機械結構總體方案設計

機械結構總體方案設計

　　機械結構設計具體是指機械工程師完成機械產(chǎn)品構思之后，按照設計方案的要求，再進(jìn)行機械工程圖紙的繪制，并且將設計思路通過(guò)機械圖紙具體反映出來(lái)。通俗來(lái)講，機械設計的最終目的是將機械師在腦海中形成的抽象設計思路，變成具體的、直觀(guān)的圖紙。機械設計師在進(jìn)行設計的時(shí)候，還要根據機械原理、材料力學(xué)等相關(guān)知識，下面是小編整理的機械結構總體方案設計，歡迎閱讀參考！

　　機械結構的整體設計的實(shí)現是基于完成了總體設計的前提下，只有把整體的設計完成了才能夠實(shí)現接卸結構的調整。那么這樣做的原因主要是要確定好原有的原理圖方案，這樣才能夠得到一些較為細致的原理結構圖，只有這樣才能體現出原理圖具體的作用和其功能；要進(jìn)行機械結構的設計的主要原因是為了把原來(lái)的理論原理變化成為實(shí)際中的一些零件或者工具，那么在進(jìn)行機械設計時(shí)就要把零件的參數標示出來(lái)等等，這樣才能夠最后在組裝時(shí)得到想要的整體部件。本篇文章主要就針對于機械設計中變元法的運用進(jìn)行了一些說(shuō)明和簡(jiǎn)單的介紹。

　　一、機械結構設計創(chuàng )新設計的重要性

　　隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我們機械制造技術(shù)發(fā)展也極為迅速，而且，機械制造是我國重大生產(chǎn)行業(yè)之一，對推動(dòng)我國經(jīng)濟發(fā)展有著(zhù)極大的作用。但是，我國作為一個(gè)機械制造大國，在機械結構設計上卻欠缺太多，很多機械制造都是模仿其他發(fā)達國家的機械設計工藝來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)的，雖然一些機械結構設計也發(fā)生了改變，而從本質(zhì)上卻依然沒(méi)有太大的變動(dòng)，缺乏自主創(chuàng )新設計，一直引用技術(shù)會(huì )造成我國的機械結構設計會(huì )隨著(zhù)發(fā)達國家的后面走，無(wú)法將其真正的超越，而且，很多機械企業(yè)認為創(chuàng )建機械研發(fā)中心較為奢侈，這樣的思想很難為我國的經(jīng)濟發(fā)展、科技發(fā)展帶來(lái)更大的推動(dòng)作用。我國作為一個(gè)經(jīng)濟大國、機械制造大國，不能僅將目光停留在機械的生產(chǎn)制造中，更應將目光放在機械結構設計的創(chuàng )新上，同時(shí)，還要注重機械結構設計創(chuàng )新人才的培養，這才是機械結構設計創(chuàng )新發(fā)展的根本。

　　二、簡(jiǎn)要介紹機械結構設計的七種變元創(chuàng )新

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　　現實(shí)生活中很多種材料都可以用來(lái)設計機械結構，不一樣的材料要求的加工方法和手段不一樣、適用的結構類(lèi)別不一樣、零件需要的大小也不一樣。材料的變元可以變化出不一樣的結構模式。比如說(shuō)：在進(jìn)行鋼材料的結構設計過(guò)程中，零件的截面面積越大，材料結構強度就越大、越硬；在鐵材料的結構設計中，為了使結構變強變硬，人們通常使用加強筋和隔板的方法；在塑料材料的結構設計中，塑料件的筋板和壁厚應該無(wú)差而別且對稱(chēng)均勻。

　�。ǘ�）數量變元

　　機械產(chǎn)品數量變元，是指考慮到把機械產(chǎn)品整個(gè)零件或者零件的每一個(gè)輪廓、工作和加工的面、線(xiàn)均視為結構基本元素，通過(guò)改變調整這些基本元素的數量，來(lái)達到對機械產(chǎn)品結構改變的實(shí)現目的。比如：為達到力求簡(jiǎn)單的目標，我們盡量對鑄件結構的形狀，采用直線(xiàn)形輪廓的設計。又如：為防止螺釘松脫，我們將螺紋連接結構的螺釘、墊圈等設計成一體化，這樣在減少零件數量下，實(shí)現了防松措施的目標實(shí)現。

　�。ㄈ�）形狀變元

　　根據形狀變元可以看出這一變元法主要就是對于元器件的整體進(jìn)行調整變形以后得到一些需要的元器件，這樣就可以達到機械設計的目的要求以及想要的元器件的參數。來(lái)達到最好的優(yōu)化效果。舉個(gè)例子：充分利用彈簧的彈簧彈性來(lái)進(jìn)行元器件的安裝，那么在進(jìn)行安裝時(shí)彈簧有很多種類(lèi)型，那么相應的通過(guò)彈簧安裝的元器件也就會(huì )有很多種不同的形狀，就好像有圓柱型，平面型等等。那么我們可以充分利用這些元器件的形狀來(lái)進(jìn)行設計和優(yōu)化作用。那么彈簧要考慮它的物理特性不能不起作用也不能過(guò)于壓緊，因為前者不能講彈簧的特性發(fā)揮出來(lái)，而后者將會(huì )使彈簧在以后的使用中失去它的彈性作用。那么彈簧一定要保持穩定不能夠輕易的松動(dòng)，彈簧的特性我們可以充分的利用，因為彈簧不僅體積小而且便于和各個(gè)元器件相互進(jìn)行結合。

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　　加工工藝技術(shù)對機械結構設計的創(chuàng )新有著(zhù)極大的作用，機械的任何結構在完成理想設計之前，都必須有著(zhù)可靠的加工工藝作為支持，這樣才能有效的提高機械結構創(chuàng )新的效果。變元法中所提到的工藝變元主要是根據工藝技術(shù)選擇的不同，來(lái)實(shí)現對各個(gè)元器件產(chǎn)生相應的作用，從而實(shí)現對機械整個(gè)結構產(chǎn)生作用。工藝手段與結構尺寸、材料性能等變元有著(zhù)很大的差異性，工藝手段選取和使用的合理性，直接影響到機械結構的質(zhì)量和性能，因此，機械結構創(chuàng )新設計必須對工藝手段進(jìn)行創(chuàng )新設計，利用新穎的工藝手段來(lái)確保機械結構設計的創(chuàng )新性。

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　　高質(zhì)量的產(chǎn)品，不僅需要好的產(chǎn)品性能，而且還需要滿(mǎn)足用戶(hù)對產(chǎn)品外觀(guān)、安裝方式、外形尺寸等要求。 這就需要機械設計師，利用科學(xué)的方法對機械零件進(jìn)行推算，找出對零件最佳的設計方案，并通過(guò)對零件外形的修正與優(yōu)化，使零件在機械產(chǎn)品運轉中達到最好的運轉狀態(tài)。 我們對液浮式陀螺羅經(jīng)的內部零件進(jìn)行優(yōu)化設計，在滿(mǎn)足強度的同時(shí)縮小了部分零件的尺寸，并采用模塊的結構方式，使液浮式陀螺羅經(jīng)內部零件得到更好協(xié)調，從而大大縮小了產(chǎn)品的外形尺寸，減輕產(chǎn)品的重量。

　�。�六）位置變元

　　在實(shí)際操作過(guò)程中，產(chǎn)品結構的元素之間的位置是可以進(jìn)行調換的，這樣可以無(wú)形中使結構本身的設計更加完善。比如，零件的焊縫位置應該對應中性軸或者至少需要靠近中性軸，這樣便于將收縮力減少或者能夠避免產(chǎn)品的變形。

　�。ㄆ撸┞�(lián)接變元

　　機械產(chǎn)品的聯(lián)接變元創(chuàng )新，我們需要考慮應元素的兩層含義：一層是需考慮到對元素連接方式的變化，比如說(shuō)日常用的鉚接、膠接、焊接、螺紋接等；二是需要考慮到對每一種連接方法不同聯(lián)接結構的元素創(chuàng )新，從而獲得多種結構類(lèi)型方案。

　�。ò耍�對機械結構變元創(chuàng )新設計的優(yōu)化評測

　　對變元創(chuàng )新后的各類(lèi)機械結構設計方案，往往我們要給一個(gè)綜合評測，通常情況下，采用綜合考慮到設計中的七個(gè)變元因素，對新的結構設計進(jìn)行模糊評測。在評測過(guò)程中，我們要先在腦海中形成一套基本的設計方案，然后通過(guò)建立起一些數學(xué)模型，設計者對每一種結構方案進(jìn)行綜合分析，并憑借自己掌握的經(jīng)驗及知識能力進(jìn)行綜合評判。其中，要考慮到一些指標，具體細化為社會(huì )效益，工藝性及可操作性、維修性、安全性等方面，同時(shí)借助推理、模擬等邏輯方法，最終從多種備用的不同結構方案中，選取一個(gè)具有創(chuàng )造性的作為最后優(yōu)化的創(chuàng )新設計方案。對已確定的結構方案，也可在采用上述評價(jià)變元因素基礎上，在變元之間聯(lián)動(dòng)配合修改，達到更加優(yōu)化的設計目的。

　　機械創(chuàng )新結構設計對于機械行業(yè)的發(fā)展而言具有舉足輕重的作用，它不僅能夠更好地滿(mǎn)足當前社會(huì )對機械設備不斷升高的要求，實(shí)現各類(lèi)機械零件的最佳組合，同時(shí)還可以推動(dòng)機械行業(yè)的可持續發(fā)展。因此各機械設計企業(yè)理應在機械設備設計過(guò)程中充分采用創(chuàng )新設計理念，尋找最佳結構設計，以設計出更多的結構方案，推動(dòng)企業(yè)自身的發(fā)展，最終促進(jìn)社會(huì )的良性發(fā)展。

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