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机械设计培训---到底什么才是机械设计

发表时间: 2022-07-27 16:23:08

作者: 济南数控模具科技研究所

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什么是机械设计?机械设计培训是研究如何创造机械,使其安全可靠地工作。机械是指能够以预定和受控方式传输运动和能量的部件组装系统。或者更简单地说:一个控制力和运动的系统。机器的基本功能是做有用的工作,机器或多或少会涉及能量的传输。

在这里,我们最关心的是力和运动。当能量从一种形式转换为另一种形式时,机器产生运动和力。工程师的任务是分析和计算这些运动、力和能量的变化,以确定机器中所有相关零件的尺寸、形状和所需材料。这是机械设计的本质。当设计师需要设计机器的一个部件时,他必须首先了解任何部件的功能和性能取决于机器中的许多其他相关部件。因此,这里我们要设计整个机器,而不是简单地设计每个单独的部分。因此,我们必须使用静力学、动力学、材料力学(应力分析)和材料特性。机械设计培训的最终目标是什么?机械设计的最终目标是确定部件(机器零件)的尺寸和形状,并选择适当的材料和制造工艺,使设计的机器能够在不发生故障的情况下完成预定的功能。这要求设计者能够计算和预测每个零件的失效形式和条件,然后通过设计防止其失效。这需要对每个零件进行应力和变形分析。由于应力是外部载荷和惯性力的函数,也是零件几何形状的函数,因此在计算应力和变形之前,必须进行力分析、扭矩分析、扭矩分析和系统动力学分析。

如果要设计的机器中没有运动部件,其设计任务将变得简单得多,因为此时只需要静态分析。但是,如果机器没有运动部件,则它不是机器(因为它不符合上述机器定义);它实际上是一个结构。当然,还需要设计结构以防止故障。事实上,大型外部结构(如桥梁、建筑物等)也承受风、地震、交通等引起的动荷载,因此其设计也必须考虑这些工况。如果机械运动非常缓慢,加速度可以忽略,则可以对其进行静态分析。但是,如果机器具有明显的加速度,则必须进行动态分析。此时,加速部件将成为其自身质量的受害者。综上所述,我们在机械设计的初始阶段将面临困境。通常,在确定零件尺寸之前,已经确定了机械的运动过程。作用在机器上的外部载荷称为外部载荷。请注意,在某些情况下,机器上的外部负载可能难以预测,例如,移动汽车上的外部负载。当设计者无法准确预测机器上的外部负载(如凹坑、硬弯等)时,从实际测试中收集的经验数据的统计分析可以为设计目的提供一些信息。


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