量

6、表、速度表、里程表、潤(rùn)滑油溫度表及蓄電平電流表、電 壓表等為顯示系統(tǒng)；后視鏡、車門鎖、刮油器等為其它輔助系 統(tǒng)；前后燈、儀表盤燈為照明系統(tǒng)；轉(zhuǎn)向信號(hào)燈和車尾紅燈為 信號(hào)系統(tǒng)。機(jī)器組成實(shí)例機(jī)器組成實(shí)例2. 課程性質(zhì)課程性質(zhì) 綜合性、應(yīng)用性很強(qiáng)的培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。 課前應(yīng)具有必要的基礎(chǔ)理論和金屬加工工藝知識(shí)。 必要的先修課程先修課程有 高等數(shù)學(xué) 幾何精度規(guī)范學(xué) 機(jī)械制圖 金屬材料學(xué) 工程力學(xué) 金工實(shí)習(xí) 3.課程任務(wù)課程任務(wù) （1 1）獲得認(rèn)識(shí)、使用和維護(hù)機(jī)械設(shè)備的一些基本知識(shí)。）獲得認(rèn)識(shí)、使用和維護(hù)機(jī)械設(shè)備的一些基本知識(shí)。 （2 2）運(yùn)用有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)、圖冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等有關(guān)設(shè)計(jì)）運(yùn)

7、用有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)、圖冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等有關(guān)設(shè)計(jì) 資料的能力。資料的能力。 （3 3）掌握常用機(jī)構(gòu)和通用零、部件的設(shè)計(jì)理論和方法。掌握常用機(jī)構(gòu)和通用零、部件的設(shè)計(jì)理論和方法。 （4）通過(guò)課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，了解機(jī)器設(shè)計(jì)原則和主要內(nèi)容）通過(guò)課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，了解機(jī)器設(shè)計(jì)原則和主要內(nèi)容, 用所學(xué)的有關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)裝置和簡(jiǎn)單機(jī)械的能力。用所學(xué)的有關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)裝置和簡(jiǎn)單機(jī)械的能力。 （5）掌握典型零件的實(shí)驗(yàn)方法和培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能）掌握典型零件的實(shí)驗(yàn)方法和培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能 。 （6）了解常用的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法及機(jī)械發(fā)展動(dòng)向）了解常用的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法及機(jī)械發(fā)展動(dòng)向 。二、機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過(guò)程簡(jiǎn)介二、機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過(guò)程簡(jiǎn)介1

8、. 1. 產(chǎn)品規(guī)劃產(chǎn)品規(guī)劃 根據(jù)社會(huì)的需要和市場(chǎng)的需求，確定所設(shè)計(jì)機(jī)械（機(jī)器）的功能范圍和性能指標(biāo)，擬訂設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。2. 2. 方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì) 按設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，盡量構(gòu)思出多種可行的設(shè)計(jì)方案，通過(guò)對(duì)比、篩選，優(yōu)選出一種功能滿足要求、工作原理可靠、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、制造成本低廉的最優(yōu)方案。3. 3. 技術(shù)和施工圖設(shè)計(jì)技術(shù)和施工圖設(shè)計(jì) 對(duì)已選定的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析計(jì)算，確定機(jī)構(gòu)和零件的工作參數(shù)以及機(jī)械（機(jī)器）的主要結(jié)構(gòu)尺寸，完成每一個(gè)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，繪制出整臺(tái)機(jī)器的設(shè)計(jì)總圖和全部零、部件的施工圖，編寫有關(guān)技術(shù)文件 。4. . 試制、調(diào)試、鑒定試制、調(diào)試、鑒定 進(jìn)行樣機(jī)試制，對(duì)樣機(jī)進(jìn)行試

9、驗(yàn)、測(cè)定，從技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上作出評(píng)定，提出改進(jìn)意見(jiàn)。 1 1、機(jī)械零件的主要失效形式機(jī)械零件的主要失效形式 2 2、機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則三、機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則失效失效：在規(guī)定的工作條件下在規(guī)定的工作條件下機(jī)械零件失去了正常工作能力。機(jī)械零件失去了正常工作能力。斷裂：斷裂：零件在拉、彎、扭載荷作用下 ，當(dāng) 或 時(shí)，就可能發(fā)生斷裂，屬?gòu)?qiáng)度不合格。 疲勞斷裂 過(guò)載斷裂變形過(guò)大：變形過(guò)大： 時(shí)發(fā)生,屬剛度不合格。振動(dòng)過(guò)大甚至共振振動(dòng)過(guò)大甚至共振 ：振幅超過(guò)了許用值。零件表面失效：零件表面失效： 過(guò)大接觸應(yīng)力作用造成。 膠合失效（黏著磨損）、點(diǎn)蝕（疲勞磨損）、 磨損失效（

10、磨粒磨損）、塑性變型。 在化學(xué)腐蝕介質(zhì)的接觸和作用下產(chǎn)生腐蝕失效 。 1 1、機(jī)械零件的主要失效形式、機(jī)械零件的主要失效形式s 保證機(jī)械零件在要求的壽命內(nèi)不出現(xiàn)各種失效。 強(qiáng)度準(zhǔn)則強(qiáng)度準(zhǔn)則 ， 剛度準(zhǔn)則剛度準(zhǔn)則 撓度 偏轉(zhuǎn)角 扭轉(zhuǎn)角 振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則 使受激振作用的各個(gè)零件的固有頻率f 與激振源的頻 率 f p 錯(cuò)開(kāi)。通常應(yīng)保證 f p 0.85f 或 f p 1.15f 磨擦學(xué)準(zhǔn)則磨擦學(xué)準(zhǔn)則 驗(yàn)算壓強(qiáng) p p 驗(yàn)算pv pv pv 驗(yàn)算速度 v v2 2、機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則SlimSlim yy第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)械零件材料學(xué)基礎(chǔ)機(jī)械零件材料學(xué)基礎(chǔ) 一、一、 金屬

11、材料金屬材料二、二、 非金屬材料非金屬材料三、三、 復(fù)合材料復(fù)合材料 四、鋼的熱處理簡(jiǎn)介鋼的熱處理簡(jiǎn)介 機(jī)械零件通常都是由金屬材料制成的，有機(jī)械零件通常都是由金屬材料制成的，有時(shí)也用非金屬材料和復(fù)合材料制造。時(shí)也用非金屬材料和復(fù)合材料制造。一、一、 金屬材料金屬材料 1鋼鋼 2鑄鐵鑄鐵 3. 有色金屬有色金屬（含碳量小于2%,大于0.7%的鐵、碳合金）1.1.鋼鋼碳素鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素工具鋼碳素工具鋼：T7、T8普通碳素結(jié)構(gòu)鋼普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 如Q235、Q275等優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼低碳鋼C0.25% 如20 合金鋼合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼合金工具鋼合金工具鋼 、高速工具鋼、硬質(zhì)合

12、金工具鋼、高速工具鋼、硬質(zhì)合金工具鋼特類鋼特類鋼 不銹鋼，如2Cr13、滾動(dòng)軸承鋼，如GGr9SiMn、 耐熱鋼，如3Gr18Ni25Si2等。合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼 如35CrMn2，40CrNiMoA(優(yōu)質(zhì)）低金結(jié)構(gòu)鋼低金結(jié)構(gòu)鋼 如12Mn彈簧鋼彈簧鋼 如60Si2MnA中碳鋼0.6%C0.25% 如45 高碳鋼0.6%C 如60 鋼鋼2.2.鑄鐵鑄鐵（含碳量大于含碳量大于2%2%的鐵、碳合金的鐵、碳合金） （1 1）灰鑄鐵）灰鑄鐵 如HT100、HT300,良好的鑄造性、切削加工性、 耐磨性，消振性，但抗拉強(qiáng)度低。（2 2）球墨鑄鐵）球墨鑄鐵 如QT400-18、QT500-7,強(qiáng)度和塑性

13、比灰鑄鐵有 很大的提高，具有良好的耐磨性，但鑄造性較差。（3 3）可鍛鑄鐵）可鍛鑄鐵 如KTH300-06 ,強(qiáng)度、塑性、韌性、耐磨性均 較高，能承受沖擊振動(dòng) , 但生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本較高。 鑄造大尺寸零件較困難。3.有色金屬有色金屬（1）銅合金）銅合金 黃銅 銅與鋅的合金，含少量錳、鋁等元素，如 ZCuZn38等。 青銅 青銅以主加元素的不同又可分為錫青銅和鋁青銅等，如 CuAl10Fe3、 ZCuSn5PbZn5。青銅比黃銅有更高的強(qiáng)度、硬度、 耐磨性和耐腐蝕性。 （2）鋁及鋁合金）鋁及鋁合金 鋁合金具有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能，其導(dǎo)電性 能大約為銅的60%， 但由于重量輕，在遠(yuǎn)距離輸送 的電纜

14、中常代替銅線 。二、二、 非金屬材料非金屬材料 1工程塑料工程塑料 （1） 尼龍 品種、數(shù)量及應(yīng)用上居工程塑料之首，它強(qiáng)度高，耐磨 性好，耐化學(xué)腐蝕。但易吸收水分而影響尺寸的穩(wěn)定性。 （2）聚碳酸脂 在工程塑料中韌性最好，透光率達(dá)90%，連續(xù)使用溫 度達(dá)135145，它正取代玻璃和有機(jī)玻璃，作為飛機(jī)上的擋風(fēng) 夾層和天窗。 （3）聚甲苯 在工程塑料中彈性模量最高，并有高硬度，低摩擦系數(shù)和較好的耐疲勞性能，適用于制造小齒輪及軸套等。 （4）聚苯醚 在工程塑料中硬度最高，熱膨脹系數(shù)最小，最耐熱。 （5）ABS 具有良好的綜合性能。廣泛應(yīng)用在管材、家用電器和紡織機(jī)械 中。用ABS制成的泡沫夾層板，可作

15、小轎車的車身。 2橡膠橡膠 常用來(lái)制造輪胎、墊板、隔熱板、傳動(dòng)帶和減振零件等 3夾布膠木夾布膠木 常用來(lái)制造板材、電工元件，輕載無(wú)噪聲齒輪和耐腐蝕元件等。 4其他其他 工業(yè)上，經(jīng)常使用的非金屬材料還有陶瓷、皮革、木材、紙板等 。 三、三、 復(fù)合材料復(fù)合材料 通常由兩種材料結(jié)合而成，可發(fā)揮材料各自的長(zhǎng)處，克服各自固有的缺點(diǎn)。常見(jiàn)的復(fù)合材料有： （1 1）玻璃鋼）玻璃鋼 玻璃和塑料結(jié)合而成。 玻璃具有較高的彈性模量和強(qiáng)度，但太 脆，而塑料具有良好的塑性、易于加工，但彈性模量和強(qiáng) 度較 低，把兩者結(jié)合起來(lái)，就產(chǎn)生了 玻璃鋼。 （2 2）硬質(zhì)合金）硬質(zhì)合金 陶瓷與金屬粉末燒結(jié)在一起 而成 。 陶瓷材料

16、硬度好，但不易于加工成型，將它與金屬粉末燒結(jié)在一起，就 形成了硬度高，耐磨性好且易于加工成形的硬 質(zhì)合金。 （3）硼鋁復(fù)合材料硼鋁復(fù)合材料 硼與鋁合金結(jié)合而成。它的常溫和高溫強(qiáng)度比高強(qiáng)度的鋁合金大得多。美國(guó)現(xiàn)在使用的航天飛機(jī)的整個(gè)桁架支柱，均用硼鋁復(fù)合材料的管材制造，比原先采用鋁合金時(shí)，減輕重量44%。 四、鋼的熱處理簡(jiǎn)介四、鋼的熱處理簡(jiǎn)介熱處理熱處理 將鋼在固體狀態(tài)下進(jìn)行不同溫度的加熱、保溫和冷卻的工藝方法叫熱處理，目的是提高零件的力學(xué)性能和改善其工藝性能。圖2-1 鋼的熱處理退火正火臨界溫度保溫加熱淬火回火調(diào)質(zhì)度溫時(shí)間1. 退火退火2. 正火正火3. 淬火淬火4. 回火回火5. 調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)6

17、. 時(shí)效時(shí)效7. 表面處理表面處理 把鋼加熱到臨界溫度（在鋼的固態(tài)范圍內(nèi)，引起鋼內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的溫度）以上3050，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)谋睾?，隨爐溫一起緩慢冷卻下來(lái)的熱處理工藝稱為退火。退火的目的是降低材料的硬度，提高塑性，細(xì)化結(jié)晶組織結(jié)構(gòu)，改善力學(xué)性能和切削加工性能，能消除或減小鑄件、鍛件及焊接件的內(nèi)應(yīng)力。 2.正火正火 將零件加熱到臨界溫度以上，保溫一段時(shí)間后，然后再空冷，風(fēng)冷或噴霧冷卻。它的冷卻速度比退火快，作用與退火相似，但比退火經(jīng)濟(jì)，成本低，可作為零件的最終熱處理。 3.淬火淬火 將零件加熱到臨界溫度以上，保溫一段時(shí)間后，然后在水中或油中迅速冷卻。由于淬火溫度變化過(guò)快，材料內(nèi)部形成較大

18、的淬火應(yīng)力，會(huì)導(dǎo)致零件的變形或開(kāi)裂。淬火不能作為零件的最終熱處理。1.退火退火 4. 回火回火 將淬火后的零件重新加熱到臨界溫度以下的某一溫度，保溫一段時(shí)間后，然后在空氣中冷卻。根據(jù)對(duì)零件要求的不同，可采用不同的回火溫度。回火溫度越高，材料的硬度和強(qiáng)度下降越多，而塑性和韌性則顯著提高。 （1） 低溫回火低溫回火 回火溫度在150250，主要用來(lái)降低材料的脆性和淬火應(yīng)力，并能保持較高的硬度和耐磨性，常用于刀具、模具等。 （2） 中溫回火中溫回火 回火溫度在350500，其特點(diǎn)是即能保持材料一定的韌性，又能保持一定的彈性和屈服點(diǎn)，常用于彈簧和承受沖擊的零件。 （3） 高溫回火高溫回火 回火溫度在5

19、00650，使零件獲得強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性都良好的綜合力學(xué)性能。 5.調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì) 淬火加高溫回火稱為調(diào)質(zhì)。一些重要的零件，特別是一些在變應(yīng)力下工作的零件，如連桿、齒輪和軸等常采用調(diào)質(zhì)處理?？梢詼p小或消除零件的內(nèi)應(yīng)力，使零件在工作之前得以充分的變形，零件尺寸可以穩(wěn)定下來(lái)。時(shí)效分低溫時(shí)效和高溫時(shí)效。6.時(shí)效時(shí)效 （1）低溫時(shí)效）低溫時(shí)效 將零件加熱到100150，保溫520小時(shí)后，再空冷。 （2）高溫時(shí)效）高溫時(shí)效 將零件加熱到略低于高溫回火的溫度，保溫后，緩冷到300以下，出爐空冷。 7. 表面處理表面處理 對(duì)于一些要求表面有較高的硬度以增加其耐磨性，而心部要求有較高的韌性以提高其抗沖擊能力的零

20、件，可以采用表面處理工藝。表面處理包括表面淬火和化學(xué)處理。 （1） 表面淬火表面淬火 采用快速加熱的方法，只將零件表面加熱并淬火。它只改變表層組織，心部并不發(fā)生變化，心部保持了一定的韌性和強(qiáng)度，而表層得到強(qiáng)化和硬化。 表面淬火有高頻感應(yīng)加熱表面淬火和火焰加熱表面淬火。 （2）化學(xué)處理）化學(xué)處理 化學(xué)處理是把零件放入化學(xué)介質(zhì)（碳或氮等）中加熱，保溫，使介質(zhì)元素滲入零件表層中，使零件表層的化學(xué)組成和組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，來(lái)獲得對(duì)其心部和表層不同性能要求的熱處理方法。常用的方法有滲碳、滲氮和碳氮共滲（氰化）等。第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械設(shè)計(jì)中的摩擦學(xué)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)中的摩擦學(xué)基礎(chǔ)一、一、 摩擦摩擦二、二、 磨損磨損

21、三三 、潤(rùn)滑潤(rùn)滑 外力作用下，外力作用下，相互接觸的兩個(gè)物體作相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)相互接觸的兩個(gè)物體作相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，其接觸表面上就會(huì)產(chǎn)生抵抗滑動(dòng)的阻力時(shí)，其接觸表面上就會(huì)產(chǎn)生抵抗滑動(dòng)的阻力，這一現(xiàn)象叫做，這一現(xiàn)象叫做摩擦摩擦，所產(chǎn)，所產(chǎn)生的阻力叫做生的阻力叫做摩擦力摩擦力。 1. 1. 干摩擦干摩擦 摩擦表面間無(wú)任何潤(rùn)滑劑或保護(hù)膜的純金屬接觸時(shí)的摩擦。摩擦系數(shù) = 0.31.5。 2. 2. 邊界摩擦（邊界潤(rùn)滑）邊界摩擦（邊界潤(rùn)滑） 兩摩擦表面被吸附在表面的邊界膜隔開(kāi)，其摩擦性質(zhì)與流體的黏度無(wú)關(guān)，只與邊界膜和表面的吸附性質(zhì)有關(guān)。邊界膜極薄，不能避免金屬間的直接接觸，這時(shí)仍

22、有摩擦力產(chǎn)生，其摩擦系數(shù) = 0.10.5。 3. 3. 流體摩擦（流體潤(rùn)滑）流體摩擦（流體潤(rùn)滑） 摩擦表面間的潤(rùn)滑膜足以將兩個(gè)表面完全隔開(kāi)，即形成了完全的流體摩擦。摩擦系數(shù)極小，大約 = 0.0010.008，無(wú)磨損產(chǎn)生，是理想的摩擦狀態(tài)。4 . 4 . 混合摩擦（混合潤(rùn)滑）混合摩擦（混合潤(rùn)滑） 摩擦表面間處于邊界摩擦和流體摩擦的混合狀態(tài)時(shí)稱為混合摩擦。大約 = 0.010.08。一、摩擦一、摩擦ffff二、磨損二、磨損1黏著磨損黏著磨損 由于兩摩擦表面間產(chǎn)生黏著現(xiàn)象而使材料由一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一個(gè)表面而造成的磨損稱為黏著磨損。 2 磨粒磨損磨粒磨損 兩接觸表面受外界硬質(zhì)顆粒的作用或粗糙硬表面把軟表面擦傷而引起的表面材料脫落的現(xiàn)象稱