機械零件雖然有多種可能的失效形式,但歸納起來主要的為強度、剛度、耐磨性、穩(wěn)定性和溫度的影響等幾個方面的問題。對于各種不同的失效形式,相應(yīng)地有各種工作能力判定條件。例如:當強度為主要問題時,按強度條件判定,即應(yīng)力≤許用應(yīng)力;當剛度為主要問題時,按剛度條件判定,即變形量≤許用變形量。
設(shè)計機械零件時,常根據(jù)一個或幾個可能發(fā)生的主要失效形式,運用相應(yīng)的判定條件,確定零件的形狀和主要尺寸。
標準化是指以制訂標準和貫徹標準為主要內(nèi)容的全部活動過程。標準化的研究領(lǐng)域十分寬廣,就工業(yè)產(chǎn)品標準化而言,它是指對產(chǎn)品的品種、規(guī)格、質(zhì)量、檢驗或、衛(wèi)生要求等制訂標準并加以實施。
產(chǎn)品標準化本身包括三個方面的含義:(l)產(chǎn)品品種規(guī)格的系列化,將同一類產(chǎn)品的主要參數(shù)、型式、尺寸、基本結(jié)構(gòu)等依次分檔,制成系列化產(chǎn)品,以較少的品種規(guī)格滿足用戶的廣泛需要;(2)零部件的通用化,將同一類型或不同類型產(chǎn)品中用途結(jié)構(gòu)相近似的零部件(如螺栓、軸承座、聯(lián)軸器和減速器等),經(jīng)過統(tǒng)一后實現(xiàn)通用互換;(3)產(chǎn)品質(zhì)量標準化,產(chǎn)品質(zhì)量是一切企業(yè)的“生命線”,要保證產(chǎn)品質(zhì)量合格和穩(wěn)定就必須做好設(shè)計、加工工藝、裝配檢驗,甚至包裝儲運等環(huán)節(jié)的標準化。這樣,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
對產(chǎn)品實行標準化具有重大的意義:在制造上可以實行專業(yè)化大運生產(chǎn),既可提高產(chǎn)品質(zhì)量又能降低成本;在設(shè)計方面可減少設(shè)計工作量;在管理維修方面,可減少庫存量和便于更換損壞的零件。
機械設(shè)計中可以選擇的材料眾多,不同的材料具有不同的性質(zhì),不同的材料對應(yīng)不同的加工工藝,結(jié)構(gòu)設(shè)計中既要根據(jù)功能要求合理地選擇適當?shù)牟牧?,又要根?jù)材料的種類確定適當?shù)募庸すに?,并根?jù)加工工藝的要求確定適當?shù)慕Y(jié)構(gòu),只有通過適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計才能使所選擇的材料充分的發(fā)揮優(yōu)勢。
設(shè)計者要做到正確地選擇材料就必須充分地了解所選材料的力學性能、加工性能、使用成本等信息。結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)根據(jù)所選材料的特性及其所對應(yīng)的加工工藝而遵循不同的設(shè)計原則。
開展機械產(chǎn)品設(shè)計三維建模技術(shù)開發(fā)的基本原則
基于三維建模技術(shù)運用中的機械產(chǎn)品設(shè)計活動,不僅僅是針對機械產(chǎn)品的某一個零部件進行設(shè)計,而是應(yīng)該立足于全局機械產(chǎn)品整體使用功能的優(yōu)化設(shè)計。
針對機械產(chǎn)品的設(shè)計與創(chuàng)新活動,我們應(yīng)該對設(shè)計圖紙進行創(chuàng)新性思考,盡可能采用新技術(shù)來開展機械制造的活動。同時,工作人員還應(yīng)該重視機械產(chǎn)品的理論性研究,在基礎(chǔ)理論的指導下,提高機械設(shè)計制造中的技能水平。
在概念設(shè)計的過程中,設(shè)計人員應(yīng)該從工業(yè)設(shè)計的角度出發(fā),使用三維技術(shù)對零部件參數(shù)進行多次調(diào)整,從而找到的設(shè)計方案。
從結(jié)構(gòu)分析的角度入手,設(shè)計人員應(yīng)該從新型的建模技術(shù)中找到動態(tài)仿真中的關(guān)鍵細節(jié)特點,對傳統(tǒng)機械設(shè)計中不足的部分進行針對性的改進。使用新技術(shù)和新材料,對機械零件的安裝與調(diào)配方法進行改進。