合理地设计可提高零件的刚度
由第第二章第一节可知刚度是零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。刚度大小用产生单位变形所需的外力或外力矩来表示。显然只有那些在弹性变形过大时, 则要影响机器工作性能的零件 (如机床主轴、 导轨等) , 则需要满足这项要求。对于这类零件, 除了作强度计算外,还需作刚度计算。甚至有些零件 (如机床主轴) 还应以刚度计算为主。实践证明, 按刚度计算所得出的零件剖面尺寸, 一般要比按强度计算时的大一些, 所以凡能满足刚度要求时, 强度往往是没有问题的。
应当指出, 零件的刚度计算往往非常困难, 象轴这类外形比较简单的零件, 其刚度计算也因轴承、 机架等的变形而难以精确进行。通常采取的刚度计算方法是条件性的, 即水泥窑根据一些简化了的条件, 用材料力学公式计算出零件的变形, 然后与许用值比较以判断刚度是否足够。钢的强度虽因其品种和热处理方法不同而有很大差别, 但弹性系数却大体相等, 所以, 主要以刚度条件决定尺寸的零件, 就没有必要用高强度钢制造, 因为这样做, 并不能收到减小尺寸的效果。
在结构上采用下列措施可提高零件的刚度: 适当增大零件的剖面尺寸, 合理地设计零件的剖面形状, 以增大剖面的惯性矩: 采用多支点结构或合理添置加强筋; 适当增大贴合面或采用精加工及跑合的方法, 以降低表面不平度, 从而提高接触刚度等。