機械零件表面粗糙度構件截面金相分析圖像顯微鏡
結構設計不合理
一般說來，具有豐富經驗的設計人員常根據可以信賴的成品零
件的形狀考慮變更設計方案，在高度靜止狀態或高溫狀態下承受載
荷時，若需要提高耐久力，就應把它當作另一個新的問題對待。不
過，運轉中承受的載荷種類、大小以及頻率，在很多情況下可利用
目前的測量方法詳細地測量出來。通過這些測量值可以知道機械零
件的強度。如果利用較好的材料，并通過計算就可以成功地制造出
既滿足目前要求、又能縮小尺寸的機械零件。
對于因磨損、腐蝕或高度的熱載荷等造成的附加載荷也做
了種種考慮。
有一個規則，完整的組合體要依靠各結構因素和組裝機械的形
狀盡量使應力均衡分布，切不可使應力產生渦流。力的渦流具有總
是經由較近通路的傾向。因此，力的劇烈變化可能引起危險。
例如，偶然遇到構件截面有大的變化，力將急劇改變方向，導
致強大的載荷集中，而引起極大的破壞危險。所以零件表面存在突
出來的鋸齒形狀時，只要將其尖端搞得圓一點，就可緩和因鋸齒狀
產生的應力集中現象。也可通過稍微降低尖端部分的硬度來達到降
低應力的效果。這種熱處理(回火)適用于某些尺寸和形狀的零件。
因而，如難于進行熱處理，對不能處理的零件應避免局部應力集中
。由耐熱鋼構成的物體因在高溫高載荷下工作，所以在考慮力的渦
流的同時，還必須考慮變化極為復雜的熱渦流問題。機械零件耐載
荷的強度不僅受其形狀約束，
同時也取決于所用各種材料的載荷狀態。對應于靜載荷的承載
力不僅取決于屈服點，也還常由允許的伸長率即彈性變形決定。承
受振動載荷的機械零件表面性質(特別是表面粗糙度)很重要。概括
地講，應該認為振動載荷一般對表面狀態差的零件影響大
承受彎曲和扭轉的機械零件，較高的載荷出現在表層。由缺少效應
減低的強度可通過熱處理，或機械強化的方法再度得到顯著改善。
即使已測量出了結構件的疲勞強度，如果萬一以后因某種原因所承
受的載荷超過屈服點，那么在考慮設計這一結構因素時就一定要過
大地加大制造尺寸。并且以后也要對這種結構件給以格外注意。設
計承受交變載荷的曲軸及其組合體等時，其組合的結構具有重要意
義。摩擦一腐蝕的形成(配合腐蝕)，磨損以及疲勞破壞經常因零件
結構不當，或因與要求不符的精加工引起。
