浅谈机械零部件的创新设计

传统机械零部件的设计带来了运用中出现的许多问题:零部件容易腐蚀损坏;零部件容易疲劳损坏,断裂、表面剥落等;零部件容易摩擦损坏等等。这些问题的出现,都是机械零部件传统的设计局限性所产生的。机械机械零部件设计是人类为了实现某种预期的目标而进行的一种创造性活动。传统机械机械零部件设计的特点是以长期经验积累为基础,通过力学、数学建模及试验等所形成的经验公式、图表、标准及规范作为依据,运用条件性计算或类比等方法进行设计。传统设计在长期运用中得到不断的完善和提高,目前在大多数情况下仍然是有效的设计方法,但是它有很多局限:在方案设计时凭借设计者有限的直接经验或间接经验,通过计算、类比分析等,以收敛思维方式,过早地确定方案。这种方案设计既不充分又不系统,不强调创新,因此很难得到方案;在机械零部件设计中,仅对重要的零部件根据简化的力学模型或经验公式进行静态的或近似的设计计算,其他零部件只作类比设计,与实际工况有时相差较远,难免造成失误;传统设计偏重于考虑产品自身的功能的实现,忽略人―机―环境之间关系的重要性;传统设计采用手工计算、绘图,设计的准确性差、工作周期长、效率低。

二、创新思维机械零部件的设计思想

机械零部件设计的本质是创造和革新。现代机械机械零部件设计强调创新设计,要求在设计中更充分地发挥设计者的创造力,利用最新科技成果,在现代设计理论和方法的指导下,设计出更具有生命力的产品。

(一)运用创造思维设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现,它包括观察能力、记忆能力、想象能力、思维能力、表达能力、自控能力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。其中想象能力和思维能力是创造力的核心,它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换,创造表达出新成果的整个创造活动的中心。创造力的开发可以从培养创新意识、提高创新能力和素质、加强创新实践等方面着手。设计者不是把设计工作当成例行公事,而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动,掌握必要创新方法,加强学习和锻炼,自觉开发创造力,成为一个符合现代设计需要的创新人才。

(二)运用发散思维发散思维又称辐射思维或求异思维等。它是以欲解决的问题为中心,思维者打破常规,从不同方向,多角度、多层次地考虑问题,求出多种答案的思维方式。例如,若提出“将两零部件联结在一起”的问题,常规的办法有螺纹联结、焊接、胶接、铆接等,但运用发散思维思考,可以得到利用电磁力、摩擦力、压差或真空、绑缚、冷冻等方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一,在技术创新和方案设计中具有重要的意义。

(三)运用创新思维创造力的核心是创新思维。创新思维是一种层次的思维活动,它是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下,将各种信息重新综合集成,产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例,追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等,在求异和突破中体现创新。

三、科学的进行机械零部件设计

(一)把握机械零部件设计的主要内容机械零部件设计是机械设计的重要组成部分,机械运动方案中的机构和构件只有通过零部件设计才能得到用于加工的零部件工作图和部件装配图,同时它也是机械总体设计的基础。机械零部件设计的主要内容包括:根据运动方案设计和总体设计的要求,明确零部件的工作要求、性能、参数等,选择零部件的结构构形、材料、精度等,进行失效分析和工作能力计算,画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足的要求是由零部件设计所决定的,机械零部件设计应满足的要求为:在工作能力上要求具体有强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性及精度等;在工艺性上要求加工、装配具有良好的工艺性及维修方便;在经济性上的要求主要指生产成本要低。此外,还要满足噪声控制、防腐性能、不污染环境等环境保护要求和安全要求等。这些要求往往互相牵制,需全面综合考虑。

(三)正确选择机械零部件表面粗糙度表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标,是检验零部件表面质量的主要依据;它选择的合理与否,直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。机械零部件表面粗糙度的选择方法有3种,即计算法、试验法和类比法。在机械零部件设计工作中,应用最普通的是类比法,此法简便、迅速、有效。应用类比法需要有充足的参考资料,现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。在通常情况下,机械零部件尺寸公差要求越小,机械零部件的表面粗糙度值也越小,但是它们之间又不存在固定的函数关系。在实际工作中,对于不同类型的机器,其零部件在相同尺寸公差的条件下,对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。在机械零部件的设计和制造过程中,对于不同类型的机器,其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。在设计工作中,表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发,全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性,才能作出合理的选择。

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5.820机械设计考研真题(2021年)机械零件的失效是指在预期寿命内,机械零件丧失正常的工作能力,或者达不到设计要求的性能 二)结构工艺性要求 三)经济性要求 四)质量小的要求 五)可靠性要求 2.6 机械零件设计准则 强度准则 刚度准则 寿命准则 振动稳定性准则 可靠性准则 机械零件的设计方法有: (理论设计、经验设计、模型实验设计) https://blog.csdn.net/m0_64346597/article/details/125990663
6.机械零件设计的方法机械设计玩机械设计计算多用于能通过简单的力学模型进行设计的零件;校核计算则多用于结构复杂,应力分布较复杂,但又能用现有的应力分析方法(以强度为设计准则时)或变形分析方法(以刚度为设计准则时)进行计算的场合。 ?经验设计 根据对某类零件已有的设计与使用实践而归纳出的经验关系式,或根据设计者θ说墓ぷ骶验用类比的http://m.51w7.com/news/20220223/3540.html
7.2025考研大纲:湖南大学2025年考研自命题科目805机械原理与设计机械设计部分: 1.机械零件设计基础知识 (1)机械零件常用材料及热处理方法 (2)机械零件的工作载荷与应力 (3)机械零件的主要失效形式、设计准则和设计步骤 (4)机械零件的结构工艺性和标准化2.齿轮传动(含蜗杆传动) (1)各类齿轮传动的失效形式、设计准则、受力分析 https://www.kaoyanying.com/dagang/165907.html
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9.机械设计基础——刘文光设计144同步练习145第9章机械零件设计概论149学习目标1499 1机械零件的主要失效形式及设计准则1499 1 1机械零件的主要失效形式1499 1 2设计机械零件时应满足的基本要求1509 1 3机械零件的设计准则1529 2机械零件的设计方法及一般步骤1549 2 1机械零件的设计方法1549 2 2机械零件设计的一般步骤1559 3许用应力http://www.cmpedu.com/books/book/2055940.htm
10.浙江工业大学机械设计习题卡答案.doc断裂断裂?强度准则过大的残余变形?刚度准则零件表面破坏?寿命准则破坏正常工作条件引起的失效?振动稳定性准则与零件的工作条件相关,这只是一个例子7机械零件设计的一般步骤有哪些1根据零件的使用要求,选择零件的类型和结构。2根据机器的工作要求,计算在零件上的载荷。3分析零件的可能失效形式,确定相应的设计准则https://www.mayiwenku.com/p-1048875.html