设计机械零件时应满足的基本要求

（一）避免在预定寿命期内失效的要求

1．强度

零件在工作中发生断裂或不允许的残余变形统属强度不足。上述失效形式，除了用于安全装置中预定适时破坏的零件外，对任何零件都是应当避免的。因此具有适当的强度是设计零件时必须满足的最基本条件。 

为了提高机械零件的强度，在设计时原则上可以采用以下的措施： 

• 采用强度高的材料；

• 使零件具有足够的截面尺寸；

• 合理地设计零件的截面形状，以增大截面的惯性矩；

• 采用热处理和化学热处理方法，以提高材料的机械强度特性；

• 提高运动零件的制造精度，以降低工作时的动载荷；

• 合理地配置机器中各零件的相互位置，以降低作用于零件上的载荷等。 

2．刚度　　 

零件在工作时所产生的弹性变形不超过允许的限度，就叫做满足了刚度要求。显然，只有当弹性变形过大就要影响机器工作性能的零件，才需要满足这项要求。对于这类零件，设计时除了要作强度计算外，还必须作刚度计算。 

为了提高零件的整体刚度，可采取如下措施：

（1）增大零件截面尺寸或增大截面的惯性矩；

（2）缩短支承跨距或采用多支点结构，以减小挠曲变形等。

3．寿命

有的零件在工作初期虽然能够满足各种要求，但在工作一定时间后，却可能由于某些原因而失效。这个零件正常工作延续的时间就叫零件的寿命。

影响零件寿命的主要原因有：材料的疲劳，材料的腐蚀以及相对运动零件接触表面的磨损。

（二）结构工艺性要求

零件具有良好的结构工艺性，是指在既定的生产条件下，能够方便而经济地生产出来，并便于装配。所以零件的结构工艺性应从毛坯制造、机械加工过程及装配等几个生产环节加以综合考虑。工艺性还和批量大小及具体的生产条件相关。为了改善零件的工艺性，就应当熟悉当前的生产水平及条件。对零件的结构工艺性具有决定性影响的零件结构设计，在整个设计工作中占有很大的比重，因而必须予以足够的重视。

（三）可靠性要求

零件可靠度的定义与机器可靠度的定义是相同的，即在规定的使用时间内和预定的环境条件下，零件能够正常地完成其功能的概率。对于绝大多数机械来说，失效的发生都是随机性的。因此，为了提高零件的可靠性，就应当在工作条件和零件的性能两个方面使其随机变化尽可能地小。此外，在使用中加强维护和对工作条件进行监测，也可以提高零件的可靠性。

设计机械零件要注意以下几点：

（1）合理选择材料，降低材料费用；

（2）保证良好的工艺性，减少制造费用；

（3）尽量采用标准化、通用化设计，简化设计过程从而降低成本。