機械零件設計要注意這些基本要求
機械設計是一項復雜、細致和科學性很強的工作。隨著科學技術的發展,設計方法也在不斷地發展。近年來發展起來的“優化設計”、“可靠性設計”、“有限元設計”、“模塊設計”、“計算機輔助設計”等現代設計方法已在機械設計中得到了推廣與應用。機械零件設計是從機器的工作原理、承載能力、構造和維護等方面研究通用機械零件的設計問題,其中包括如何合理確定零件的形狀和尺寸、如何合理選擇零件的材料以及如何使零件具有良好的工藝性等。
機械零件設計中非常重要的一個環節是合理選擇材料。合理選擇材料能有效地提高零件的性能及質量,降低生產成本。下面簡略介紹機械設計中機械零件常用材料選擇方法,以及它們的選擇原則。
對機械零件設計的基本要求
1) 在預定工作期限內正常、可靠地工作,保證機器的各種功能
2) 要盡量降低零件的生產、制造成本
3) 盡可能多的采用市場常見標準件。
4) 對可能系列化的產品,盡可能的在開始設計的時候考慮零件的通用性,無法通用的也要盡可能的在結構上類似,以減少制造過程的工藝編排,夾具工裝設計的工作量。
1、使用要求(首要考慮):
1)零件的工況(震動,沖擊,高溫,低溫,高速,高載都應當慎重對待);
2)對零件尺寸和質量的限制;
3)零件的重要程度。(對于整機可靠度的相對重要性)
2、 工藝要求:
1)毛坯制造(鑄造,鍛打,切板,切棒);
2)機械加工;
3)熱處理 ;
4)表面處理
3、經濟性要求:
1)材料價格(普通圓鋼與冷拉型材,精密鑄造,精密鍛造的毛坯成本與加工成本的對比);
2)加工批量和加工費用;
3)材料的利用率;(如板材,棒料,型材的規格,合理的加以利用)
4)替代(盡量用廉價材料來代替價格相對昂貴的稀有材料,如在一些耐磨部位的套用球墨替代銅套,用含油軸承替代車削加工的一些套,速度負載不大的情況下,用尼龍替代鋼件齒輪或者銅蝸輪等等)。另外,還要考慮當地材料的供應情況。
1) 對機器使用功能方面的要求要注意協調、平衡!防止木桶效應的出現
2) 對機器經濟性的要求
設計經濟性:在短的時間里投產上市,撈回開發期間的消耗,甚至邊設計邊制造
使用經濟性:要有最佳的性能價格比(產品在小批量做開始賺了,再來改的更好)
(1)由專門化工廠大量生產標準件,能保證質量、節約材料、降低成本;
(2)選用標準件可以簡化設計工作,縮短產品的生產周期;
(3)選用參數標準化的零件,在機械設計制造過程中可以減少刀具和量具的規格;
(4)具有互換性,從而簡化機器的安裝和維修。
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