机械零件表面粗糙度构件截面金相分析图像显微镜
结构设计不合理
一般说来，具有丰富经验的设计人员常根据可以信赖的成品零
件的形状考虑变更设计方案，在高度静止状态或高温状态下承受载
荷时，若需要提高耐久力，就应把它当作另一个新的问题对待。不
过，运转中承受的载荷种类、大小以及频率，在很多情况下可利用
目前的测量方法详细地测量出来。通过这些测量值可以知道机械零
件的强度。如果利用较好的材料，并通过计算就可以成功地制造出
既满足目前要求、又能缩小尺寸的机械零件。
对于因磨损、腐蚀或高度的热载荷等造成的附加载荷也做
了种种考虑。
有一个规则，完整的组合体要依靠各结构因素和组装机械的形
状尽量使应力均衡分布，切不可使应力产生涡流。力的涡流具有总
是经由较近通路的倾向。因此，力的剧烈变化可能引起危险。
例如，偶然遇到构件截面有大的变化，力将急剧改变方向，导
致强大的载荷集中，而引起极大的破坏危险。所以零件表面存在突
出来的锯齿形状时，只要将其尖端搞得圆一点，就可缓和因锯齿状
产生的应力集中现象。也可通过稍微降低尖端部分的硬度来达到降
低应力的效果。这种热处理(回火)适用于某些尺寸和形状的零件。
因而，如难于进行热处理，对不能处理的零件应避免局部应力集中
。由耐热钢构成的物体因在高温高载荷下工作，所以在考虑力的涡
流的同时，还必须考虑变化极为复杂的热涡流问题。机械零件耐载
荷的强度不仅受其形状约束，
同时也取决于所用各种材料的载荷状态。对应于静载荷的承载
力不仅取决于屈服点，也还常由允许的伸长率即弹性变形决定。承
受振动载荷的机械零件表面性质(特别是表面粗糙度)很重要。概括
地讲，应该认为振动载荷一般对表面状态差的零件影响大
承受弯曲和扭转的机械零件，较高的载荷出现在表层。由缺少效应
减低的强度可通过热处理，或机械强化的方法再度得到显著改善。
即使已测量出了结构件的疲劳强度，如果万一以后因某种原因所承
受的载荷超过屈服点，那么在考虑设计这一结构因素时就一定要过
大地加大制造尺寸。并且以后也要对这种结构件给以格外注意。设
计承受交变载荷的曲轴及其组合体等时，其组合的结构具有重要意
义。摩擦一腐蚀的形成(配合腐蚀)，磨损以及疲劳破坏经常因零件
结构不当，或因与要求不符的精加工引起。
