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机械设计中的结构要素、设计要求准则
机械结构设计的任务是依据设计任务在总体设计构想的基础上,确定的原理方案,绘制出具体的结构图,以实现设计所要求的功能。
设计的过程是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件,包含确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面处理等,还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以结构设计的直接产物虽是技术图纸,但工作不是简单的机械制图,图纸只是表达设计方案的工程语言,运用机构设计的各种技术将设计构想具体化是结构设计的基本内容www.bdsh5.com。
1. 机械结构设计的基本要求
机械产品应用于各行各业,结构设计的具体内容和要求也是千差万别,但结构设计的基本要求是共通的。下面就机械结构设计的三个不同层次来说明对结构设计的要求。
1. 功能设计满足主要机械功能要求,在技术上的具体化。
如工作原理的实现、工作的可靠性、工艺、材料和装配等方面。
2. 质量设计兼顾各种要求和限制,提高产品的质量和性价比,是现代工程设计的特征。
具体为操作性、美观性、安全性、成本、环保等因素。在现代设计中,质量设计相当重要,往往决定产品的竞争力。那种只关注满足主要技术功能要求的设计思想已成为过去,统筹兼顾各种要求,在满足主要功能的前提下对其他要求适当作出平衡和取舍,提高产品的质量,是现代机械设计的核心所在www.bdsh5.com本地生活网。
3. 优化设计和创新设计
用结构设计变元等方法系统地构造优化设计空间,用创造性设计思维方法和其它科学方法进行优选和创新。
2 机械结构基本设计准则
机械设计的终结果是将确定的结构形式以图纸表达出来的,按所设计的图纸进行加工、装配,制造出终的产品。所以,机械结构设计应满足作为产品的多方面要求,基本要求有功能性、可靠性、工艺性、经济性和外观造型等方面的要求。此外,还应改善零件的受力,提高强度、刚度、精度和寿命。因此,机械结构设计是一项综合性的技术工作。由于结构设计的不合理或错误,可能造成零部件不应有的失效,使机器达不到设计精度的要求,给装配和维修带来极大的不方便。机械结构设计过程中应考虑如下的结构设计准则。
1. 实现预期功能的设计准则
产品的设计主要目的是为了实现预定的功能要求,因此实现预期功能的设计准则是结构设计首先考虑的问题b_d_s_h_5_c_o_m。要满足功能要求,必须做到以下几点。
2. 满足强度要求的设计准则
3. 满足结构刚度的设计准则
为保证零件在使用期限内正常地实现其功能,必须使其具有足够的刚度。
4. 考虑加工工艺的设计准则
机械零部件结构设计的主要目的是:保证功能的实现,使产品达到要求的性能。但是,结构设计的合理性直接影响零部件的生产成本及质量。因此,在结构设计中应力求零件机构有良好的加工工艺性。所谓好的加工工艺指的是零件的结构易于加工制造,任何一种加工方法都有其局限性,或生产成本很高,或质量受到影响。因此,设计者了解各种加工方式的特点非常重要,以便在设计结构时尽可能的扬长避短。实际生产时,零部件结构工艺性受到诸多因素的制约,如生产批量的大小会影响坯件的生成方法;生产设备的条件可能会限制工件的尺寸;此外,造型、精度、热处理、成本等方面都有可能对零部件结构的工艺性有制约作用本.地.生.活.网。因此,结构设计中应充分考虑上述因素对工艺性的影响。
5. 考虑装配的设计准则
装配是产品制造过程中的重要工序,零部件的结构对装配的质量、成本有直接的影响。
6. 考虑维护修理的设计准则
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