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摘要:现代社会下机械零部件的设计已经走向了世界,逐渐往世界化方向发展,所以对机械产品零部件的设计就变得尤为重要。自迈入信息化社会以来,我国的机械零部件研究越来越依靠计算机辅助设计,在很大程度上解决了制作零部件模型时的困难,但是因为各种原因,在计算机辅助下生产出来的零部件与实际需求还是存在着很大的误差,因此继续探索有关机械零部件的创新设计是目前首先需要解决的问题。本篇文章首先对机械零部件设计的重要性进行阐述,然后对机械零部件设计的技术特和传统机械零部件设计中存在的局限性问题进行分析。最后提出现代机械零部件设计策略。
关键词:现代机械零部件;创新设计;机械制造
引言
我国的机械设计发展势头良好,生产效率高,生产质量好,但是和欧美发达国家相比,我国针对机械设计的优化还有一定的差距,优化设计占机械工程设计的成果比例非常小,需要重视机械设计研究。
1机械零部件设计的重要性
机械设计的水平正在飞速的提升,主要表现在两个方面:一是,通过对传统、老旧制造工艺的改进,使其产品增加新的能力或改变原有的性能;二是,机械设计也要坚持以市场为主导,设计出了符合市场需求的新产品。机械设计的理论知识是比较复杂,设计的精度比较高,市场环境的变化对机械设备工作的合理化带来了很大的困扰。而且,机械制造业是社会经济发展的重要动力。为了能够更加有效的解放社会的劳动力,要提高其生产的效率,在保证国家的综合实力提高的同时,国家和社会应高度重视机械设计标准的提高。
2现代机械零部件设计的技术特征
2.1关联性
在现阶段现代制造机械工艺以及精密加工技术有很多相关的技术,但许多技术间存在关联,并且每一环节都很关键,在设计、研发、生产、加工及销售产品等环节,都可体现出先进性,由于各环节间会相互产生影响,现代设计制造机械技术以及精密加工技术会对产品生产有直接影响,其技术直接联系着其水平。
2.2系统性
现阶段精密加工技术和制造机械工艺快速发展,为各行业生产提供新的技术和设备支撑,能够体现出其综合、先进以及跨区域的特点,机械加工技术迅速发展的原因是加工流程更加合理,产品有更高生产效率,并且具备系统化特点,综合了计算机技术、自动化技术、信息技术、系统管理技术及传感技术等技术,从而来保证产品的品质。
3传统机械零部件设计中存在的局限性问题
所谓机械零部件的设计主要是根据专业技术人员的思维创造能力进行制作的,理论设計、实验建模、研究、制造出符合生产规格方便内燃机等机械设备使用的机械零部件[1]。在以往传统的机械零部件设计中,零部件的设计主要是根据当前机械设备所需,或者根据操作人员的技术经验进行制造的。这个过程没有对整个内燃机进行建模分析,没有通过力学、标准、公式对机械零部件进行细致地研究,在这样条件下生产出来的机械零部件大多比较粗糙,使用寿命也短,虽然在那个时候这种生产模式确实解决了很多问题,设计速度和质量也比较稳定,但是随着社会的进步,科技的发展,传统生产模式已经满足不了我国对于机械设备的需求,无论是生产速度还是生产质量都得不到技术上的支持和保障。目前,我国的机械零部件设备生产已经达到了成熟状态,零部件的生产速度和精准度都得到了很大程度上的改善,但是在实际应用的过程中还存在着诸多问题,比如零部件因为经常摩擦导致损坏、防腐工作做得不到位、零部件表面断裂等等。同时在使用的过程中,机械零部件也存在着一定的局限性,在设计零部件模型的过程中因为设计人员的思想落后或者专业技术不合格导致的零部件设计不合理情况时常发生,这就导致了零部件模型粗糙,关键部位设计不精准,设计出来的零部件与实际要求有出入,因此在科技发达的社会里,我国的生产技术水平已经达到了很高的标准,要想对机械零部件进行创新设计研究主要的培养方向在于设计人才上[2]。
4现代机械零部件设计策略
4.1把握机械设计内容和要求
对于整个机械设计过程和机械设备而言,机械零部件设计都是重要组成部分,只有生产出合格的机械零部件,才能保证机械设备的具体使用功能,实现设计的机械性能[4]。在设计机械零部件时,要考虑到零部件的耐磨性、强度、使用寿命、刚度、耐热性和精度等,对于生产工艺要求一个明确地要求,制作出严格精准的零部件装配图,保证生产工作可以有效进行。同时在此设计基础上再考虑维修便利、设计成本、生产成本等问题,在设计完成之后,要对机械零部件进行分析,对该零部件进行防腐处理,延长机械零部件的使用寿命,同时满足生产共产对于机械设备的噪声控制需求和安全需求,用科学的机械设计内容迎合机械零部件的设计要求,生产出符合标准的机械零部件,保证内燃机可以稳定运行,延长内燃机的使用寿命。
4.2对机械零部件的失效形式进行严格的计算
无论哪一种规格的机械零部件在实际使用的过程中,都会因为不可预知的意外发生零部件的失效情况,进而导致内燃机无法正常工作[5]。其中主要的失效形式分为、表面压碎、撕裂、塑性变形、共振、过度弹性等等。要想加强对机械零部件失效形式的管理,就要首先对问题进行分析、检测,并且通过严格的计算制定出合理有效的解决方案,并且依据方案对内燃机进行相应的措施。具体的操作办法主要分为五步,第一步需要根据内燃机零部件的抵抗断裂情况进行分析计算,确保内燃机零部件的强度要求符合正常的生产要求。第二步就需要技术人员根据刚度准则也就是负荷作用,加强零部件对弹性变形的抵抗能力,确保零部件在抵抗过程中一直处于弹性最大值之内。第三步设计人员需要对零部件的震动稳定程度进行计算预测,保证内燃机在工作的过程中不会因为震动幅度过大而导致机械零部件与设备发生共振,在测试的过程中要保证机械零部件的振动频率,确保零部件在工作时的振动频率可以在允许范围之内。第四步就是有关机械零部件的耐热准则,在内燃机进行工作的过程中会产生非常大的热量,在如此高温的工作环境之下就需要机械零部件具有一定强度的耐热性,防止因为温度过高导致机械零部件发生氧化、变形、胶化等问题。第五步需要技术人员考虑到机械零部件的耐磨能力,因为在内燃机工作的过程中,长时间保持机械之间的持续运动,竟然会出现机械零部件磨损严重的情况,久而久之会对零部件的机构形状、强度都会产生影响,所以在设计之初就要根据实际情况采取有效的措施保证零部件的磨损强度,增加内燃机的使用寿命。
结束语
综上所述,随着我国经济的快速发展和科技的不断进步,工程制造领域也随之得到了进步发展,要想加强机械设备的使用效果就必须加强对机械零部件的创新设计研究,这直接决定着机械设备的功能和效果。只有基于科学的理论和方法才能培养出更好的专业性人才,研发出具有科学性和实用性的科学设备,进而促进我国机械领域的不断发展,提高我国的经济实力。
参考文献:
[1]赵烨菊.机械零部件设计的创新理念关键要点[J].山东工业技术,2019(03):20.
[2]席彦琴.机械零部件的可靠性设计分析[J].科技风,2018(34):156-157.
[3]郭紫贵.机械设计基础课程多元化教学模式的构建[J].现代职业教育,2018(26):150.
[4]于繁华,刘仁云,张义民,张晓丽,孙秋成.机械零部件动态可靠性稳健优化设计的群智能算法[J].吉林大学学报(工学版),2017,47(06):1903-1908.
[5]周润龙.基于虚拟样机的机械设计方法[J].科学家,2017,5(09):111-112.
关键词:现代机械零部件;创新设计;机械制造
引言
我国的机械设计发展势头良好,生产效率高,生产质量好,但是和欧美发达国家相比,我国针对机械设计的优化还有一定的差距,优化设计占机械工程设计的成果比例非常小,需要重视机械设计研究。
1机械零部件设计的重要性
机械设计的水平正在飞速的提升,主要表现在两个方面:一是,通过对传统、老旧制造工艺的改进,使其产品增加新的能力或改变原有的性能;二是,机械设计也要坚持以市场为主导,设计出了符合市场需求的新产品。机械设计的理论知识是比较复杂,设计的精度比较高,市场环境的变化对机械设备工作的合理化带来了很大的困扰。而且,机械制造业是社会经济发展的重要动力。为了能够更加有效的解放社会的劳动力,要提高其生产的效率,在保证国家的综合实力提高的同时,国家和社会应高度重视机械设计标准的提高。
2现代机械零部件设计的技术特征
2.1关联性
在现阶段现代制造机械工艺以及精密加工技术有很多相关的技术,但许多技术间存在关联,并且每一环节都很关键,在设计、研发、生产、加工及销售产品等环节,都可体现出先进性,由于各环节间会相互产生影响,现代设计制造机械技术以及精密加工技术会对产品生产有直接影响,其技术直接联系着其水平。
2.2系统性
现阶段精密加工技术和制造机械工艺快速发展,为各行业生产提供新的技术和设备支撑,能够体现出其综合、先进以及跨区域的特点,机械加工技术迅速发展的原因是加工流程更加合理,产品有更高生产效率,并且具备系统化特点,综合了计算机技术、自动化技术、信息技术、系统管理技术及传感技术等技术,从而来保证产品的品质。
3传统机械零部件设计中存在的局限性问题
所谓机械零部件的设计主要是根据专业技术人员的思维创造能力进行制作的,理论设計、实验建模、研究、制造出符合生产规格方便内燃机等机械设备使用的机械零部件[1]。在以往传统的机械零部件设计中,零部件的设计主要是根据当前机械设备所需,或者根据操作人员的技术经验进行制造的。这个过程没有对整个内燃机进行建模分析,没有通过力学、标准、公式对机械零部件进行细致地研究,在这样条件下生产出来的机械零部件大多比较粗糙,使用寿命也短,虽然在那个时候这种生产模式确实解决了很多问题,设计速度和质量也比较稳定,但是随着社会的进步,科技的发展,传统生产模式已经满足不了我国对于机械设备的需求,无论是生产速度还是生产质量都得不到技术上的支持和保障。目前,我国的机械零部件设备生产已经达到了成熟状态,零部件的生产速度和精准度都得到了很大程度上的改善,但是在实际应用的过程中还存在着诸多问题,比如零部件因为经常摩擦导致损坏、防腐工作做得不到位、零部件表面断裂等等。同时在使用的过程中,机械零部件也存在着一定的局限性,在设计零部件模型的过程中因为设计人员的思想落后或者专业技术不合格导致的零部件设计不合理情况时常发生,这就导致了零部件模型粗糙,关键部位设计不精准,设计出来的零部件与实际要求有出入,因此在科技发达的社会里,我国的生产技术水平已经达到了很高的标准,要想对机械零部件进行创新设计研究主要的培养方向在于设计人才上[2]。
4现代机械零部件设计策略
4.1把握机械设计内容和要求
对于整个机械设计过程和机械设备而言,机械零部件设计都是重要组成部分,只有生产出合格的机械零部件,才能保证机械设备的具体使用功能,实现设计的机械性能[4]。在设计机械零部件时,要考虑到零部件的耐磨性、强度、使用寿命、刚度、耐热性和精度等,对于生产工艺要求一个明确地要求,制作出严格精准的零部件装配图,保证生产工作可以有效进行。同时在此设计基础上再考虑维修便利、设计成本、生产成本等问题,在设计完成之后,要对机械零部件进行分析,对该零部件进行防腐处理,延长机械零部件的使用寿命,同时满足生产共产对于机械设备的噪声控制需求和安全需求,用科学的机械设计内容迎合机械零部件的设计要求,生产出符合标准的机械零部件,保证内燃机可以稳定运行,延长内燃机的使用寿命。
4.2对机械零部件的失效形式进行严格的计算
无论哪一种规格的机械零部件在实际使用的过程中,都会因为不可预知的意外发生零部件的失效情况,进而导致内燃机无法正常工作[5]。其中主要的失效形式分为、表面压碎、撕裂、塑性变形、共振、过度弹性等等。要想加强对机械零部件失效形式的管理,就要首先对问题进行分析、检测,并且通过严格的计算制定出合理有效的解决方案,并且依据方案对内燃机进行相应的措施。具体的操作办法主要分为五步,第一步需要根据内燃机零部件的抵抗断裂情况进行分析计算,确保内燃机零部件的强度要求符合正常的生产要求。第二步就需要技术人员根据刚度准则也就是负荷作用,加强零部件对弹性变形的抵抗能力,确保零部件在抵抗过程中一直处于弹性最大值之内。第三步设计人员需要对零部件的震动稳定程度进行计算预测,保证内燃机在工作的过程中不会因为震动幅度过大而导致机械零部件与设备发生共振,在测试的过程中要保证机械零部件的振动频率,确保零部件在工作时的振动频率可以在允许范围之内。第四步就是有关机械零部件的耐热准则,在内燃机进行工作的过程中会产生非常大的热量,在如此高温的工作环境之下就需要机械零部件具有一定强度的耐热性,防止因为温度过高导致机械零部件发生氧化、变形、胶化等问题。第五步需要技术人员考虑到机械零部件的耐磨能力,因为在内燃机工作的过程中,长时间保持机械之间的持续运动,竟然会出现机械零部件磨损严重的情况,久而久之会对零部件的机构形状、强度都会产生影响,所以在设计之初就要根据实际情况采取有效的措施保证零部件的磨损强度,增加内燃机的使用寿命。
结束语
综上所述,随着我国经济的快速发展和科技的不断进步,工程制造领域也随之得到了进步发展,要想加强机械设备的使用效果就必须加强对机械零部件的创新设计研究,这直接决定着机械设备的功能和效果。只有基于科学的理论和方法才能培养出更好的专业性人才,研发出具有科学性和实用性的科学设备,进而促进我国机械领域的不断发展,提高我国的经济实力。
参考文献:
[1]赵烨菊.机械零部件设计的创新理念关键要点[J].山东工业技术,2019(03):20.
[2]席彦琴.机械零部件的可靠性设计分析[J].科技风,2018(34):156-157.
[3]郭紫贵.机械设计基础课程多元化教学模式的构建[J].现代职业教育,2018(26):150.
[4]于繁华,刘仁云,张义民,张晓丽,孙秋成.机械零部件动态可靠性稳健优化设计的群智能算法[J].吉林大学学报(工学版),2017,47(06):1903-1908.
[5]周润龙.基于虚拟样机的机械设计方法[J].科学家,2017,5(09):111-112.