四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 曾艷玲 郭恒宇

高度機(jī)械自動(dòng)化的生產(chǎn)，必須有強(qiáng)有力的生產(chǎn)設(shè)備作基礎(chǔ)。因此作為工業(yè)生產(chǎn)核心因素的機(jī)械零件，要不斷提高其工作性能和安全性能，同時(shí)要延長零件的使用壽命，減少零件檢修的頻率，從而保證工業(yè)生產(chǎn)長期穩(wěn)定的進(jìn)行。

1 合理化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的意義

1.1 能保證零件的實(shí)用性

機(jī)械的零件設(shè)計(jì)總共涉及到兩個(gè)方面，一方面是設(shè)計(jì)計(jì)算，另一方面是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如果在機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)則可以提高機(jī)械零件的工作性能。所以，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理化是機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一大優(yōu)勢。具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要涉及到零件的形狀、大小的具體數(shù)值，而涉及的前提是保證材料合理使用和生產(chǎn)成本最低化，另外設(shè)計(jì)的技術(shù)角度使零件在裝配、檢修和后期維修等工作上都能夠非常方便。

1.2 能有效提高零件強(qiáng)度

對于機(jī)械零件，其強(qiáng)度是一項(xiàng)重要的考量指標(biāo)。機(jī)械零件需要安裝在大型機(jī)器上進(jìn)行相應(yīng)的負(fù)荷作業(yè)，所以其必須具有一定的強(qiáng)度才能夠保證在作業(yè)過程中不出現(xiàn)斷裂等狀況。一般情況下，根據(jù)作業(yè)條件的不同，對于機(jī)械零件的強(qiáng)度要求也有所差別，但是在相應(yīng)的范圍內(nèi)，機(jī)械零件的強(qiáng)度要有保證。零件的強(qiáng)度和其材質(zhì)有直接關(guān)系，同時(shí)也可以通過結(jié)構(gòu)力學(xué)來增加其強(qiáng)度。所以說如果零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理則是提高零件使用性能的一大優(yōu)勢。

2 機(jī)械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

2.1 零件設(shè)計(jì)要符合實(shí)際應(yīng)用的需要。因此在進(jìn)行機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要注意設(shè)計(jì)的各個(gè)參數(shù)使其符合技術(shù)指標(biāo)以確定零件能夠保質(zhì)保量的完成工作任務(wù)，同時(shí)要注意零件的使用壽命和運(yùn)用過程的安全。

2.2 零件設(shè)計(jì)要符合成本最低化的需要。在進(jìn)行機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要在保證其剛度和其他性能符合安全生產(chǎn)需要的前提下，盡量節(jié)約制造材料進(jìn)行生產(chǎn)成本的控制，這同時(shí)也符合國家能源保護(hù)的理念，另外需主要在滿足零件功能的前提下盡量簡化不必要的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，以提高生產(chǎn)效率。

2.3 零件設(shè)計(jì)要符合投入使用過程中的安全指標(biāo)。每年工廠中因?yàn)闄C(jī)器失靈和違規(guī)操作造成的人身傷害非常多，所以在設(shè)計(jì)的過程中，首先要確保機(jī)械零件在作業(yè)的過程中能夠保證自身安全運(yùn)行，另外，要設(shè)計(jì)出萬一機(jī)器失靈如何讓零件自身停止工作以減少對操作員傷害的方案。此外，還要對可能出現(xiàn)的人為的違規(guī)操作設(shè)置提示，以減少非自然情況下發(fā)生的機(jī)器事故，保障操作員的人身安全。

3 機(jī)械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

3.1 理論設(shè)計(jì)法。首先要進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，即在機(jī)械零件尺寸最終決定前，以載荷情況為基礎(chǔ)，通過計(jì)算公式得出零件幾何尺寸。在設(shè)計(jì)計(jì)算過程中，需主要了解載荷狀況、零件工作情況以及材料的性能，同時(shí)也要把握好應(yīng)力分布規(guī)律。

3.2 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。即在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，要根據(jù)某類機(jī)械零件現(xiàn)有設(shè)計(jì)、應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)公式以及設(shè)計(jì)人員自身的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，選一類比法進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.3 模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。將初步設(shè)計(jì)的機(jī)械零部件制作成模型，通過實(shí)驗(yàn)對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷摹?/p>

4 結(jié)語

現(xiàn)階段對于機(jī)械零件生產(chǎn)來說，其設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過結(jié)構(gòu)合理化的設(shè)計(jì)，能夠增強(qiáng)零件的強(qiáng)度。這樣相對來說可以降低對零件材料的要求，在能源短缺的時(shí)代，這就相當(dāng)于增加了機(jī)械零件生產(chǎn)的材料，對于高度工業(yè)化的社會進(jìn)程來說，這是個(gè)非常有意義的舉措。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)品的功能，改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，充分發(fā)揮創(chuàng)造力，結(jié)合先進(jìn)的制造技術(shù)和設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)出更加符合時(shí)代發(fā)展的機(jī)械零件，為我國的工業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。

[1]張磊.小議機(jī)械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法及重要性[J].城市建設(shè)理論研究,2012(12).

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