机械零件

机械零件
machine element
研究和设计各种设备中机械基础件的一门学科,也是零件和部件的泛称。机械零件作为一门学科的具体内容包括:①零(部)件的联接。如螺纹联接、楔联接、销联接、键联接、花键联接、过盈配合联接、弹性环联接、铆接、焊接和胶接等。②传递运动和能量的带传动、摩擦轮传动、键传动、谐波传动、齿轮传动、绳传动和螺旋传动等机械传动,以及传动轴、联轴器、离合器和制动器等相应的轴系零(部)件。③起支承作用的零(部)件,如轴承、箱体和机座等。④起润滑作用的润滑系统和密封等。⑤弹簧等其他零(部)件。
作为一门学科,机械零件从机械设计的整体出发,综合运用各有关学科的成果,研究各种基础件的原理、结构、特点、应用、失效形式、承载能力和设计程序;研究设计基础件的理论、方法和准则,并由此建立了本学科的结合实际的理论体系,成为研究和设计机械的重要基础。
自从出现机械,就有了相应的机械零件。但作为一门学科,机械零件是从机械构造学和力学分离出来的。随着机械工业的发展,新的设计理论和方法、新材料、新工艺的出现,机械零件进入了新的发展阶段。有限元法、断裂力学、弹性流体动压润滑、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计(CAD)、系统分析和设计方法学等理论,已逐渐用于机械零件的研究和设计。更好地实现多种学科的综合,实现宏观与微观相结合,探求新的原理和结构,更多地采用动态设计和精确设计,更有效地利用电子计算机,进一步发展设计理论和方法,是这一学科发展的重要趋向。
大型机械零件进口关税的调整为鼓励大型国有装备制造企业的自主研发和生产,财政部2007年年初发出通知,对国内装备制造企业为开发、制造大型露天矿用机械正铲式挖掘机和大型煤炭采掘设备而进口的部分关键零部件、原材料所缴纳的进口关税和进口环节增值税将实行“先征后退”,同时停止相应整机及成套设备的进口免税政策。
2007年年初,财政部、国家发改委、海关总署、国家税务总局等四部门联合发布《关于落实国务院加快振兴装备制造业的若干意见有关进口税收政策的通知》,此次出台的税收调整通知,是落实上述装备业进口税收政策的最新举措。财政部透露,之前选定的16个重大技术装备关键领域中,已审批通过了纺织机械、盾构机、大型矿用挖掘机和煤炭采掘设备四个大类的关税调整政策,其余领域的关税调整政策将陆续出台。
23日发布的通知中指出,以企业进口申报时间为准,自2007年1月1日起,对国内企业为开发、制造大型露天矿用机械正铲式挖掘机和大型煤炭采掘设备而进口的部分关键零部件、原材料所缴纳的进口关税和进口环节增值税实行“先征后退”,所退税款作为国家投资处理,转为国家资本金,主要用于企业新产品的研制。通知确定了具体的挖掘机和煤炭采掘设备型号和类型,如电牵引采煤机、刮板输送机、刮板转载机、液压支架、提升设备、大型破碎站等等。
另外,自今年1月起,对新批准的内外投资项目部分型号的整机如正铲式矿用挖掘机、电牵引采煤机刮板输送机、刮板转载机,和液压支架、大型破碎站、固定式带式输送机等,一律停止执行进口免税政策。
调整进口税收政策体现了政府对振兴国内装备制造业的支持,进口关键零部件及原材料返还的税款转作企业的资本金,可为企业进行技术改造和科技创新提供资金投入来源。同时,在国产设备可以满足国内基本需求的前提下,停止对进口整机的免税,可为国产装备提供一个与进口装备开展公平竞争的机会,可在一定时期内减轻新研制的国产设备的生产成本压力。
机械零件表面粗糙度的选择表面粗糙度是反映零件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标,是检验零件表面质量的主要依据;它选择的合理与否,直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。 机械零件表面粗糙度的选择方法有3种,即计算法、试验法和类比法。在机械零件设计工作中,应用最普通的是类比法,此法简便、迅速、有效。应用类比法需要有充足的参考资料,现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。在通常情况下,机械零件尺寸公差要求越小,机械零件的表面粗糙度值也越小,但是它们之间又不存在固定的函数关系。例如一些机器、仪器上的手柄、手轮以及卫生设备、食品机械上的某些机械零件的修饰表面,它们的表面要求加工得很光滑即表面粗糙度要求很高,但其尺寸公差要求却很低。在一般情况下,有尺寸公差要求的零件,其公差等级与表面粗糙度数值之间还是有一定的对应关系的。 在一些机械零件设计手册和机械制造专著中,对机械零件的表面粗糙度和机械零件的尺寸公差关系的经验及计算公式都有很多介绍,并列表供读者选用,但只要细心阅来,就会发现,虽然采取完全相同的经验计算公式,但所列表中的数值也不尽相同,有的还有很大的差异。这就给不熟悉这方面情况的人带来了迷惑。同时也增加了他们在机械零件工作中选择表面粗糙度的困难。 在实际工作中,对于不同类型的机器,其零件在相同尺寸公差的条件下,对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。在机械零件的设计和制造过程中,对于不同类型的机器,其零件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。在现有的机械零件设计手册中,反映的主要有以下3种类型: 第1类主要用于精密机械,对配合的稳定性要求很高,要求零件在使用过程中或经多次装配后,其零件的磨损极限不超过零件尺寸公差值的10%,这主要应用在精密仪器、仪表、精密量具的表面、极重要零件的摩擦面,如汽缸的内表面、精密机床的主轴颈、坐标镗床的主轴颈等。 第2类主要用于普通的精密机械,对配合的稳定性要求较高,要求零件的磨损极限不超过零件尺寸公差值的25%,要求有很好密合的接触面,其主要应用在如机床、工具、与滚动轴承配合的表面、锥销孔,还有相对运动速度较高的接触面如滑动轴承的配合表面、齿轮的轮齿工作面等。 第3类主要用于通用机械,要求机械零件的磨损极限不超过尺寸公差值的50%,没有相对运动的零件接触面,如箱盖、套筒,要求紧贴的表面、键和键槽的工作面;相对运动速度不高的接触面,如支架孔、衬套、带轮轴孔的工作表面、减速器等等。 在此我们对机械设计手册中的各类表值进行统计分析,将旧的表面粗糙度国家标准(GB1031—68)转换为参照采用国际标准ISO颁布的1983年的新的国家标准(GB1031—83),采用优先选用的评定参数,即轮廓算术平均偏差值Ra=(1)/(l)∫l0|y|dx。并采用Ra优先选用的第一系列数值,推导出表面粗糙度Ra与尺寸公差IT之间的有关关系式为 第1类:Ra≥1.6Ra≤0.008×IT Ra≤0.8Ra≤0.010×IT 第2类:Ra≥1.6Ra≤0.021×IT Ra≤0.8Ra≤0.018×IT 第3类:Ra≤0.042×IT 将上述3种关系式列表,如表1、表2、表3所示。 表1公差等级与表面粗糙度值(用于精密机械)