2023-10-25 14:42来源:m.sf1369.com作者:宇宇
机械设计 机械零件的设计具有众多的约束条件,设计准则就是设计所应该满足的约束条件。 1、技术岩樱性能准则
技术性能包括产品功能、制造和运行状况在内橘孝的一切性能,既指静态性能,也指动态性能。例如,产品所能传递的功率、效率、使用寿命、强度、刚度、抗摩擦、磨损性能、振动稳定性、热特性等。技术性能准则是指相关的技术性能必须达到规定的要求。例如振动会产生额外的动载荷和变应力,尤其是当其频率接近机械系统或零件的固有频率时,将发生共振现象,这时振幅将急剧增大,有可能导至零件甚至整个系统的迅速损坏。振动性稳定准则就是限制机械系统或零件的相关振动参数,如固有频率、振幅、噪声等在规定的允许范围之内。又如机器工作时的发热可能会导致热应力、热应变,甚至会造成热损坏。热特性准则就是限制各种相关的热参数(如热应力、热应变、温升等)在规定范围内。
2、标准化准则 与机械产品设计有关的主要标准大致有: 概念标准化:设计过程中所涉及的名词术语、符号、计量单位等应符合标准;
实物形态标准化:零部件、原材料、设备及能源等的结构形式、尺寸、性能等,都应按统一的规定选用。
方法标准化:操作方法、测量方法、试验方法等都应按相应规定实施。
标准化准则就是在设计的全过程中的所有行为,都要满足上述标准化的要求。现已发布的与机械零件设计有关的标准,从运用范围上来讲,可以分为国家标准、行业标准和企业标准三个等级。从使用强制性来说,可分为必须执行的和推荐使用的两种。
3、可靠性准则
可靠性:产品或零部件在规定的使用条件下,在预期的寿命内能完成规定功能的圆枣稿概率。可靠性准则就是指所设计的产品、部件或零件应能满足规定的可靠性要求。
4、安全性准则 机器的安全性包括: 零件安全性:指在规定外载荷和规定时间内零件不发生如断裂、过度变形、过度磨损和不丧失稳定性等等。
整机安全性:指机器保证在规定条件下不出故障,能正常实现总功能的要求。 工作安全性:指对操作人员的保护,保证人身安全和身心健康等等。
环境安全性:指对机器周围的环境和人不造成污染和危害。
本书编写的特点是注重将基础命令和设计应用相结合。前面7章的内肆宽容,采用实例的方式对基本命令的操作过程和参数设定进行介绍,以方便读者上手,同时在每章最后都给出了综合实例,以对本章所学知识和内容进行综合应用,强化学习效果。本书第8章,以典型产品减裂孝亮速机为例,对零部件设计、产品装配的设计思路、实现方法和设计过程进行了介绍,读者通过学习可掌握机械产品设计的一般思路和过程。
本书可作为工程设计人员学习使用SolidWorks进行三维机械设计的参考书,也可作为大专院校机械设计制造等相关专业学生学习机械CAD课程的教材或教学参考书。
SolidWorks是由著名的三维CAD软件开发供应商SolidWorks公司开发的三维机械设计软件,具有功能强大、易学易用和技术创新等特点。随着新产品的不断升级和改进,SolidWorks正逐渐成为三维CAD软件中的标准,慎余SolidWorks的文件格式已成为三维软件当中使用率最高的格式。
使用SolidWorks进行设计,设计人员不仅能体会到SolidWorks强大的建模能力、虚拟装配能力以及灵活的工程图操作,而且可以感受使用SolidWorks设计时所带来的轻松和效率。对于每个工程师和设计者来说,使用SolidWorks软件能使他们花费更少的时间设计出更好、更有吸引力、更有创新力、在市场上更受欢迎的产品。
机械设计的基本要求包括以下几点:
实现预定的功能,闹晌并能在规定的工作条件下、规定的工作期限内正常运行。这是机械设计的首要目标,机械产品必须能够完成预定的功能,并保证在规定的液雀锋工作条件和期限下正常运行。
满足可靠性要求。机械系统的可靠性与其零部件数量直接相关,因此在设计中应尽量减少零件数目。但目前对机械产品的可靠度难以提出统一的指标,因此需要在设计中综合考虑各种因素,以确保机械系统的可靠性。
满足经岁孙济性要求。机械设计应当尽量降低制造成本,提高机械生产率,减少能源和材料的耗费,同时降低维护及管理费用。
操作方便、工作安全。机械产品的操作系统应当简单可靠,有利于减轻操作人员的劳动强度。此外,应当配备各种保险装置以消除由于误操作而引起的危险,避免人身及设备事故的发生。
造型美观、减少污染。机械产品的造型直接影响到产品的销售和竞争力,在当前机械设计中是一个不容忽视的环节。同时,噪音也是反映机械质量的一个重要标准,应当在设计时尽量减少噪音污染。
机械设计不仅是一门技术,更是一门艺术。只有在实践中不断总结经验,才能不断提高机械产品的质量和性能,满足人们对机械产品的需求和期望。
通过实际应用三维CAD系统软件,笔者体会到三维CAD系统软件比二维CAD在机械设计过程中具有更大的优势,具体表现在以下几点: (一)零件设计更加方便
使用三维CAD系统,可以装配环境中设计新零件,也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件,既方便又快捷,避免了单独设计零件导致装配的失败。资源查找器中的零件回放还可以把零件造岁扮型的过程通过动画演示出来,使人一目了然。
(二)装配零件更加直观
在装配过程中,资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系,若装配不正确即予以显示,另外,零件还可以隐藏,在隐藏了外部零件的时候,可清楚地看到内部的装配结构。整个机器装配模型完成后还能进行运动演示,对于有一定运动行程要求的,可检验行程是否达到要求,及时对设计进行更改,避免了产品生产后才圆中发现需要修改甚橘雀山至报废。
(三)缩短了机械设计周期
采用三维CAD技术,机械设计时间缩短了近1/3,大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维CAD系统进行新机械的开发设计时,只需对其中部分零部件进行重新设计和制造,而大部分零部件的设计都将继承以往的信息,使机械设计的效率提高了3~5倍。同时,三维CAD系统具有高度变型设计能力,能够通过快速重构,得到一种全新的机械产品。
(四)提高机械产品的技术含量和质量
由于机械产品与信息技术相融合,同时采用CAD CIMS组织生产,机械产品设计有了新发展。三维CAD技术采用先进的设计方法,如优化、有限元受力分析、产品的虚拟设计、运动方针和优化设计等,保证了产品的设计质量。同时,大型企业数控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM进行机械零件加工,一致性很好,保证了产品的质量。
二、三维CAD技术对机械设计的影响
三维CAD技术从根本上改变了机械设计的进程和质量,引进了现代设计概念,克服了传统设计带来的弊端,使机械产品的设计与生产发生了深刻的变化。
(一)更强调创新机械设计
传统设计中改型设计多,只能改变现有产品中某些尺寸,或只能消化某些产品,仿照生产,因此无法实现创新构思,使得产品从根本上没有质的飞跃。而三维CAD 技术在方案设计阶段,充分利用专家系统及现代科技新理论,建立多种机构进行构型对比,立体感强、效果逼真,更能激发设计人员的新颖构思。
(二)设计过程的并行化和智能化
随着局域网和Internet的普及,绝大多数人已认识到,网络将是21世纪发展的首选工具。一个大中型产品的设计不是一个人或是少数几个人能够完成的,而网络将这种设计任务的并行性的可能性大大提高。三维CAD技术使得设计人员之间的交流更容易,减少了交流过程中的不必要错误,网络交流更直观。
(三)设计和生产的一体化
计算机技术在设计中的应用已从以往的绘图发展到当今的三维建模、虚拟制造、智能设计及CAD/CAE/CAM集成阶段。三维设计软件是当今最先进的CAD 软件,在发达国家与工程设计有关的各个领域得到了广泛应用。比如:美国福特公司应用三维CAD技术后将新型汽车开发周期从18个月压缩到12个月,减少了 90%的实物模型,减少新产品的设计更改50%以上,减少新汽车试制成本50%,提高投资效益30%。波音公司新一代777客机生产中实现了“无图纸设计 ”,其先进的CAD/CAM技术走在了全世界的前面。
使碧枯用三维CAD系统,可以装配环境中设计新零件,也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件,既戚慧首方便又快捷,避免了单独设计零件导致装配的失败。资源查找器中的零件回放还可以把零件造型的过程高数通过动画演示出来,使人一目了然。
可直观的看到设备的外形,方便方案介孝带绍,有利于增强销售的竞争力。
可检查设备干涉,留出更多纯念的做慎困时间去想设备结构。可做受力分析。
直观,容易理解,能容易发现干涉
设计时更加直观