機(jī)械零件制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文

時(shí)間:2022-04-14 11:03:42

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機(jī)械零件制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文

1機(jī)械零件制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其原則

1)要滿足該機(jī)械零件所應(yīng)有的使用要求:首先,其設(shè)計(jì)的結(jié)果應(yīng)能使該機(jī)械零件達(dá)到預(yù)期的使用目的;其次,被設(shè)計(jì)出的機(jī)械零件能夠長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行。綜上所述,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所制作的機(jī)械零件應(yīng)該滿足基本的功能、壽命、精確度、穩(wěn)定性等要求。

2)要考慮最大經(jīng)濟(jì)性的原則:經(jīng)濟(jì)性原則是人類生產(chǎn)生活中一成不變的原則,其涉及到產(chǎn)品的諸多細(xì)節(jié)方面,在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用的整個(gè)過(guò)程中才能綜合體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)。即結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)果應(yīng)能使產(chǎn)品滿足制造成本較低、使用高效率、維護(hù)費(fèi)用較低等特性。

3)要考慮到機(jī)械零件的使用者的勞動(dòng)需求:機(jī)械零件的安全性能必須要嚴(yán)格把握,以保證勞動(dòng)者及周邊人員的人身安全;另外,還應(yīng)該盡可能地改善勞動(dòng)者的勞動(dòng)條件,為勞動(dòng)者創(chuàng)造安全輕松、省時(shí)省力的勞動(dòng)環(huán)境;最后,對(duì)于機(jī)械零件的外觀設(shè)計(jì)上也應(yīng)最求一定的美觀要求。

4)要滿足機(jī)械零件其他的環(huán)境、功能等上的特殊要求:如大型的機(jī)械產(chǎn)品應(yīng)設(shè)計(jì)上便于運(yùn)輸?shù)囊?,機(jī)械機(jī)床精度長(zhǎng)期保證和保持的要求等。

2機(jī)械零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法

設(shè)計(jì)是在正確的基本原理和已有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上來(lái)創(chuàng)造和發(fā)展新事物或者改造舊事物。對(duì)于機(jī)械零件的設(shè)計(jì),也應(yīng)與該概念相合,從知識(shí)上的理論原理到實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)都應(yīng)該體現(xiàn)出來(lái),因此,從理論到實(shí)踐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可有以下的幾種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法:

2.1理論設(shè)計(jì)

理論設(shè)計(jì)是日常生活中已掌握的合乎客觀實(shí)際規(guī)律的理論和實(shí)踐知識(shí)的基礎(chǔ)上,與現(xiàn)代的各種物理力學(xué)理論、機(jī)械與金屬的知識(shí)原理和規(guī)律相結(jié)合,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械零件的最理論的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)零件的整體載荷情況、材料性能、零件工作情況和應(yīng)力分布規(guī)律等方面的條件,運(yùn)用理論知識(shí)下的簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)計(jì)算公式來(lái)確定該機(jī)械零件的幾何尺寸、設(shè)計(jì)要求等。運(yùn)用數(shù)學(xué)計(jì)算公式初步建立機(jī)械零件的形狀尺寸后,下一步則是進(jìn)行校核計(jì)算。校核計(jì)算是指運(yùn)用理論的校核計(jì)算方法對(duì)計(jì)算出的機(jī)械零件的危險(xiǎn)剖面的安全系數(shù)數(shù)值進(jìn)行比對(duì)校核。該設(shè)計(jì)步驟多應(yīng)用于機(jī)械內(nèi)應(yīng)力分布規(guī)律比較復(fù)雜,但該規(guī)律又能通過(guò)材料力學(xué)公式表達(dá)出來(lái)的機(jī)械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。同時(shí),它也適用于在已知零件尺寸的基礎(chǔ)上而又應(yīng)力分布規(guī)律相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況,如軸和彈簧的設(shè)計(jì)。一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)工作者為了簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程,常在進(jìn)行機(jī)械零件制造的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),在相關(guān)資料數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上先進(jìn)行粗略估算,直接實(shí)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),然后再進(jìn)行校核計(jì)算。理論設(shè)計(jì)是一種比較科學(xué)和現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方法,隨著科技的發(fā)展,該方法正在不斷進(jìn)步和改善,它闡明了機(jī)械零件的材料性能及應(yīng)力分布規(guī)律,是在大量的感性知識(shí)的基礎(chǔ)上總結(jié)出來(lái)的一種設(shè)計(jì)規(guī)律,可廣泛適用于絕大部分的機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

2.2經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)

經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指根據(jù)設(shè)計(jì)者本人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),再結(jié)合零件已有的設(shè)計(jì)使用經(jīng)驗(yàn),采用類比的方法來(lái)進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就叫做經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)。在理論設(shè)計(jì)非常困難或者理論欠缺等不適用的情況下,可考慮使用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的的方法。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)與理論設(shè)計(jì)相比,雖然沒(méi)有足夠多的理論科學(xué)分析作為設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),但是根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)本身形成的公式與理論就已具備有一定的科學(xué)參考價(jià)值和理論統(tǒng)計(jì)性,所以經(jīng)得起實(shí)踐過(guò)程中的考驗(yàn),具有很大的實(shí)用性的價(jià)值。并且一般來(lái)說(shuō),理論設(shè)計(jì)和經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)在某種意義上是相輔相成的,可以相互應(yīng)用。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)適合應(yīng)用于載荷情況不明、無(wú)法用理論分析且外形復(fù)雜的機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,多在機(jī)架、變速箱體的設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用,也多應(yīng)用在一些價(jià)值不高的機(jī)械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。2.3模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指在對(duì)機(jī)械零件作出已有的初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,再做整體和局部的非特殊處理,形成一體上的模型,并對(duì)提出的模型進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn),結(jié)合實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)加以修正完善。該設(shè)計(jì)方法要能制定出復(fù)雜機(jī)械零件的工作應(yīng)力分布和極限承受能力,相對(duì)于經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)更加合理,更加完善。這也是一種使經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)順利轉(zhuǎn)化為理論設(shè)計(jì)的重要途徑。模型實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,能改善理論設(shè)計(jì)指導(dǎo)上的不足,同時(shí)也彌補(bǔ)了經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)中不夠科學(xué)的地方。對(duì)于一些理論知識(shí)不夠完備的大型的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)不錯(cuò)的選擇。

3機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要有創(chuàng)新意識(shí)

創(chuàng)新精神是一個(gè)國(guó)家和民族進(jìn)步的前提和不斷源泉,同時(shí),為了與國(guó)際現(xiàn)代化科技的創(chuàng)新發(fā)展理念相接軌,每一個(gè)機(jī)械零件制造的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者都應(yīng)當(dāng)盡力附上自己的創(chuàng)新設(shè)計(jì),以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,并能提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。以上的設(shè)計(jì)方法和原有的理論設(shè)計(jì)步驟上設(shè)計(jì)者都可以做出自我的創(chuàng)新改變。如在進(jìn)行機(jī)械零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)分類時(shí)除了按各部分的功能進(jìn)行分類外,還可以根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的不同價(jià)值,進(jìn)行成本優(yōu)化,做出結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)再分類。

4結(jié)語(yǔ)

目前來(lái)看,在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),機(jī)械制造業(yè)都是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)。在我國(guó),機(jī)械制造的相關(guān)產(chǎn)業(yè)也正在迅猛發(fā)展,并不斷創(chuàng)造佳績(jī)。但應(yīng)該意識(shí)到,機(jī)械零件制造機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)實(shí)用性強(qiáng)、操作精細(xì)而且非常重要的工作,其設(shè)計(jì)的結(jié)果將直接關(guān)系到整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量,因此在機(jī)械零件制造的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)前,應(yīng)保證對(duì)基本設(shè)計(jì)原則和基本設(shè)計(jì)方法的熟練性,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)加強(qiáng)思想上的重視和思路上的創(chuàng)新,完具創(chuàng)新意識(shí),敢于將自我的想法應(yīng)用下來(lái),以創(chuàng)造出優(yōu)秀的設(shè)計(jì)作品。

作者:蔣名宇單位:重慶市耐德新明和工業(yè)有限公司