Page 44 - 机械技术运用及理论研究

32 机械技术 运用及理论研究 Research on the Application and Theory of Mechanical Technology

用。但是渐开线的曲率半径存在极大的局限性，无法通过人为干预进行扩大，故
而仅仅依靠渐开线是无法满足规范要求的，必须利用弹性力的理论与知识来全面
考虑齿轮的形状、模数及齿数，从而在极大程度上满足设计要求。此外，相关设

计人员必须严格验算机械轴承的各项数据，明确轴承的各项数据与所需材料，以
此来确保机械轴承性能符合使为设计理念，根据机械结构的特征，在整个机械设

备全过程中渗透创新理念。同时，针对机械结构的设计，既要注重机械设备的功
能性与运行可靠性，又需利用新型材料对机械设备内部结构进行升级，以此来提

高设备整体的性能。
2. 断裂力学的具体应用
与弹性力学相同，断裂力学也是固体力学中必不可少的一部分，该理论在机

械方面的应用主要体现为机械结构的裂纹强度、裂纹寿命，而这两点已涉及绝大
多数机械的断裂问题，为此，断裂力学在机械作业中的进一步应用具有关键意义。

当前，中国在断裂力学方面已取得了很大的突破，且在机械工程领域得到普及，
取得了较为理想的应用效果。针对机械作业而言，若机械构件设计不科学、不合
理，一旦机械设备运行过程中发生受力不均的状况，就会发生机械裂纹情况，从

而严重影响到机械生产的可靠性与安全性，缩短机械的使用年限。针对机械裂纹
问题的处理，可在机械结构设计中应用断裂力学知识，全面研究机械结构的裂纹

强度与裂纹寿命，以此有效保障机械设备运行的稳定性与安全性，延长机械的使
用年限，为企业创造更大的经济效益。断裂力学涉及两个方面：一是线弹性力学，
主要适用于裂纹强度与范围比较小的状况下。二是弹塑性断裂力学，主要适用于

裂纹比较严重和裂纹范围很大的状况下。在机械结构设计过程中，通过对断裂力
学理论与知识进行有效应用，能够进一步改进和优化机械设计工艺，对机械设备

运行中可能出现的受力不均问题进行恰当处理，从而有效规避机械设备运行中突
发断裂问题的发生。在具体实践过程中，设计人员应注重对设计参量与余度分布

的科学运用，统筹规划机械结构设计，提前对设计中可能遇到的各种问题进行全
面分析，再借助强度二阶矩或应力二阶矩来全面检测机械设备的安全性能，直观

地了解机械设备的安全状态，最后有针对性地应用断裂力学，从而实现机械设备
生产工艺的有效优化，切实提高机械作业效率与质量。此外，将断裂力学应用到