第2章机械设计基础知识.ppt

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1、 2.1 机械设计的基本要求和一般程序2.2 机械零件的主要失效形式和工作能力 2.5 摩擦、磨损与润滑第第2章章 机械设计基础知识机械设计基础知识2.3 机械零件的设计准则和一般设计步骤2.4 机械零件的材料及热处理 2.6 机械零件的结构工艺性和标准化2021/9/2312.1 机械设计的一般程序和基本要求 一般而言，机器的设计阶段是决定机器好坏的关键一一般而言，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证设计质量的重要因素。因此，要求设计者特别注意经验

2、的积累。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。一、机械设计的一般程序一、机械设计的一般程序 计划阶段计划阶段 方案设计阶段方案设计阶段 技术设计阶段技术设计阶段 技术文件编制阶段技术文件编制阶段1 1、计划阶段、计划阶段包括：需求分析、明确功能、制定设计任务书。包括：需求分析、明确功能、制定设计任务书。2021/9/232设计任务书设计任务书机器的功能机器的功能 经济性估计经济性估计 制造要求的大致估计制造要求的大致估计 基本使用要求基本使用要求 预计的设计周期预计的设计周期 2、方案设计阶段方案设计阶段 对机器的功能进行综合分析、确定功能参数、提

3、出对机器的功能进行综合分析、确定功能参数、提出实现方案。实现方案。在制定功能参数时一定要注意恰当处理在制定功能参数时一定要注意恰当处理需要与可能需要与可能、理想与现实、长远目标与当前目标理想与现实、长远目标与当前目标等之间的关系。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。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。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。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。2021/9/233潘存云教授研制方案评价原则：经济性、技术上可

4、行。方案评价原则：经济性、技术上可行。总费用总费用设计制设计制造费用造费用使用费用使用费用费用费用复杂程度复杂程度经济性经济性-总费用最低总费用最低。方案设计阶段要正确处理好方案设计阶段要正确处理好借鉴借鉴与与创新创新的关系。的关系。同类机器的成功的先例应同类机器的成功的先例应当借鉴，但其中的薄弱环节和当借鉴，但其中的薄弱环节和不符合现有任务要求的部分应不符合现有任务要求的部分应当加以改进或替换。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保守和照搬原有设计坚决反对坚决反对3、技术设计阶段技术设计阶段 绘制总装配草图、部件装配草图，由

5、草图确定零部绘制总装配草图、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。件的外形、基本尺寸和零件工作图。2021/9/234为了确定零件的基本尺寸，必须完成以下工作：为了确定零件的基本尺寸，必须完成以下工作：1 1）机器的运动学设计机器的运动学设计 2 2）机器的动力学设计机器的动力学设计 3 3）零件的工作能力设计零件的工作能力设计 4 4）部件装配草图及总装配草图的设计部件装配草图及总装配草图的设计-结构设计结构设计 5 5）主要零件的校核计算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）。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

6、度、加速度等）。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。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部件的初步设计。通过计算或类比得出零件的基本尺寸。尺寸。以结构设计尺寸为依据，对零件进行精确的受力分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析和工作能力校核计算 2021/9/2354、技术文件编制技术文件编制 技术文件技术文件 设计说明书设计说明书 使用说明书使用说明书 零件明细表零件明细表

7、标准件汇总表标准件汇总表产品验收条件产品验收条件.技术文件技术文件-用来说明产品性能、设计、制造、操用来说明产品性能、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。作使用、维护、或其它所有与产品相关的文档资料。2021/9/236潘存云教授研制潘存云教授研制技技术术设设计计方方案案设设计计计计划划提出任务提出任务分析对机器的要求分析对机器的要求确定任务要求确定任务要求机器功能分析机器功能分析提出可能的解决办法提出可能的解决办法组合几种可能的方案组合几种可能的方案决策决策-选定方案选定方案明确构形要求明确构形要求结构化结构化选择材料、确定尺寸选择材料、确定尺寸零件设计零件设计编制技

8、术文件编制技术文件评价评价决策决策确确定结构形状与尺寸定结构形状与尺寸评价评价部件设计部件设计总体设计总体设计机器设计的一般流程机器设计的一般流程2021/9/237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：使用功能要求使用功能要求二、二、机械设计的主要要求机械设计的主要要求使用功能要求使用功能要求-机器应具有预定的使用功能。这主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、传动机构和原动能够全

9、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。机，以及合理地配置必要的辅助系统来实现。-在在满满足足预预期期功功能能的的前前提提下下，要要求求性性能能好好、效效率率高高、成成本本低低，造造型型美美观观，在在预预定定使使用用期期限限内内要要安安全全可可靠靠，操作方便、维修简单。操作方便、维修简单。具体要求如下：具体要求如下：经济性要求经济性要求劳动保护要求劳动保护要求可靠性要求可靠性要求其它专用要求其它专用要求2021/9/238经济性要求经济性要求-机器的经济性体现在设计、制造和使机器的经济性体现在设计、制造和使用的全过程中，设计机器时就要全面综合地进行考虑。

10、用的全过程中，设计机器时就要全面综合地进行考虑。设计制造的经济性表现为机器的成本低，使用经济性设计制造的经济性表现为机器的成本低，使用经济性表现为高生产率，高效率，低能耗，以及低的管理和表现为高生产率，高效率，低能耗，以及低的管理和维护费用等。维护费用等。使用功能要求经济性要求劳动保护要求可靠性要求其它专用要求2021/9/239提高设计和制造经济性指标的主要途径有提高设计和制造经济性指标的主要途径有:1 1）采用先进的现代设计方法采用先进的现代设计方法(CAD)(CAD)，使设计参数最，使设计参数最 优化优化,达到尽可能精确的计算结果达到尽可能精确的计算结果,保证机器足够保证机器足够 的可靠

11、性。的可靠性。2 2）最大限度地采用标准化、系列化及通用化的零、最大限度地采用标准化、系列化及通用化的零、部件。部件。3 3）尽可能采用新技术、新工艺、新结构和新材料。尽可能采用新技术、新工艺、新结构和新材料。4 4）合理地组织设计和制造过程。合理地组织设计和制造过程。5 5）力求改善零件的结构工艺性，使其用料少、易加力求改善零件的结构工艺性，使其用料少、易加 工、易装配。工、易装配。2021/9/23101 1）合理地提高机器的机械化和自动化水平，以期提合理地提高机器的机械化和自动化水平，以期提 高机器的生产率。高机器的生产率。提高使用经济性指标的主要途径有提高使用经济性指标的主要途径有:2

12、 2）选用高效率的传动系统，尽可能减少传动的中间选用高效率的传动系统，尽可能减少传动的中间 环节，以期降低能源消耗。环节，以期降低能源消耗。3 3）适当地采用防护及润滑，以延长机器的使用寿命。适当地采用防护及润滑，以延长机器的使用寿命。4 4）采用可靠的密封，减少或消除渗漏现象。采用可靠的密封，减少或消除渗漏现象。2021/9/23111)要使机器的操作者方便和安全。要使机器的操作者方便和安全。因此设计时要按照人因此设计时要按照人机工程学的观点布置各种按钮、手柄，使操作方式符合机工程学的观点布置各种按钮、手柄，使操作方式符合人们的人们的 心理和习惯。同时，设置完善的安全装置、报警心理和习惯。同

13、时，设置完善的安全装置、报警装置、显示装置等。装置、显示装置等。2）改善操作者及机器的环境。）改善操作者及机器的环境。所设计的机器应符合劳动所设计的机器应符合劳动保护法规的要求。降低机器运转时的噪声水平，防止有保护法规的要求。降低机器运转时的噪声水平，防止有毒、有害介质的渗漏，对废水、废气和废液进行治理。毒、有害介质的渗漏，对废水、废气和废液进行治理。使用功能要求经济性要求劳动保护要求可靠性要求其它专用要求2021/9/2312机器的可靠度机器的可靠度-指在规定的使用时间内和预定的环指在规定的使用时间内和预定的环境下机器能够正常工作的概率。境下机器能够正常工作的概率。机器由于某种故障而不能完成

14、预定的功能称为失机器由于某种故障而不能完成预定的功能称为失效，它是随机发生的，其原因是零件所受的效，它是随机发生的，其原因是零件所受的载荷、环载荷、环境温度、零件本身物理和机械性能境温度、零件本身物理和机械性能等因素是随机变化等因素是随机变化的。为了提高零件的可靠性，就应当在工作条件和零的。为了提高零件的可靠性，就应当在工作条件和零件性能两个方面使其变化尽可能小。件性能两个方面使其变化尽可能小。使用功能要求经济性要求劳动保护要求可靠性要求其它专用要求2021/9/2313其它专用要求其它专用要求-针对不同机器所特有的要求。例如：针对不同机器所特有的要求。例如：1)1)对机床有长期保持精度的要求

15、；对机床有长期保持精度的要求；2)2)对飞机有质量小，飞行阻力小而运载能力大的要求；对飞机有质量小，飞行阻力小而运载能力大的要求；3)3)对流动使用的机器有便于安装和拆卸的要求；对流动使用的机器有便于安装和拆卸的要求；4)4)对大型机器有便于运输的要求等等。对大型机器有便于运输的要求等等。使用功能要求经济性要求劳动保护要求可靠性要求其它专用要求2021/9/2314机械零件的失效：机械零件的失效：机械零件由于某种原因不能正常工作时，称为机械零件由于某种原因不能正常工作时，称为失效。失效。工作能力工作能力-在不发生失效的条件下，零件所能安全在不发生失效的条件下，零件所能安全工作的限度。通常此限度

16、是对载荷而言，所以习惯上工作的限度。通常此限度是对载荷而言，所以习惯上又称为：又称为：承载能力。承载能力。例例如如：发发生生强强烈烈的的振振动动；联联接接的的松松弛弛;摩摩擦擦传传动动的的打打滑等。滑等。2.2 机械零件的主要失效形式和工作能力机械零件的主要失效形式和工作能力一、零件的失效形式一、零件的失效形式 整体断裂整体断裂;过大的残余变形过大的残余变形;表面损伤表面损伤;破坏正常的工作条件破坏正常的工作条件;如轴、齿轮、轴瓦、轴颈、螺栓、带传动等。机械零件虽然有多种可能的失效形式，归纳起来最主要的为2021/9/2315机械零件失效的实例：机械零件失效的实例：潘存云教授研制轮齿塑性变形轮

17、齿塑性变形潘存云教授研制齿轮轮齿折断齿轮轮齿折断 潘存云教授研制轴承内圈破裂轴承内圈破裂 潘存云教授研制轴承外圈塑性变形轴承外圈塑性变形2021/9/2316失效原因失效原因:强度、刚度、耐磨性、振动稳定性、温度等强度、刚度、耐磨性、振动稳定性、温度等 原因。原因。统计结果显示：统计结果显示：断裂仅占断裂仅占4.79%;腐蚀、磨损、疲劳破坏占腐蚀、磨损、疲劳破坏占73.88%。-主要失效原因。主要失效原因。潘存云教授研制齿面接触疲劳齿面接触疲劳潘存云教授研制轴瓦磨损轴瓦磨损2021/9/2317 静载荷静载荷 动载荷动载荷工程计算中：工程计算中：名义载荷名义载荷理想工作条件下的载荷理想工作条件

18、下的载荷 工作载荷工作载荷实际工作条件下的载荷实际工作条件下的载荷二、机械零件的载荷二、机械零件的载荷载荷是否随时间变化：载荷是否随时间变化：计算载荷计算载荷工作载荷乘上载荷系数工作载荷乘上载荷系数K2021/9/2318潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制三、应力的种类：三、应力的种类：静应力和变应力静应力和变应力ot=常数常数脉动循环变应力脉动循环变应力r=0静应力静应力:=常数常数变应力变应力:随时间变化随时间变化平均应力平均应力:应力幅应力幅:循环变应力循环变应力变应力的循环特性变应力的循环特性:对称循环变应力对称循环变应力r=-1-脉动循环变应力脉动循环变应力-对

19、称循环变应力对称循环变应力 -1 -1=0=0 +1 +1-静应力静应力maxmTmaxminaamotmaxminaaototaaminr=+1静应力是变应力的特例2021/9/2319黑色金属黑色金属有色金属有色金属铸铁铸铁钢钢金属材料金属材料一、常用材料一、常用材料低碳钢低碳钢(08F)中碳钢中碳钢(45)高碳钢高碳钢(60)合金钢合金钢(1Cr18）灰铸铁灰铸铁(HT1500)球墨铸铁球墨铸铁(QT500-7)2.4 机械零件的材料及热处理铝合金铝合金(LY12)铜合金铜合金(ZCuSn10P1)铸铁铸铁-灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、合金铸铁等。灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、合金铸铁等。

20、特点：特点：良好的液态流动性，可铸造成形状复杂的零件。良好的液态流动性，可铸造成形状复杂的零件。较好的减震性、耐磨性、切削性（指灰铸铁）、成本低廉。较好的减震性、耐磨性、切削性（指灰铸铁）、成本低廉。应用：应用：应用范围广。其中灰铸铁最广、球墨铸铁次之。应用范围广。其中灰铸铁最广、球墨铸铁次之。2021/9/2320黑色金属黑色金属有色金属有色金属铸铁铸铁钢钢金属材料金属材料一、常用材料一、常用材料低碳钢低碳钢(08F)中碳钢中碳钢(45)高碳钢高碳钢(60)合金钢合金钢(1Cr18）灰铸铁灰铸铁(TH300)球墨铸铁球墨铸铁(QT500-5)2.4 机械零件的材料及热处理铝合金铝合金(LY1

21、2)铜合金铜合金(ZCuSn10P1)钢钢-低碳钢低碳钢、中碳钢中碳钢、高碳钢、高碳钢、合金钢、结构钢、工具合金钢、结构钢、工具钢、特殊钢钢、特殊钢(不锈钢、耐热钢、耐酸钢等不锈钢、耐热钢、耐酸钢等)、铸钢等。、铸钢等。特点：特点：与铸铁相比，钢具有高的强度、韧性和塑性。可用与铸铁相比，钢具有高的强度、韧性和塑性。可用热处理方法改善其力学性能和加工性能。热处理方法改善其力学性能和加工性能。2021/9/2321潘存云教授研制钢的选用原则：钢的选用原则：优选碳素钢，其次是优选碳素钢，其次是硅、硅、锰锰、硼、硼、钒类钒类合金合金钢钢。钢制零件毛坯获取方法：钢制零件毛坯获取方法：锻造、冲压、焊接、铸

22、造等。锻造、冲压、焊接、铸造等。应用：应用：应用范围极其广泛。应用范围极其广泛。表表2-1 2-1 常用材料的相对价格常用材料的相对价格材材 料料 种种 类类 规规 格格 相对价格相对价格热轧圆刚热轧圆刚 碳素结构钢碳素结构钢Q235（3342）1铸铸 件件优质碳素钢优质碳素钢（2950）1.51.8 合金结构钢（合金结构钢（2950）1.72.5 滚动轴承钢（滚动轴承钢（2950）3 合金工具钢（合金工具钢（2950）320 4Cr9Si2耐热钢（耐热钢（2950）5 灰铸铁铸件灰铸铁铸件 0.85 碳素钢铸件碳素钢铸件 1.7 铜合金、铝合金铸件铜合金、铝合金铸件 810 价格便宜且供应充

23、分 我国资源丰富 2021/9/2322黑色金属黑色金属有色金属有色金属铸铁铸铁钢钢金属材料金属材料低碳钢低碳钢(08F)中碳钢中碳钢(45)高碳钢高碳钢(60)合金钢合金钢(1Cr18）灰铸铁灰铸铁(TH300)球墨铸铁球墨铸铁(QT500-5)铝合金铝合金(LY12)铜合金铜合金(ZCuSn10P1)铜合金铜合金-铜锌合金，并含有少量的铜锌合金，并含有少量的锰锰、铝铝、镍镍特点：特点：具有良好的塑性和液态流动性。青铜合金还具具有良好的塑性和液态流动性。青铜合金还具有良好的减摩性和抗腐蚀性。有良好的减摩性和抗腐蚀性。青铜青铜黄铜黄铜轴承合金（巴氏合金）轴承合金（巴氏合金）-含锡青铜、不含锡青

24、铜含锡青铜、不含锡青铜2021/9/2323高分子材料高分子材料复合材料复合材料陶瓷陶瓷非金属非金属材料材料-塑料、橡胶、合成纤维。塑料、橡胶、合成纤维。-强如钢、轻如铝、硬如金刚石。强如钢、轻如铝、硬如金刚石。-强度高、弹性模量大、质量轻。强度高、弹性模量大、质量轻。橡胶橡胶-橡胶富于弹性，能吸收较多的冲击能量。常用橡胶富于弹性，能吸收较多的冲击能量。常用作联轴器或减震器的弹性元件、带传动的胶带作联轴器或减震器的弹性元件、带传动的胶带等。硬等。硬橡胶可用于制造用水橡胶可用于制造用水润润滑的滑的轴轴承承衬衬。塑料塑料-塑料的比重小，易于制成形状复杂的零件，而塑料的比重小，易于制成形状复杂的零件

25、，而且各种不同塑料具有不同的特点，如耐蚀性、绝且各种不同塑料具有不同的特点，如耐蚀性、绝热热性、性、绝缘绝缘性、减摩性、摩擦系数大等，所以近年来在机械性、减摩性、摩擦系数大等，所以近年来在机械制造中其制造中其应应用日益广泛。用日益广泛。2021/9/2324载荷及应力的大小和性质载荷及应力的大小和性质 零件的工作情况零件的工作情况 零件的结构及加工性零件的结构及加工性 材料的经济性材料的经济性 零件的尺寸及重量零件的尺寸及重量 二、机械零件材料的选用原则二、机械零件材料的选用原则 适用于制作机械零件的材料种类非常之多，在设计适用于制作机械零件的材料种类非常之多，在设计机械零件时，如何从各种各样

26、的材料中选择出合适的机械零件时，如何从各种各样的材料中选择出合适的材料，是一项受多方面因素所制约的复杂的工作。材料，是一项受多方面因素所制约的复杂的工作。设设计者应根据零件的用途、工作条件和材料的物理、化计者应根据零件的用途、工作条件和材料的物理、化学、机械和工艺性能以及经济因素等进行全面考虑。学、机械和工艺性能以及经济因素等进行全面考虑。选材的一般原则选材的一般原则 2021/9/2325脆性材料脆性材料-只适用于制造在静载荷下工作的零件；只适用于制造在静载荷下工作的零件；1.1.载荷及应力的大小和性质载荷及应力的大小和性质2.2.零件的工作情况零件的工作情况-指零件所处的环境特点、工作温度

27、、摩擦磨损程度等。指零件所处的环境特点、工作温度、摩擦磨损程度等。这方面的因素主要是从强度观点来考虑的，应在充分了解材料的机械性能的前提下来进行选择。金属材料的性能一般可以通过热处理加以提高和改金属材料的性能一般可以通过热处理加以提高和改善，因此，要充分利用热处理手段来发挥材料的潜力。善，因此，要充分利用热处理手段来发挥材料的潜力。对于常用的调质钢，由于其回火温度的不同，可得到对于常用的调质钢，由于其回火温度的不同，可得到机械性能不同的毛坯。机械性能不同的毛坯。塑性材料塑性材料-适用于在有冲击情况下工作的零件。适用于在有冲击情况下工作的零件。在湿热环境下工作的零件，其材料应具有良好防腐在湿热环

28、境下工作的零件，其材料应具有良好防腐 蚀能力，可选用不锈钢、铜合金等。蚀能力，可选用不锈钢、铜合金等。2021/9/2326 零件的尺寸及质量的大小与材料的品种及毛坯制取零件的尺寸及质量的大小与材料的品种及毛坯制取方法有关。方法有关。3.3.零件的尺寸及重量零件的尺寸及重量两配合零件的线性膨胀系数不能相差过大，一面在两配合零件的线性膨胀系数不能相差过大，一面在 温度变化时产生过大热应力或使配合松动，另一方温度变化时产生过大热应力或使配合松动，另一方 面要考虑材料机械性能随温度而变化的情况。面要考虑材料机械性能随温度而变化的情况。零件在工作中可能发生磨损的表面，应提高其表面零件在工作中可能发生磨

29、损的表面，应提高其表面 硬度，增加耐磨性，因此应选择淬火钢、渗碳钢、硬度，增加耐磨性，因此应选择淬火钢、渗碳钢、氮化钢。氮化钢。用铸造材料制造毛坯时，一般可以不受尺寸及质量用铸造材料制造毛坯时，一般可以不受尺寸及质量 大小的限制；大小的限制；而用锻造材料制造毛坯时，则须注意锻压机械及设而用锻造材料制造毛坯时，则须注意锻压机械及设 备的生产能力。备的生产能力。应尽可能选用强重比大的材料，以便减小零件的尺应尽可能选用强重比大的材料，以便减小零件的尺 寸和质量。寸和质量。2021/9/2327 材料的加工费用材料的加工费用;5.5.材料的经济性材料的经济性选材时还应考虑到当时当地材料的供应状况。为了

30、选材时还应考虑到当时当地材料的供应状况。为了简化供应和贮存的材料品种，对于小批制造的零件，简化供应和贮存的材料品种，对于小批制造的零件，应尽可能地减少同一部机器上使用的材料品种和规格。应尽可能地减少同一部机器上使用的材料品种和规格。6.6.材料的供应状况材料的供应状况材料的经济性主要表现在以下几方面：材料的经济性主要表现在以下几方面：材料本身的相对价格材料本身的相对价格;材料的利用率材料的利用率;采用组合结构采用组合结构;节约稀有材料。节约稀有材料。各种材料的化学成分和力学性能可在相关国标、行标各种材料的化学成分和力学性能可在相关国标、行标和机械设计手册中查得。和机械设计手册中查得。为了材料供

31、应和生产管理上的方便，应尽量减少一台为了材料供应和生产管理上的方便，应尽量减少一台机器所用材料的品种。机器所用材料的品种。2021/9/2328潘存云教授研制表表2-2 2-2 常用钢铁材料的牌号及力学性能常用钢铁材料的牌号及力学性能材材 料料 力力 学学 性性 能能 试件尺寸试件尺寸类类 别别 牌牌 号号 强度极限强度极限B B 屈服极限屈服极限S S 延伸率延伸率%mm%mmQ215 335-410 215 31 碳素碳素结构钢结构钢Q235 375-460 235 26 d 16 Q275 490-610 275 20 20 410 245 25 优质碳素优质碳素结构钢结构钢35 530

32、 315 20 d 25 45 600 355 16 35 SiMn 883 735 15 d 25 合金合金结构钢结构钢 40Cr 981 785 9 d 25 20CrMnTi 1079 834 10 d 15 60Mn 981 785 8 d 80 ZG270-500 500 270 18 铸铸 钢钢ZG310-570 570 310 15 d100 ZG42SiMn 600 380 12 HT150 145 -灰铸铁灰铸铁HT200 195 -HT250 240 -壁厚壁厚1020QT400-15 400 250 15 球墨铸铁球墨铸铁QT500-7 500 320 7 QT600-3

33、 600 370 3 壁厚壁厚302002021/9/23291)1)产品品种规格的系列化产品品种规格的系列化 将同一类产品的主要参数、型式、尺寸、基本结构将同一类产品的主要参数、型式、尺寸、基本结构等依次分档，制成系列化产品，以较少的规格品种满等依次分档，制成系列化产品，以较少的规格品种满足用户的广泛要求。足用户的广泛要求。定义：定义：标准化就是要通过对零件的尺寸、结构要素、标准化就是要通过对零件的尺寸、结构要素、材料性能、设计方法、制图要求等，制定出大家共同材料性能、设计方法、制图要求等，制定出大家共同遵守的标准。遵守的标准。2)2)零部件的通用化零部件的通用化 将用途、结构相近的零部件（

34、如轴承、螺栓等），将用途、结构相近的零部件（如轴承、螺栓等），经过统一后实现互换；经过统一后实现互换；3)3)产品质量标准化产品质量标准化 要保证产品产品质量合格和稳定，就必须做好设计、要保证产品产品质量合格和稳定，就必须做好设计、加工工艺、装配检验、包装储运等环节的标准化。加工工艺、装配检验、包装储运等环节的标准化。2.6 机械零件设计中的标准化2021/9/2330基本特征：基本特征：统一、简化。统一、简化。意义：意义：1)制造上可以实现专业化大批量生产，既可提高产品制造上可以实现专业化大批量生产，既可提高产品质量，又能降低成本；质量，又能降低成本；2)设计方面可减少设计工作量；设计方面可

35、减少设计工作量；3)管理维修方面可减少库存量，便于更换损坏的零件。管理维修方面可减少库存量，便于更换损坏的零件。标准化是组织社会化大生产的重要手段，是实施科学管理的基础，也是对产品设计的基本要求之一。通过标准化的实施，以获得最佳的社会经济成效。标准层次：标准层次：国际标准、国际标准、国家标准、行业标准、企业标准国家标准、行业标准、企业标准代号为：ISOGB JB、HBQB推荐性标准（推荐性标准（GB/T）-鼓励企业自愿采用。鼓励企业自愿采用。标准标准性质性质强制标准（强制标准（GB）-必须强制执行；必须强制执行；作为设计人员，要求必须熟悉现行的相关标准，学会查询和使用标准资料。无论设计何种产品，必须遵循相关标准。2021/9/2331强制性国家标准：代号为强制性国家标准：代号为GB(GB(为标准序号为标准序号)(为批准年代为批准年代)强制性国标必须严格遵照执行，否则就是违法。强制性国标必须严格遵照执行，否则就是违法。推荐性国家标准：代号为推荐性国家标准：代号为GBGBT T，这类标准占整个国标中的绝大多数。如无，这类标准占整个国标中的绝大多数。如无特殊理由和特殊需要，必须遵守这些国标，以期取得特殊理由和特殊需要，必须遵守这些国标，以期取得事半功倍的效果。事半功倍的效果。2021/9/2332