1 / 9 第10章 机械设计与选材本章学习要求1
了解机械零件的失效和失效的形式；2 掌握选材的原则和分析方法；3
学会常用机械零件选材
本章学习重点
选材的原则；
常用机械零件选材和工艺路线
学习方法指导选材的动机：
首次开发生产一种新产品、新零件或新装置；
现有产品的改进和更新换代；
零件过早失效甚至灾难性事故发生后，需改变用材
第 1 节机械零件的失效分析失效的概念当零件由于某种原因丧失预定的功能时，即它发生了失效
①零件完全破坏，不能继续工作；②严重损伤，继续工作不安全；③虽能安全工作，但不能满意地起到预期的作用
失效的形式2 / 9 失效的原因失效分析的方法基本环节示意图零件失效断裂失效变形失效表面损伤失效弹性变形失效塑性变形失效塑性断裂失效低应力脆断失疲劳断裂失效蠕变断裂失效介质加速断裂失磨损失效表面疲劳失效腐蚀失效设计加工零 件 失 效安 装 使 用材料材质低劣选材不当工作条件估计错误结构外型不合理计算错误焊 接 缺 陷铸、锻造缺陷热处理缺陷冷加工缺陷过载使用安装不良操 作 失维 护 不3 / 9 第2节选材的依据和基本原则①从材料使用性能的角度出发，选用的材料必须保证零件在使用过程中具有良好的工作能力；②根据材料工艺性能的要求，必须保证零件便于加工制造；③从经济性角度考虑，必须保证零件的总成本最低
④环境与资源原则使用性能与选材- - - - 首要原则使用性能主要指零件在使用状态下应具有的力学性能、物理性能和化学性能
分析零件的工作条件首先应判断零件在工作中所受载荷的性质和大小，计算载荷引起的应力分布
i 载荷的性质是决定材料使用性能的主要依据之一
ii 计算应力是确定材料使用性能的数量依据
考虑零件的工作环境：环境因素会与零件的力学状态综合作用，提出更为复杂的性能要求
最后还应充分考虑材料的某些特殊要求
受力状况载荷的类型（如静载、动载、循环载荷
