- 相關(guān)推薦
機械設計基本準則及常見(jiàn)要點(diǎn)
很多畢業(yè)生喜歡機械設計，想報考機械設計這個(gè)專(zhuān)業(yè)，可是不太了解機械設計的知識怎么辦呢？下面是小編整理的的機械設計基本準則及常見(jiàn)要點(diǎn)，希望能幫助到大家！
一、機械結構設計的任務(wù)
機械結構設計的任務(wù)是在總體設計的基礎上，根據所確定的原理方案，確定并繪出具體的結構圖，以體現所要求的功能。是將抽象的工作原理具體化為某類(lèi)構件或零部件，具體內容為在確定結構件的材料、形狀、尺寸、公差、熱處理方式和表面狀況的同時(shí)，還須考慮其加工工藝、強度、剛度、精度以及與其它零件相互之間關(guān)系等問(wèn)題。所以，結構設計的直接產(chǎn)物雖是技術(shù)圖紙，但結構設計工作不是簡(jiǎn)單的機械制圖，圖紙只是表達設計方案的語(yǔ)言，綜合技術(shù)的具體化是結構設計的基本內容。
二、機械結構設計特點(diǎn)
機械結構設計的主要特點(diǎn)有：
�。�1）它是集思考、繪圖、計算（有時(shí)進(jìn)行必要的實(shí)驗）于一體的設計過(guò)程，是機械設計中涉及的問(wèn)題最多、最具體、工作量最大的工作階段，在整個(gè)機械設計過(guò)程中，平均約80%的時(shí)間用于結構設計，對機械設計的成敗起著(zhù)舉足輕重的作用。
�。�2）機械結構設計問(wèn)題的多解性，即滿(mǎn)足同一設計要求的機械結構并不是唯一的。
�。�3）機械結構設計階段是一個(gè)很活躍的設計環(huán)節，常常需反復交叉的進(jìn)行。為此，在進(jìn)行機械結構設計時(shí)，必須了解從機器的整體出發(fā)對機械結構的基本要求
三、機械結構件的結構要素和設計方法
3.1結構件的幾何要素
機械結構的功能主要是靠機械零部件的幾何形狀及各個(gè)零部件之間的相對位置關(guān)系實(shí)現的。零部件的幾何形狀由它的表面所構成，一個(gè)零件通常有多個(gè)表面，在這些表面中有的與其它零部件表面直接接觸，把這一部分表面稱(chēng)為功能表面。在功能表面之間的聯(lián)結部分稱(chēng)為聯(lián)接表面。
零件的功能表面是決定機械功能的重要因素，功能表面的設計是零部件結構設計的核心問(wèn)題。描述功能表面的主要幾何參數有表面的幾何形狀、尺寸大小、表面數量、位置、順序等。通過(guò)對功能表面的變異設計，可以得到為實(shí)現同一技術(shù)功能的多種結構方案。
3.2結構件之間的聯(lián)接
在機器或機械中，任何零件都不是孤立存在的。因此在結構設計中除了研究零件本身的功能和其它特征外，還必須研究零件之間的相互關(guān)系。
零件的相關(guān)分為直接相關(guān)和間接相關(guān)兩類(lèi)。凡兩零件有直接裝配關(guān)系的，成為直接相關(guān)。沒(méi)有直接裝配關(guān)系的相關(guān)成為間接相關(guān)。間接相關(guān)又分為位置相關(guān)和運動(dòng)相關(guān)兩類(lèi)。位置相關(guān)是指兩零件在相互位置上有要求，如減速器中兩相鄰的傳動(dòng)軸，其中心距必須保證一定的精度，兩軸線(xiàn)必須平行，以保證齒輪的正常嚙合。運動(dòng)相關(guān)是指一零件的運動(dòng)軌跡與另一零件有關(guān)，如車(chē)床刀架的運動(dòng)軌跡必須平行于于主軸的中心線(xiàn)，這是靠床身導軌和主軸軸線(xiàn)相平行來(lái)保證的，所以，主軸與導軌之間位置相關(guān)；而刀架與主軸之間為運動(dòng)相關(guān)。
多數零件都有兩個(gè)或更多的直接相關(guān)零件，故每個(gè)零件大都具有兩個(gè)或多個(gè)部位在結構上與其它零件有關(guān)。在進(jìn)行結構設計時(shí)，兩零件直接相關(guān)部位必須同時(shí)考慮，以便合理地選擇材料的熱處理方式、形狀、尺寸、精度及表面質(zhì)量等。同時(shí)還必須考慮滿(mǎn)足間接相關(guān)條件，如進(jìn)行尺寸鏈和精度計算等。一般來(lái)說(shuō)，若某零件直接相關(guān)零件愈多，其結構就愈復雜；零件的間接相關(guān)零件愈多，其精度要求愈高。
3.3結構設計據結構件的材料及熱處理不同應注意的問(wèn)題
機械設計中可以選擇的材料眾多，不同的材料具有不同的性質(zhì)，不同的材料對應不同的加工工藝，結構設計中既要根據功能要求合理地選擇適當的材料，又要根據材料的種類(lèi)確定適當的加工工藝，并根據加工工藝的要求確定適當的結構，只有通過(guò)適當的結構設計才能使所選擇的材料最充分的發(fā)揮優(yōu)勢。
設計者要做到正確地選擇材料就必須充分地了解所選材料的力學(xué)性能、加工性能、使用成本等信息。結構設計中應根據所選材料的特性及其所對應的加工工藝而遵循不同的設計原則。
如：鋼材受拉和受壓時(shí)的力學(xué)特性基本相同，因此鋼梁結構多為對稱(chēng)結構。鑄鐵材料的抗壓強度遠大于抗拉強度，因此承受彎矩的鑄鐵結構截面多為非對稱(chēng)形狀，以使承載時(shí)最大壓應力大于最大拉應力，圖示5、2為兩種鑄鐵支架比較。鋼結構設計中通常通過(guò)加大截面尺寸的方法增大結構的強度和剛度，但是鑄造結構中如果壁厚過(guò)大則很難保證鑄造質(zhì)量，所以鑄造結構通常通過(guò)加筋板和隔板的方法加強結構的剛度和強度。塑料材料由于剛度差，成型后的冷卻不均勻造成的內應力極易引起結構的翹曲，所以塑料結構的筋板與壁厚相近并均勻對稱(chēng)。
對于需要熱處理加工的零件，在進(jìn)行結構設計時(shí)的要求有如下幾點(diǎn)：
�。�1）零件的幾何形狀應力求簡(jiǎn)單、對稱(chēng)，理想的形狀為球形。
�。�2）具有不等截面的零件，其大小截面的變化必須平緩，避免突變。如果相鄰部分的變化過(guò)大，大小截面冷卻不均，必然形成內應力。
�。�3）避免銳邊尖角結構，為了防止銳邊尖角處熔化或過(guò)熱，一般在槽或孔的邊緣上切出2～３mm的倒角。
�。�4）避免厚薄懸殊的截面，厚薄懸殊的截面在淬火冷卻時(shí)易變形，開(kāi)裂的傾向較大。
四、機械結構設計的基本要求
機械產(chǎn)品應用于各行各業(yè)，結構設計的內容和要求也是千差萬(wàn)別，但都有相同的共性部分。下面就機械結構設計的三個(gè)不同層次來(lái)說(shuō)明對結構設計的要求。
1、功能設計滿(mǎn)足主要機械功能要求，在技術(shù)上的具體化。如工作原理的實(shí)現、工作的可靠性、工藝、材料和裝配等方面。
2、質(zhì)量設計兼顧各種要求和限制，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能價(jià)格比，它是現代工程設計的特征。具體為操作、美觀(guān)、成本、安全、環(huán)保等眾多其它要求和限制。在現代設計中，質(zhì)量設計相當重要，往往決定產(chǎn)品的競爭力。那種只滿(mǎn)足主要技術(shù)功能要求的機械設計時(shí)代已經(jīng)過(guò)去，統籌兼顧各種要求，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，是現代機械設計的關(guān)鍵所在。與考慮工作原理相比，兼顧各種要求似乎只是設計細節上的問(wèn)題，然而細節的總和是質(zhì)量，產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題不僅是工藝和材料的問(wèn)題，提高質(zhì)量應始于設計。
3、優(yōu)化設計和創(chuàng )新設計用結構設計變元等方法系統地構造優(yōu)化設計空間，用創(chuàng )造性設計思維方法和其它科學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)選和創(chuàng )新。
對產(chǎn)品質(zhì)量的提高永無(wú)止境，市場(chǎng)的競爭日趨激烈，需求向個(gè)性化方向發(fā)展。因此，優(yōu)化設計和創(chuàng )新設計在現代機械設計中的作用越來(lái)越重要，它們將是未來(lái)技術(shù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的競爭焦點(diǎn)。
結構設計中得到一個(gè)可行的結構方案一般并不很難。機械設計的任務(wù)是在眾多的可行性方案中尋求較好的或是最好的方案。結構優(yōu)化設計的前提是要能構造出大量可供優(yōu)選的可能性方案，即構造出大量的優(yōu)化求解空間，這也是結構設計最具創(chuàng )造性的地方。結構優(yōu)化設計目前基本仍局限在用數理模型描述的那類(lèi)問(wèn)題上。而更具有潛力、更有成效的結構優(yōu)化設計應建立在由工藝、材料、聯(lián)接方式、形狀、順序、方位、數量、尺寸等結構設計變元所構成的結構設計解空間的基礎上。
【機械設計基本準則及常見(jiàn)要點(diǎn)】相關(guān)文章：
醫師職業(yè)道德基本準則07-24
服裝禮儀的要點(diǎn)07-03
服裝禮儀的要點(diǎn)03-21
小學(xué)要點(diǎn)總結02-24
機械設計實(shí)習心得06-14
機械設計專(zhuān)業(yè)的簡(jiǎn)歷07-25
機械設計實(shí)習總結01-07
機械設計設計小結03-20
機械設計個(gè)人總結04-21