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[摘 要]随着社会发展的现代化进程加快,机械产品的设计要求逐渐步上新台阶。
[关键词]机械结构 设计 功能性 人性化
中图分类号:Q944.67文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)21-0004-01
一、机械结构设计概述
机械设计首先要进行机械分析,即在产品的方案、结构、材料、尺寸和制造及装配工艺大体确定以后,对该产品的性能作较深入的分析,如运用优化设计、有限元分析、动态性能分析和CAD系统中二维工作图的参数化等手段。
机械是机器和机构两者的总称。机器由一个或多个机构组成,用于执行机械运动以及变换和传递能量、物料和信息。机构是将运动链中的一个构件作为机架,并用于传递确定运动(和力)的构件系统。
机构的组成要素包括零件、构件、运动副和运动副元素。
构件类型分为主动件、原动件、从动件、机架。机构类型分为平面机构、空间机构。
首先,绘制机构运动简图,再进行机构结构分析。
平面连杆机构中最典型的应用最广,结构最简单的是四杆机构。机械结构设计还包括气液连杆机构设计、凸轮机构设计、棘轮机构设计、槽轮机构设计等。常见的传动机构有带传动机构、链传动机构、齿轮机构、凸轮机构、连杆机构、螺旋机构等等。
二、机构设计是机械设计中的重要组成部分
机构设计是机械设计中的灵魂,一种独特、新颖的机构设计体现了设计者的智慧与创新的精神。谁掌握、了解的机构越多,在研发设计新产品时就越主动,越有办法。但是,熟练的掌握各种机构的设计并非易事,并非一日之功。它又是一种“隐性知识”,不是刚刚毕业就可以掌握的知识。需要日积月累,不断从实践、生活中学习,结合理论不断的总结,才能逐步地掌握。
下面用图示列举几种机构的应用实例:
1.曲柄摇杆机构(图1)
2.风扇摇头机构(图2)
3.转动导杆与摆动导杆串接机构(图3)
4正反转销驱动摆杆机构(图4、5、6)
三、机架的设计
机架是机器中的基础零件,如基座、床身及箱体等。设计应着重考虑机架的强度、刚度、精度、尺寸稳定性、吸震性及耐磨性等,还要要求造型美观。重量轻、成本低、结构及工艺性合理。
四、机构设计的主要内容
1)机构的组成及其自由度的计算
2)机构的运动分析
3)机构的力分析和机器动力学分析
4)常用机构的分析与设计
5)机构的选型与组合*
其特点是基础理论与工程实际的结合。
做好机构设计,可以用简单的机械结构完成所需设计执行的功能与动作,使整体机构运动自如,并可节约材料等相关成本。
参考文献
[1] 沈鸿,祝辞.机械设计,1985.
[2] 机械工程手册编委会编,机械工程手冊(第二版),北京:机械工业出版社,1996.
[3] 徐灏主编.机械设计手册,北京:机械工业出版社,1991.
[4] 吴宗泽主编.机械结构设计,北京:机械工业出版社,1988.
[关键词]机械结构 设计 功能性 人性化
中图分类号:Q944.67文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)21-0004-01
一、机械结构设计概述
机械设计首先要进行机械分析,即在产品的方案、结构、材料、尺寸和制造及装配工艺大体确定以后,对该产品的性能作较深入的分析,如运用优化设计、有限元分析、动态性能分析和CAD系统中二维工作图的参数化等手段。
机械是机器和机构两者的总称。机器由一个或多个机构组成,用于执行机械运动以及变换和传递能量、物料和信息。机构是将运动链中的一个构件作为机架,并用于传递确定运动(和力)的构件系统。
机构的组成要素包括零件、构件、运动副和运动副元素。
构件类型分为主动件、原动件、从动件、机架。机构类型分为平面机构、空间机构。
首先,绘制机构运动简图,再进行机构结构分析。
平面连杆机构中最典型的应用最广,结构最简单的是四杆机构。机械结构设计还包括气液连杆机构设计、凸轮机构设计、棘轮机构设计、槽轮机构设计等。常见的传动机构有带传动机构、链传动机构、齿轮机构、凸轮机构、连杆机构、螺旋机构等等。
二、机构设计是机械设计中的重要组成部分
机构设计是机械设计中的灵魂,一种独特、新颖的机构设计体现了设计者的智慧与创新的精神。谁掌握、了解的机构越多,在研发设计新产品时就越主动,越有办法。但是,熟练的掌握各种机构的设计并非易事,并非一日之功。它又是一种“隐性知识”,不是刚刚毕业就可以掌握的知识。需要日积月累,不断从实践、生活中学习,结合理论不断的总结,才能逐步地掌握。
下面用图示列举几种机构的应用实例:
1.曲柄摇杆机构(图1)
2.风扇摇头机构(图2)
3.转动导杆与摆动导杆串接机构(图3)
4正反转销驱动摆杆机构(图4、5、6)
三、机架的设计
机架是机器中的基础零件,如基座、床身及箱体等。设计应着重考虑机架的强度、刚度、精度、尺寸稳定性、吸震性及耐磨性等,还要要求造型美观。重量轻、成本低、结构及工艺性合理。
四、机构设计的主要内容
1)机构的组成及其自由度的计算
2)机构的运动分析
3)机构的力分析和机器动力学分析
4)常用机构的分析与设计
5)机构的选型与组合*
其特点是基础理论与工程实际的结合。
做好机构设计,可以用简单的机械结构完成所需设计执行的功能与动作,使整体机构运动自如,并可节约材料等相关成本。
参考文献
[1] 沈鸿,祝辞.机械设计,1985.
[2] 机械工程手册编委会编,机械工程手冊(第二版),北京:机械工业出版社,1996.
[3] 徐灏主编.机械设计手册,北京:机械工业出版社,1991.
[4] 吴宗泽主编.机械结构设计,北京:机械工业出版社,1988.