机械设计论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇机械设计论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

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1.1可靠性设计在进行矿山机械设计时，衡量产品质量的最重要一项指标是可靠性。要想做到可靠性设计，则需要通过试验及统计分析对矿山机械的载荷、工况、长度及材料机械性能等数据进行计算，并作为可靠性的重要依据。根据具体的分析和计算，建立可靠性模型，确定设备的使用寿命，对其可靠性进行全面的掌握，对于一些可靠性较为薄弱的环节则可以加以进一步改进，以便于更好的提高矿山机械设备的质量，提升设备的安全可靠性，以便于确保矿山机械设备在生产过程中的安全能够得到较好的保障。

1.2CAD技术目前在设计人员进行矿山机械设计时，必不可少的会使用到CAD技术。这是充分的利用计算机软、硬件来实现对产品进行设计的一种技术，利用CAD技术可以实现进行设计、工程分析、绘画及文档制作，为设计带来了很大的便利。不仅可以确保模块和一体化设计的实现，而且直接导入计算机内的产品模型，在加工中心直接利用传入的加工代码进行机械的加工。应用CAD技术，有效的将设计和制造两个环节更好的衔接起来，对矿山机械产品的设计效率和加工效率都有较明显的改善。

1.3有限元法矿山作业时环境较为复杂，机械作业时受力情况也无法进行准确的计算和分析，在结构和载荷上都具有复杂性。在传统设计中通常都是通过几个截面来进行简化计算，这不仅无论确保计算结果的准确性，而且仅仅通过对几个截面的设计校核，无法对每个部件的应力分布情况进行准确的确定。所以在现代设计方法，往往利用有限元法，通过计算机来对每个部件的应力情况及薄弱点进行分析，这样能够更好的对设计产品进行改进，确保设计出来的产品质量能够更好的满足矿山开采的要求。

1.4优化设计目前数学专业也随着时代前进而向前发展，比如最优化设计数学模型。矿山机械设计中的优化设计就是将设计中遇到的问题转化为数学模型，然后应用数学优化技术和计算机计算技术，从可行域中找出最优解。在设计过程中，设计问题越复杂，越能体现出优化设计对产品设计的优势，它大大减轻了设计工作者的负担。优化设计技术在推进计算机辅助设计、改进产品质量和提高产品设计水平等方面都具有重要作用。

1.5绿色设计随着当今世界对环境保护的重视，大家也开始呼唤设计界的绿色环保。绿色设计，不仅是指在设计过程中整个机械设备要经济环保，做到可回收、可维护、可拆卸、可重复利用等，而且在机械施工过程中，要做到减少噪声污染，提高工作效率，最大限度地节约能源。在满足使用性能和安全性能的同时，设计的产品也要具有良好的环境属性，这是现代设计中必要的一个环节。

1.6人机工程设计技术矿山机械运行的环境比较恶劣，操作机器人员需要集中精神进行细心操作，一个简单的失误有可能造成安全事故。所以在设计中有了人机工程设计技术，它的目标就在考虑施工环境的前提下，怎么样将机械产品最合乎人的操作习惯，尽量满足人的舒适度，减少人的劳动强度，保证生产安全。比如合理的档位高度和位置设计可以减少操作人员的强度以及避免操作失误，保证操作人员的安全。

2矿山机械设计过程中应注意的几个方面

首先，要强调以人为本的设计理念。以人为本是现代机械设计理念中很重要的一个方面。以人为本涉及到很多方面，例如噪音的消除、机械形态的柔和型、操作控制系统的安全性和操作起来的简便性和舒适度。消除噪音是一个非常重要的方面，工作人员在一个充满噪声的环境里，不可能保持一个良好的工作状态。操作工人极易出现错误操作而导致事故发生。因此在机械设计过程中，必须找到最合适的工作频率，降低噪声对工作人员的影响。除此之外，我国机械设计自动化程度比较低，很多都需要人工操作，因此有一个方便舒适的的操作系统很重要。其次，现代机械设计方法集先进性、智能性、系统性、动态性和综合性等特点于一身。矿山机械的设计人员一定要清楚的掌握几个数据，例如人体的一些生理指标，各个部位的尺寸等，还要了解矿山的一些基本知识等情况，设计出来的工作界面要简洁大方，让工作人员很好的操作，又能保持一种良好的情绪和工作状态。

3结束语

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根据国家机械设计制造及其自动化专业毕业培养标准中对毕业能力要求之4“具有设计机械系统、部件的能力”要求，整合现有教学内容，形成了基础知识递增和设计能力递进的机械设计类课程教学环节结构。其中先修课程包括数学类、工程力学、机械制图、公差与技术测量等基础课和专业基础课。为达到“具有设计机械系统、部件的能力”的毕业要求，设计了课程教学及课内实验、基础设计能力培养、创新设计能力培养三个能力递进培养环节。

2机械设计类课程教学及课内实验

课程教学及课内实验教学环节分为机械原理和机械设计两个部分，每部分。含课内实验，课程内容及培养目标如下：机械原理课程是一门培养学生机械机构运动设计与分析的技术基础课，主要研究机构的结构分析、运动分析和动力分析，常用机构设计的基本理论和方法，机械系统传动方案的规划与设计，其主要任务是培养学生：第一，理论联系实际的学风，设计实践能力和创新精神。第二，掌握机构运动方案设计的能力。第三，具有机械系统运动简图的绘制，计算机辅助机构分析和设计的能力。机械原理实验教学是机械原理课程教学中的实践环节。在实验中通过安排部分课程基本理论的验证性实验，使学生进一步加深对课堂教学内容的理解。通过增设一些综合性、设计性实验，培养学生基本知识、基础理论与实际项目需求的理论知识应用能力，同时培养学生创新意识和能力。通过设立较多的选修实验，促进学生的个性发展。机械设计课程是一门培养学生机械设计能力的技术基础课，在教学内容方面着重掌握机械设计的基本知识、基本理论、基本方法和创新思维，通过对本课程的学习，使学生掌握常用机构和机器中各种通用零件的基本理论和基本知识，初步具有机械结构方面的分析、设计能力，同时注意培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风。机械设计实验教学通过设立部分验证性实验，使学生进一步加深理解课堂教学的内容；通过设立一些综合性、设计性实验，培养学生理论联系实际的能力及机械结构设计的创新意识和创新能力；通过强调学生参与实验的全过程，培养学生的动手操作能力；通过设立较多的选做实验，满足学生的求知欲，促进学生的个性发展。

3基础设计能力培养

机械设计课程设计是机械设计基础类课程的重要实践性环节，通过对机械传动装置和简单机械的设计，使学生综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识，熟悉机械设计的一般规律，掌握机械通用零部件及简单机械的设计理论及设计方法。培养学生理论联系实际的正确设计思想，树立工程意识，培养独立分析和解决工程实际问题的能力，为毕业设计和以后从事工程设计工作打下良好的基础。课程的教学目的：第一，学习机械设计的一般方法、步骤，掌握机械设计的一般规律。第二，学会从机器的功能要求出发，合理选择传动机构的类型，制定传动设计方案，正确计算零件的工作能力，确定它的结构、形状、尺寸及材料，并考虑制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题，培养机械设计能力。第三，进行机械设计基本技能训练，例如计算、绘图，运用标准、规范、手册、图册和设计资料，以及使用经验数据和处理数据等。第四，通过编写设计说明书，提高学生文字表达能力，掌握撰写技术文件的有关要求；培养学生运用计算机撰写论文的能力。第五，训练学生用CAD绘图的能力。机械综合课程设计是形成机械装备设计能力的重要实践性教学环节。内容以车床或铣床的主传动系统设计为主线，以所学过的机械制造装备的基础知识为支撑，完成主传动系统设计、操纵装置布置、工程分析计算等环节的训练。其目的是在相关先修课程学习后，进行机械结构设计综合训练，使学生掌握机械系统分析和设计的基本步骤和方法，培养和锻炼学生综合运用所学知识解决实际工程问题的能力。

4创新设计能力培养

学生创新设计能力培养包括机械产品创新设计与仿真和机械创新设计与制作两个环节：机械产品创新设计与仿真是学生以项目组的形式自主开展的为期一年的研发与制作项目，在学院的统一命题下完成一项任务。提高学生自主学习、问题求解、团队协作、项目管理、综合创新等方面的能力和素质。机械创新设计与制作是结合学生已有的知识储备，充分发挥学生的创新设计思维，通过机构综合模拟现实自然界生物的动作行为，并辅以相应的控制系统达到机构的协调运动。在教师的启发和指导下，学生以组为单位自主地进行相关内容科技文献检索、方案设计、虚拟仿真、绘制加工图纸、撰写设计说明书并进行答辩，通过工程实践培养学生灵活运用所学机械设计知识的能力。

5结论

篇(3)

机械设计制造是综合多学科的一门专业技术，由于在毕业设计当中，也会运用到多学科的知识，因此也会存在很多问题以及知识结构的不同，对此，这就需要学生要有创新精神，从选题到框架形成都应具有创新性，而学生的表现意识并不强烈，只是停留在基础阶段，知难而退占主导思想。（四）我们都知道，该专业的重要性就在于实践，这个过程是非常重要的。当前，由于这项专业没有安排较强的实践，所以在做毕业设计时也是较为空泛的，没有创新，没有实践，对此，并不能给学生进行良好的指导意义，这方面的缺憾是非常明显的。

二、提高毕业设计质量的主要方法措施

学生在做毕业设计时要在该专业当中发挥出一定的作用。对此，我们也提出了一些相关的建议：首学生要把主要精力放在毕业设计当中，不能以应付了事，其次，要注重课堂效率，确保教学质量，留有充分的时间来做毕业设计工作，掌握好难易程度，调整好实践的计划，对此，我们用几方面来更为详细方法来提高学生的毕业设计。

（一）首先要提高学生对所学知识的基础技能，这是学校培养的重要目标，学生的基本功主要表现了对专业修养的重要水准，只有掌握好基本功才能更好的运用专业知识，并且在未来的工作当中自如的实践，所以，学生只有充分的掌握基础知识才能给未来就业打下良好的基础。应用计算机技术，不但可以推动该专业的知识力量，还可以提高专业发展，但在这其中也会存在很多不良的因素，比如：我们要提倡用计算机进行绘图处理，但是在这个过程当中学生却抛弃了传统手工绘图的锻炼，缺乏技术性，从而导致机械设计制图的要求不够规范，也不够明确，对此，我们必须要提高学生基本功技术的培养。

（二）在当前形势下，一般毕业设计都是由老师拟定方向，由学生进行选题，在这种方法当中存在很多优点，由于老师对这项专业是较为了解熟悉的，并且可以良好的掌握难易程度和工作效率，对此，可以给学生提供专业性的意见，然而也会存在一定的问题，并不能全面的调动学生在实践过程当中的创造积极性，因此，必要的时候可以让学生自拟选题，再由老师进行审定，通过在拟题时，学生与老师进行互动，进而也让老师更为全面的了解学生的兴趣爱好，以及对未来工作的方向，找到更适合学生发展的道路，给学生一个锻炼的机会，培养他们创新与独立思考的主观意识，提高他们的实践能力等。

（三）作为老师可以鼓励学生去企业锻炼实践完成毕业设计。由于在该专业领域当中主要是技术，因此，必须要注重行业的背景要求以及实践经验等方面，由于在企业工作当中，可以良好的把选题与实际生产相结合进行，通过在实践过程当中，找出毕业设计所存在的问题以及解决措施，进而培养学生的实践能力，与此同时，在深入接触企业氛围时，也提升了他们的适应性，与企业达到了一个双赢的目的。

三、结语

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系统软件处于整个软件的核心内层，它的作用是对计算机资源进行自动管理和控制，主要包括操作系统和数据通信系统等。支撑软件又称为软件开发工具，是一种软件工具系统，它的作用是帮助人们高效率开发应用软件。应用软件是用于解决各种实际问题的程序，它是用户利用计算机以及它所提供的各种系统软件和支撑软件自行编制的。计算机辅助机械设计首先要建立数学模型，虽然对于一般的机械零件有现成的数学模型可以使用，但对于没有数学模型的就需要建立正确的数学模型，这是成功进行设计的第一步；接下来，根据手工计算的步骤设计程序框图；然后根据程序框图用高级语言编制程序；最后进入程序调试环节，程序编好后，要对源程序及程序适用范围的边界、转折点进行试算，试算与手算结果要完全吻合。

2系统化机械设计方法

现代化机械设计正在向智能化、柔性化、系统化、信息化发展，而不再是把实现机械某一个单一的功能来作为设计的目标。从系统的角度为着眼点，机械系统设计过程中，为了让机械产品能够创造更高的经济效益和社会效益，必须要在产品制造技术、功能、性能等方面，充分利用先进的技术，让产品的结构产生质的飞跃。在对传统机械设备改造的过程中，系统化设计和控制技术的应用成为了不可或缺的重要因素。人们对于机械产品的功能的需求随着科学技术的飞速发展日益增多，这就导致了机械构造变得越来越复杂，产品寿命期逐渐缩短，机械产品更替的频率逐渐加快。尽管如此，机械产品实际上所展现出的功能仍然无法满足现代社会的需要。现在，计算机辅助设计已经广泛应用于整个产品设计的过程中，从最初的设计计算，到设计绘图，再到生产规划和加工制造，计算机辅助设计都充分表现了独特的优势并且成果喜人。然而，对于产品开发初期方案的设计，计算机辅助设计还是有着不足，不能完全满足设计的预期需求。如何让整个机械设计更加系统化，设计过程更有规律性，从而更好的应用计算机辅助设计，这是必须要考虑的问题。于是，系统化设计法应运而生，采用这种设计方法，可以将设计任务由抽象到具体，由浅入深进行层次的划分，然后对每一层次的既定目标和所采取的方法进行规划。系统化设计法的优势在于，每一个设计都是相对独立却又保持着有机的联系，这些个设计结合在一起，就构成了完整的机械系统设计。为使设计工作科学有效的进行，在机械系统过程中，首先要把一机械系统分解为若干个子系统，各个子系统相对比较简单，相互之间存在着联系，各子系统还可再分解为更小的子系统，以此类推，直至可以满足设计和分析的需要。系统分解时需要注意：首先要把握好分解数和层次。分解数太少和太多都不可以，太少则导致子系统仍很复杂，不利于进行模型化和系统优化，太多又会对总体系统的综合造成难题。其次，分界面不能过于复杂，可以在要素间结合枝数（联系数）较少和作用较弱的地方选择分界面。此外，通常机械系统工作时，能量、物料和信息三者之间存在着转换关系，从系统输入到系统输出的过程中，按一定的方向和途径流动，不可以中断或产生紊流，即便分解成各个子系统，它们的流动途径仍应畅通和明确，在设计过程中，必须保持能量流、物料流和信息流的合理流动途径。最后，需要了解到，系统分解与功能分解的不同。系统分解时，它把具有比较密切结合关系的要素结合在一起，其结构组成虽稍微简单，但其功能往往还有多项，每个系统仍是一个系统。而功能分解时，是按功能体系进行逐级分解，直至不能再分解的单元功能。

3结束语

篇(5)

新时期我国国家事业建设在“十一五”期间取得了很多成就，其中最有代表性的就是我国船舶工业进入了快速发展的轨道，其主要表现在于船舶工业规模不断扩大、造船产量不断增长、综合实力不断提升以及自主开发能力不断提高等，我国船舶工业在高技术、高附加值船舶以及海洋工程装备等领域不断取得新的研究成果，船舶工业在新时期的高速发展使我国机械设计制造技术进入国际领先行列。现阶段随着我国国家事业建设进入一个全新阶段，我国社会生产领域高素质的高端人才需求量正在不断增多，其中十分短缺机械设计制造技术及其自动化专业的高端人才，卓越计划的全面推行使我国高等院校为社会培养出一大批机械设计制造高端人才，在很大程度上满足了我国新时期国家事业发展对高端人才的需求。现阶段我国机械设计制造技术与自动化技术的融合及创新已取的很多成就，其中机械设计制造自动化技术已成为我国机械制造业的主要技术支撑，我国机械制造业在新时期发展中由于受到网络技术、电子计算机技术、智能化技术以及机电一体化技术影响，使我国机械设计制造自动化技术不断向智能化、机电一体化、微型化、绿色化以及模块化方向发展，这也就意味着我国机械制造业在新时期转型中急需大量高素质专业人才，这样才能确保我国机械设计制造自动化技术可以满足其发展要求。卓越计划通过高等院校教育为我国机械制造业培养出大量高端人才，这样不仅可以满足我国新时期国家事业发展对高端人才的需求，同时也在很大程度上促进了我国机械设计制造技术在新时期的发展，使我国机械设计制造领域在新时期不断进行发展与创新，对保证我国机械设计制造技术在国际上的领先地位有着重要作用，同时也更好地实现了我国机械设计制造领域的可持续发展战略目标。

2基于卓越计划的机械设计制造技术发展现状分析

现阶段随着大量机械设计制造专业高端人才进入机械设计制造领域，使我国机械设计制造技术在先进科学技术的支持下，在柔性制造、虚拟制造以及敏捷制造等方面取的很多成就，不仅有效促进了我国机械设计制造领域在新时期的发展态势，同时也使我国机械设计制造领域进入到世界先进行列中。机械设计制造技术的柔性制造技术是建立在成组技术基础之上，将不同种类、不同数量的数控机床和数控柔性机床作为主要设备核心，同时可以通过装置设备的连接实现自动化物流系统，对提高现代化机械设计制造技术的整体生产效率、生产质量有着重要作用，柔性制造技术的发展可以更好地满足市场动态性需求和相关产品的更新。现阶段机械设计制造技术的柔性制造技术在实际运用中，可以同时完成机械设计制造生产管理和加工制造这两方面工作，将生产管理完全贯穿到切削加工、冲压以及焊接等工艺中，对提高现代化机械设计制造技术产品的生产效率、质量有着重要意义。现代化机械设计制造技术中的虚拟制造技术是基于虚拟技术、仿真技术而成，根据现代化机械设计制造技术特点对产品的设计与制造进行建模处理，使用计算机对产品设计制造全过程中进行仿真和模拟操作处理，从而使设计人员可以利用虚拟模型对产品的实际性方案进行优化，确保机械设计制造产品在研发阶段可以合理配置相关生产资源，对保证产品制造成本、生产精度、作业风险以及产品性能等方面可以满足设计要求有着重要作用。现代化机械设计制造技术中的敏捷技术是基于精神创新、结构管理创新以及管理人员创新等方面而成，可以确保现代化机械设计制造技术可以满足动态市场发展要求，对提高机械产品的生产效率、降低生产成本有着重要作用，这也是基于卓越计划的机械设计制造技术在发展中的一大特点，对促进我国机械设计制造领域在新时期的发展有着重要作用。

3基于卓越计划的机械设计制造技术发展前景展望

基于卓越计划的机械设计制造技术在传承传统机械设计制造技术的基础上，将最先进的科学技术以及相关技术成果引入到机械设计与制造全过程中，所以高度自动化是机械设计制造技术在新时期发展的主要趋势，同时机械设计制造技术在发展中也在不断向着智能化、微型化、模块化以及绿色化方向发展，机械设计制造技术的虚拟化、机电一体化业已成为其新时期的主要发展趋势。基于卓越计划的机械设计制造技术需要进一步向虚拟化方向发展，将虚拟化更深入的融合到机械设计制造技术中可以提高产品开发速度，同时可以有效提高机械产品在开发过程中的能源利用效率，这便要求我国机械设计制造领域在发展中要合理应用计算机仿真技术，将虚拟技术与虚拟现实技术通过合理的改进应用到机械设计制造技术中，这样才能确保基于卓越计划的机械设计制造技术可以进一步满足社会发展要求。我党在新时期国家事业建设中提出节能减排的可持续发展战略目标，这要求我国机械设计制造领域在发展中要注重绿色生产技术的应用范围，将绿色生产理念贯穿到我国机械设计制造技术应用全过程中，注重节能、环保等绿色产品的开发力度与创新力度，同时也要求机械设计制造过程中要加强节能环保材料的使用，减少机械产品在使用中对能源的消耗及其对自然生态环境带来的不良影响，所以绿色化是基于卓越计划的机械设计制造技术在新时期的主要发展趋势，只有这样才能确保我国机械设计制造领域在新时期可以更好的实现可持续发展。现阶段基于卓越计划的机械设计制造技术正在不断向着一体化方向发展，这是由于我国经济建设中不断衍生出大量新兴产业，使我国社会生产领域对机械产品的需求也在不断趋于多样化，很多企业对机械产品的需求开始以个性化、多样化特点为主，这便要求机械设计制造领域在发展中要注重小批量、个体性的生产节奏。针对我国经济市场对机械设计制造技术产品需求这一现状，这便要求我国机械设计制造技术在发展中要不断向一体化方向发展，只有这样才能确保我国机械设计制造技术可以满足社会发展要求，对提高机械设计制造领域在经济市场中的生产效益有着重要作用，同时也是有效实现我国机械设计制造技术可持续发展的必然途径。

4结束语

篇(6)

与常规机械相比，一次性机械的主要特点如下。(1)使用条件：通常常规机械需长期可靠的使用和循环使用，余量都留的较大，故体积、重量大，材料优良；而一次性机械使用时间短，是有限寿命里的特殊情况，只使用一次，只要保证在特定时间内完成功能即可，无须留太大的余量，因此体积小、重量轻。(2)失效形式：常规机械多由于疲劳、磨损而失效[10]，其中，常规机械的疲劳多为低应力高周疲劳。在实际设计中，一般认为导致高周疲劳的载荷状态为正常工况，因此，本文接下来所说的疲劳破坏指高周疲劳破坏。一次性机械主要考虑传递动力，不至于受力折断即可，因而设计时要保证动静强度和刚度。(3)设计方法：常规机械设计理论已经很成熟，而一次性机械还没有一个成熟的可遵循的理论。一次性机械的使用寿命很短，不会发生疲劳、磨损、腐蚀等由于长时间工作而引起的失效。疲劳破坏是多次反复载荷作用下产生的破坏，它不是短期内发生的，当交变应力远小于静强度极限，甚至小于屈服强度时，疲劳破坏也可能发生。所以在常规机械的设计中，为了预防疲劳，许用应力的选取远小于静强度极限和屈服强度。一次性机械的工作寿命很短，在发生疲劳破坏之前就完成了工作，所以只要保证其在使用中不致受力破坏即可。静力破坏是一次最大载荷作用下的破坏，当静应力小于屈服强度或强度极限时，静力破坏就不会发生。对于一次性机械，设计过程中不考虑疲劳等因素，可以去除这些余量，根据静强度要求进行设计，最大限度地减小机械结构的体积和重量。

2箭用舵机关键零件的强度设计

电动舵机是由电动机驱动的用于航行器方向控制的机构。而箭用电动舵机是用在火箭上的航向控制机构，会随着火箭发射完成而自毁。由于火箭空间结构对舵机体积的限制，目前普遍采用小体积高速直流伺服电动机驱动，再配以大减速比的减速装置以输出大转矩低速角位移运动的技术方案。在选定驱动电动机后，最主要的工作就是舵机减速装置的设计，需要注意的是，以额定输出转矩为设计目标，按常规的机械减速器设计方法，一般在体积上达不到箭用舵机特殊的尺寸要求。

2.1传动方案和总体结构

电动舵机的结构需要尽量简单、紧凑，需要结构简单，体积小、重量轻，且传动效率高、承载能力大的大速比传动形式，所以采用了一对锥齿轮副和谐波齿轮传动的传动方案。

2.2锥齿轮的设计

齿轮材料分别为：小锥齿轮选用45钢，调质处理；大锥齿轮选用45钢，正火处理。小齿轮传递转矩：T=0.2303N•m。小锥齿轮齿数z1=22；大锥齿齿数z2=66。齿轮的失效形式主要有齿面疲劳点蚀和齿根疲劳折断，为防止其发生，传统设计方法多采用齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度进行设计校核。如果按齿面接触疲劳强度计算的齿轮模数结果为m=0.6mm，按齿根弯曲疲劳强度计算的结果为m=0.5mm。舵机减速机构中的齿轮在发生疲劳点蚀或者疲劳折断之前就完成了特定的工作。因此可不予考虑疲劳强度计算，只能按照静强度条件计算其过载折断时的模数，即只是校核轮齿能不能承载那么大的弯矩。把齿轮的轮齿看作悬臂梁(图2)，一般情况，梁的横截面上同时存在正应力和切应力，由于切应力比弯曲应力小得多，可忽略不计，故仅按齿根危险截面的弯曲应力进行计算。

2.3柔轮的设计

材料：柔轮选用40CrNiMoA其硬度为32～36HRC。按齿面耐磨计算柔轮模数为m=0.2mm。普通齿轮传动一般只有1～2对齿参与啮合，而谐波齿轮同时参与啮合的齿对数很多，可达到总齿数的30％左右，因此不存在单对齿啮合情况。这样载荷作用点便只有一种情况，即作用于轮齿的齿顶，并且力应由啮合齿均分。

3箭用舵机性能测试

本文基于一次性机械零件设计理念，得到的一次性使用的谐波减速器照片见图1。其中主要部件直筒柔轮的设计参数见表1。本次试验总共加工了4套谐波减速器。受研究条件和时间限制，谐波减速器中除柔轮是按照一次性机械零件设计理念进行设计外，其他部件仍然采用标准的常规机械零件或按照传统，如薄壁轴承等。图1中所示的箭用舵机减速器在图3所示的测试装置上进行性能测试。该测试装置的加载采用板弹簧，属于被动加载，但加载精度较高，箭用舵机减速器需要与直流伺服电动机、旋转电位计等其他部件安装组成舵机系统，然后进行测试，该测试装置能够一次性完成8套舵机系统的测试。本文对箭用舵机减速器进行试验测试，主要测试所设计产品在最大载荷下的寿命，具体测试方法为：将箭用舵机系统安装在测试台上，并确定机械零位和电气零位后，通过直流电动机控制器控制直流电动机旋转，由于板弹簧提供的负载转矩与谐波减速器的转角有关，根据板弹簧的刚度，计算得到负载转矩达到80N•m时的旋转角约为60°，旋转角通过舵机系统的旋转电位计测试并反馈给控制端，当旋转角达到60°后，认为完成一次加载。然后将舵机系统回复到零位，反向再加载直至旋转角达到60°，完成第二次加载，以此类推，记录加载次数、单次旋转角度、减速器转速。当出现噪声超标、减速器卡死以及电动机烧坏时，需终止试验，此时认为舵机系统失效。

4结论

篇(7)

CAD软件拥有二维和三维绘图的功能,但是设计人员更加偏爱三维设计,主要是它的效率高,速度快,成本低。主要表现在三个方面:首先,机械设计效率提高,周期变短。机械设计的零件需要在反复的设计失败和错误中不断进步和完善。比如,在零件需要配合设计时,为了保证零件能精确配合,可以用三维软件同时设计两个零件进行装配,避免单独设计引起的装配失败,三维技术能有效完成零件配合设计,当设计配合不合理时只需要对零件部分做微小的改变,零件的大部分信息没有发生变化。另外,CAD具备变型设计的功能,能将不同零件部分进行重构,设计一个不同的产品。如此,CAD技术能大幅减少设计时间,提高生产效率。其次,在CAD中装配零件方便直观。该功能能监测到静态和动态下,零件之间是否发生干涉或者在运动过程中是否出现碰撞,从而及时对设计方案进行更改,运用不同的装配关系进行实验装配,CAD软件中的资源管理器能有效记录装配路径,如果装配不正确,能直观显示装配不合格的位置,同时软件还具有隐藏功能,将部分零件隐藏,能清晰的看到内部结构的装配及运动情况。另外软件还能进行运动演示,将静态和动态配合下无法发现的问题在运动中进行检测,观察是否跟其他部位产生干涉,保证零件设计的正确性,避免零件未经过周密的论证生产出来导致报废。最后,提高产品质量,提升竞争力。机械设计产品与CAD技术结合,能提升设计者的设计思路,能进行干涉检查,受力分析,产品优化提高设计质量。另外,现在CAD软件都具备了较好的在线加工能力,利用CAM进行零件加工,能保证产品跟设计图样的一致性,保证产品质量。

2在机械设计中常用的CAD功能

第一,CAD实体建模。目前,CAD建模最主要的有三种方式,实体、表面、线框。比如在AUTOCAD中提供了多种实体建模方式,最基本的有立方体、圆球体、柱体、锥体等。一般零件都可以通过这些模块进行结构分析,设计时,对基本造型进行分解分析,然后采用布尔运算对零件进行三维造型。另外,零件三维实体建立后,调用运动分析模块对零件功能进行分析。对于零件装配,可以通过采用三维编辑功能,让零件按坐标要求进行装配,完成设计任务。第二,集成制造。科学技术的不断进步,CAD软件也在不断发展和强大,制造向数控化方向发展,设计向计算机方向发展,CAM/CAE也正在向计算机方向发展。一个完整的CAD/CAM软件集成了三维造型、图形编辑、曲面造型、仿真加工、受力分析、在线加工等的功能。这些模块的运行都是建立在全面的工程数据库基础上的。第三,机械设计CAE软件的发展。CAE软件主要是承担后期分析处理的任务,解决零件设计是否合理。比如产品零件结构是否优化,受力分析是否合理,运动特性分析,静态和动态特性分析等等。

3CAD技术在机械设计中的发展方向