機械精度設計通常有哪些原則和方法

2021-03-08 19:41:08 字數 4780 閱讀 9898

1樓:韋旭華

一、機械精度設計原則

機械精度設計的基本原則是經濟地滿足功能、效能需求,即在滿足產品使用要求的前提下,給產品規定適當的精度(合理的公差)。機械精度設計應當遵循以下原則。

1、互換性原則

互換性原則是現代化工業生產的一個基本原則,也是現代化生產中一項普遍遵守的重要技術經濟原則。

2、標準化原則

當進行機械精度設計時離不開有關公差標準,而幾要大量採用標準化、通用化的零部件、元器件和構件,以提高產品互換性程度。

3、經濟性原則

經濟性原則的主要考慮因索包括工藝性、精度要求的合理性、原材料選擇的合理性、是否設計合理的調整環節以及工作壽命等。

4、匹配性原則

在機械總體精度設計的基礎上進行結構精度設計,需要解決總體精度要求的恰當和合理分配問題。

5、最優化原則

最優化原則就是通過確定各組成零部件精度之間的最佳協調,達到特定條件下機電產品的整體精度優化。

二、機械精度設計的常用方法

1、類比法

類比法的基礎是參考資料的收集、整理和分析。

2、計演算法

計演算法只適用於某些特定場合,而且還要對由計演算法得到的公差進行必要調核。

3、試驗法

試臉法主要用於新產品中特別關鍵、重要零部件的精度設計。

2樓:匿名使用者

原則:滿足功能需求、經濟性、可以加工得到。

方法:查標準資料法、經驗法。

機械設計都有哪些基本要求及原則?

3樓:

機械設計要求及原則:

1、技術效能準則:技術效能包括產品功能、製造和執行狀況在內的一切效能,既指靜態效能,也指動態效能。例如,產品所能傳遞的功率、效率、使用壽命、強度、剛度、抗摩擦、磨損效能、振動穩定性、熱特性等。

技術效能準則是指相關的技術效能必須達到規定的要求。

2、標準化準則:與機械產品設計有關的主要標準大致有:概念標準化,實物形態標準化,方法標準化。

標準化準則就是在設計的全過程中的所有行為,都要滿足上述標準化的要求。現已釋出的與機械零件設計有關的標準,從運用範圍上來講,可以分為國家標準、行業標準和企業標準三個等級。從使用強制性來說,可分為必須執行的和推薦使用的兩種。

3、可靠性準則:可靠性:產品或零部件在規定的使用條件下,在預期的壽命內能完成規定功能的概率。可靠性準則就是指所設計的產品、部件或零件應能滿足規定的可靠性要求。

4、安全性準則:機器的安全性包括零件安全性、整機安全性、工作安全性、環境安全性。

4樓:濟寧鈦浩機械****

機械設計的基本要求是:在完成規定功能的前提下,效能好、效率高、成本低;在規定使用期間內安全可靠、操作方便、維護簡單和造型美觀等。一般應滿足以下幾方面要求。

(1)使用要求

使用要求是對機械產品的首要要求,是指機械產品必須滿足使用者對所需要的功能的要求,這是機械設計最根本的出發點。

(2)可靠性和安全性要求

機械產品在規定的使用條件下,在規定的時間內,應具有完成規定功能的能力。安全可靠是機械產品的必備條件。

(3)經濟性和社會性要求

經濟性要求是指所設計的機械產品在設計、製造方面週期短、成本低;在使用方面效率高、能耗少、生產率高、維護與管理的費用少等。此外,機械產品應操作方便、安全,具有宜人的外形和色彩,符合國家環境保護和勞動法規的要求。

(4)其他特殊要求

有些機械產品由於工作環境和要求不同,對設計提出了某些特殊要求。例如對航空飛行器有質量小、飛行阻力小和運載能力大的要求;流動使用的機械(如塔式起重機、鑽探機等)要便於安裝、拆卸和運輸;對機床有長期保持精度的要求;對食品、印刷、紡織、造紙機械等應有保持清潔,不得汙染產品的要求等。

談論機械設計應該遵循的原則時,以下六條是被普遍提到的,大家可以在以後的實際工作中慢慢體會。

(1)以市場需求為導向的原則

機械設計作為一種生產活動,與市場是緊密聯絡在一起的。從確定設計課題、使用要求、技術指標、設計與製造工期到拿出總體方案、進行可行性論證、綜合效用分析(著眼於實際使用效果的綜合分析)、盈虧分析直至具體設計、試製、鑑定、產品投放市場後的資訊反饋等都是緊緊圍繞市場需求來運作的。設計人員要時時刻刻想著如何設計才能使產品具有競爭力,能夠佔領市場,受到使用者青睞。

(2)創造性原則

創造是人類的本領。如果人類不能發揮自己的創造性,生產就不能得到發展,科技就不會進步,也就沒有人類的今天。設計只有作為一種創造性活動才具有強大的生命力。

因循守舊,不敢創新,只能永遠落在別人後面。特別是在當今世界科技飛速發展的情況下,在機械設計中貫徹創造性原則尤為重要。

(3)標準化、系列化、通用化原則

標準化、系列化、通用化簡稱為「三化」。「三化」是我國現行的一項很重要的技術政策,在機械設計中要認真貫徹執行。標準化是指將產品(特別是零部件)的質量、規格、效能、結構等方面的技術指標加以統一規定並作為標準來執行。

我國的標準已經形成一個龐大的體系,主要有國家標準、行業標準等。為了與國際接軌,我國的某些標準正在迅速向國際標準靠攏。常見的標準代號有gb、jb等,分別代表中華人民共和國國家標準、機械工業標準。

系列化是指對同一產品,在同一基本結構或基本條件下規定出若干不同的尺寸系列。通用化是指在不同種類的產品或不同規格的同類產品中儘量採用同一結構和尺寸的零部件。

貫徹「三化」的好處主要是:減輕設計工作量,有利於提高設計質量並縮短生產週期;減少刀具和量具的規格,便於設計與製造,從而降低其成本;便於組織標準件的規模化、專門化生產;易於保證產品質量,節約材料,降低成本;提高互換性,便於維修;便於國家的巨集觀管理與調控以及內外**;便於評價產品質量,解決經濟糾紛。

(4)整體優化原則

設計要貫徹系統化和優化的思想。效能最好的機器其內部零件不一定是最好的;效能最好的機器也不一定是效益最好的機器。只要是有利於整體優化,機械部件也可以考慮用電子或其他元器件替代。

總之,設計人員要將設計方案放在大系統中去考慮,尋求最優方案,應從經濟、技術、社會效益等各方面去分析、計算,權衡利弊,儘量使設計效果達到最佳。

(5)聯絡實際原則

所有的設計都不要脫離實際。設計人員特別要考慮當前的原材料**情況,企業的生產條件,使用者的使用條件和要求等。

(6)人機工程原則

機器是為人服務的,但也是需要人去操作使用的。如何使機器適應人的操作要求;人機合一後,投入產出比率高,整體效果最好,這是擺在設計人員面前的一個課題。好的設計一定要符合人機工程學原理。

機械結構設計有哪些基本原則和設計準則

5樓:匿名使用者

機械結構件的結構要素和設計方法

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零部件之間的相對位置關係實現的。零部件的幾何形狀由它的表面所構成,一個零件通常有多個表面,在這些表面中有的與其它零部件表面直接接觸,把這一部分表面稱為功能表面。在功能表面之間的聯結部分稱為聯接表面。

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題。描述功能表面的主要幾何引數有表面的幾何形狀、尺寸大小、表面數量、位置、順序等。通過對功能表面的變異設計,可以得到為實現同一技術功能的多種結構方案。

2結構件之間的聯接

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徵外,還必須研究零件之間的相互關係。

零件的相關分為直接相關和間接相關兩類。凡兩零件有直接裝配關係的,成為直接相關。沒有直接裝配關係的相關成為間接相關。

間接相關又分為位置相關和運動相關兩類。位置相關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軸,其中心距必須保證一定的精度,兩軸線必須平行,以保證齒輪的正常齧合。運動相關是指一零件的運動軌跡與另一零件有關,如車床刀架的運動軌跡必須平行於於主軸的中心線,這是靠床身導軌和主軸軸線相平行來保證的,所以,主軸與導軌之間位置相關;而刀架與主軸之間為運動相關。

多數零件都有兩個或更多的直接相關零件,故每個零件大都具有兩個或多個部位在結構上與其它零件有關。在進行結構設計時,兩零件直接相關部位必須同時考慮,以便合理地選擇材料的熱處理方式、形狀、尺寸、精度及表面質量等。同時還必須考慮滿足間接相關條件,如進行尺寸鏈和精度計算等。

一般來說,若某零件直接相關零件愈多,其結構就愈複雜;零件的間接相關零件愈多,其精度要求愈高。例如,軸轂聯接見圖5.1。

3.3 結構設計據結構件的材料及熱處理不同應注意的問題

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,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確定適當的加工工藝,並根據加工工藝的要求確定適當的結構,只有通過適當的結構設計才能使所選擇的材料最充分的發揮優勢。

設計者要做到正確地選擇材料就必須充分地瞭解所選材料的力學效能、加工效能、使用成本等資訊。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:鋼材受拉和受壓時的力學特性基本相同,因此鋼樑結構多為

對稱結構。鑄鐵材料的抗壓強度遠大於抗拉強度,因此承受彎矩的鑄鐵結構截面多為非對稱形狀,以使承載時最大壓應力大於最大拉應力,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大則很難保證鑄造質量,所以鑄造結構通常通過加筋板和隔板的方法加強結構的剛度和強度。塑料材料由於剛度差,成型後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並均勻對稱。

對於需要熱處理加工的零件,在進行結構設計時的要求有如下幾點:(1)零件的幾何形狀應力求簡單、對稱,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易變形,開裂的傾向較大。

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