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摘 要:机械零件因制造不达标而损坏,是导致机械运转出现故障的主要原因。在机械运转过程中,机械零件经过高温、高压等多种因素影响,发生老化、破损等等。故而在机械零件的加工过程中,就需要对机械零件本身质量把关,特别是对机械零件疲劳强度要良好把握。本文就提高机械零件疲劳强度的措施探析,提出几条建议。
【关键词】机械零件;疲劳强度;措施
自第二次工业革命以后,全球在机械零件、设备生产上大幅增加,不断推陈出新。我国进入工业化时期在全球相对较晚,在该领域还存在着许多探索空间,在机械生产过程中偶然会有小问题,但正是这些小问题让我国在机械零件生产上格外注意,特别是我国在机械零件疲劳强度上,如若机械零件疲劳强度不高,在运输设施上出现问题所酿成的灾难将十分重大。因此,有必要对提高机械零件疲劳强度的措施展开研究。
1 提高机械零件疲劳强度的意义
机械零件的损坏主要是磨损、腐蚀及断裂三种,三种情况在机械运转过程中都有可能出现。其中磨损以及腐蚀都是长期性的情况,只要對机械定期检查,同时对有问题零件更换就可以排除威胁;然而机械零件断裂却是即时性的,难以预料的突发情况,故而机械零件疲劳强度不高潜在的安全隐患非常大。在此就需要对机械零件的疲劳强度加强关注,提高机械零件疲劳强度,防止断裂情况在机械设备运转过程中出现。
2 提高机械零件疲劳强度的措施
2.1 合理选材
机械零件的制造材料是决定零件疲劳强度的一个重要因素,在制作零件以前首先就要在零件选材上考虑。在考虑零件的选材上一般要注意材料的应力值、敏感性、硬度、可塑性、抗腐蚀性、抗高温性等多个方面。在选择上要特别注意材料本身性能,例如铁、铝等在我国目前环境影响下就很容易发生氧化,导致腐蚀现象发生,而合金虽然在硬度上比金属通常要高,但有的合金反而更容易断裂,这些种种因素都是在进行机械零件生产时候需要注意的问题。
在零件的具体选材上,要将零件的强度放在第一位,只有零件的强度足够,才能够选择能够适应不同环境的金属。紧接着才是材料的塑性与韧性,当这三者在某一点上达到最佳效果时候,所生发出的抵抗效果就能够达到最佳,零件本身硬度也能够得到较好发挥。
2.2 降荷、降温设计
通过以往的研究发现,当交变应力比较低时,机械零件的疲劳强度更高,对断裂情况的发生有一定延缓作用。因此在实际生产中可以对零件的交变应力控制在一定范围内,交变应力不能太低,否则零件会出现超负荷情况。这就需要制造商在零件制造时候对不同的零件做相应研究,既要保证零件不会超载,又要保证零件交变应力具有良好的疲劳强度。
除此以外,通过以往零件的研究,还发现当零件的交变应力处于较低水平,若让该零件在机械设备中运转一段时间再加强其交变应力,对于疲劳强度的提高也有良好帮助,制造商在这方面也可以下手。
2.3 表面冷热处理
2.3.1 表面冷处理
表面冷处理就是在机械零件表面采用喷丸、辊压等方法,这也是机械零件在生产过程中提高其疲劳强度的常用办法。该方法能够对零件的弯曲程度作调整,使得零件在一定范围内不容易出现断裂,能有效提高零件疲劳强度。
2.3.2 表面热处理
表面热处理是为了让零件的表面形成一层薄膜,这种情况最为典型的就是铝制品在经过高温以后会在铝金属表面形成一层薄膜,导致内里的铝不容易被氧化、并且这样处理以后的铝制品硬度较大,也不易再燃烧。在机械零件制造中就可以采取这样的工艺,让材料外表面形成一层硬度比较高的皮层,提高金属材料特性,加强零件疲劳强度。
2.3.3 零件振动设计
零件振动设计主要包括三个方面的设计。
第一,减弱共振或防止共振设计。制造商在零件共振上必须要有良好的设计,零件共振对零件的危害非常大,严重时候会造成零件立即断裂。因此,在生产零件时候就要对零件的适用范围进行了解,从各方面考虑,对零件振动范围合理控制,避免振动情况发生。在零件共振设计中,运输设备的拉杆、钢索、管道等是要有防共振处理的必须部位,这些部位出现共振所造成的情况非同小可。
第二,减少噪音造成的零件振动。零件振动对零件本身就具有一定危害,零件的老化是因为自振所造成,要减少零件因噪音影响发生的振动,就需要对零件所处范围加以控制。有的零件本身所处区域就属于噪音比较严重的区域,例如运输设备排气管,这种情况可以使用夹层处理,以减少振动带来的零件损害。
第三,加强振动板件刚度。增强板件刚度主要是要让零件因高强度振动而造成的损害减小,这一区域主要是在机械机翼以及机械支撑板上发挥作用,提高其疲劳强度。
机械零件疲劳强度是机械能够良好运转与保证长时间运转的重要条件,疲劳强度的提高要从零件制造的选材、表面加工、交变应力、振动设计等方面下手,在应用过程中针对于不同的情况要有灵活的应变办法。本文所提出的加强疲劳强度的措施为几种常用办法,也是比较有效的办法,其实,在制造零件时候,只要对零件的本身加以控制和调整,就能够使其在机械设备中发挥良好作用。
参考文献
[1]于海,任玉波.提高机械零件抗疲劳强度的措施[J].民营科技,2016(02):35.
[2]王建玮.机械零件常规疲劳强度设计方法的研究[J].现代制造技术与装备,2016(02):77-78.
【关键词】机械零件;疲劳强度;措施
自第二次工业革命以后,全球在机械零件、设备生产上大幅增加,不断推陈出新。我国进入工业化时期在全球相对较晚,在该领域还存在着许多探索空间,在机械生产过程中偶然会有小问题,但正是这些小问题让我国在机械零件生产上格外注意,特别是我国在机械零件疲劳强度上,如若机械零件疲劳强度不高,在运输设施上出现问题所酿成的灾难将十分重大。因此,有必要对提高机械零件疲劳强度的措施展开研究。
1 提高机械零件疲劳强度的意义
机械零件的损坏主要是磨损、腐蚀及断裂三种,三种情况在机械运转过程中都有可能出现。其中磨损以及腐蚀都是长期性的情况,只要對机械定期检查,同时对有问题零件更换就可以排除威胁;然而机械零件断裂却是即时性的,难以预料的突发情况,故而机械零件疲劳强度不高潜在的安全隐患非常大。在此就需要对机械零件的疲劳强度加强关注,提高机械零件疲劳强度,防止断裂情况在机械设备运转过程中出现。
2 提高机械零件疲劳强度的措施
2.1 合理选材
机械零件的制造材料是决定零件疲劳强度的一个重要因素,在制作零件以前首先就要在零件选材上考虑。在考虑零件的选材上一般要注意材料的应力值、敏感性、硬度、可塑性、抗腐蚀性、抗高温性等多个方面。在选择上要特别注意材料本身性能,例如铁、铝等在我国目前环境影响下就很容易发生氧化,导致腐蚀现象发生,而合金虽然在硬度上比金属通常要高,但有的合金反而更容易断裂,这些种种因素都是在进行机械零件生产时候需要注意的问题。
在零件的具体选材上,要将零件的强度放在第一位,只有零件的强度足够,才能够选择能够适应不同环境的金属。紧接着才是材料的塑性与韧性,当这三者在某一点上达到最佳效果时候,所生发出的抵抗效果就能够达到最佳,零件本身硬度也能够得到较好发挥。
2.2 降荷、降温设计
通过以往的研究发现,当交变应力比较低时,机械零件的疲劳强度更高,对断裂情况的发生有一定延缓作用。因此在实际生产中可以对零件的交变应力控制在一定范围内,交变应力不能太低,否则零件会出现超负荷情况。这就需要制造商在零件制造时候对不同的零件做相应研究,既要保证零件不会超载,又要保证零件交变应力具有良好的疲劳强度。
除此以外,通过以往零件的研究,还发现当零件的交变应力处于较低水平,若让该零件在机械设备中运转一段时间再加强其交变应力,对于疲劳强度的提高也有良好帮助,制造商在这方面也可以下手。
2.3 表面冷热处理
2.3.1 表面冷处理
表面冷处理就是在机械零件表面采用喷丸、辊压等方法,这也是机械零件在生产过程中提高其疲劳强度的常用办法。该方法能够对零件的弯曲程度作调整,使得零件在一定范围内不容易出现断裂,能有效提高零件疲劳强度。
2.3.2 表面热处理
表面热处理是为了让零件的表面形成一层薄膜,这种情况最为典型的就是铝制品在经过高温以后会在铝金属表面形成一层薄膜,导致内里的铝不容易被氧化、并且这样处理以后的铝制品硬度较大,也不易再燃烧。在机械零件制造中就可以采取这样的工艺,让材料外表面形成一层硬度比较高的皮层,提高金属材料特性,加强零件疲劳强度。
2.3.3 零件振动设计
零件振动设计主要包括三个方面的设计。
第一,减弱共振或防止共振设计。制造商在零件共振上必须要有良好的设计,零件共振对零件的危害非常大,严重时候会造成零件立即断裂。因此,在生产零件时候就要对零件的适用范围进行了解,从各方面考虑,对零件振动范围合理控制,避免振动情况发生。在零件共振设计中,运输设备的拉杆、钢索、管道等是要有防共振处理的必须部位,这些部位出现共振所造成的情况非同小可。
第二,减少噪音造成的零件振动。零件振动对零件本身就具有一定危害,零件的老化是因为自振所造成,要减少零件因噪音影响发生的振动,就需要对零件所处范围加以控制。有的零件本身所处区域就属于噪音比较严重的区域,例如运输设备排气管,这种情况可以使用夹层处理,以减少振动带来的零件损害。
第三,加强振动板件刚度。增强板件刚度主要是要让零件因高强度振动而造成的损害减小,这一区域主要是在机械机翼以及机械支撑板上发挥作用,提高其疲劳强度。
机械零件疲劳强度是机械能够良好运转与保证长时间运转的重要条件,疲劳强度的提高要从零件制造的选材、表面加工、交变应力、振动设计等方面下手,在应用过程中针对于不同的情况要有灵活的应变办法。本文所提出的加强疲劳强度的措施为几种常用办法,也是比较有效的办法,其实,在制造零件时候,只要对零件的本身加以控制和调整,就能够使其在机械设备中发挥良好作用。
参考文献
[1]于海,任玉波.提高机械零件抗疲劳强度的措施[J].民营科技,2016(02):35.
[2]王建玮.机械零件常规疲劳强度设计方法的研究[J].现代制造技术与装备,2016(02):77-78.