(机械制造行业)现代机械设计方法

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汽车机械制造的机械设计创新方法

汽车机械制造的机械设计创新方法

汽车机械制造的机械设计创新方法汽车机械制造在现代社会中起着重要的作用,而机械设计则是汽车制造过程中至关重要的一部分。

随着科技的不断发展和创新,汽车机械设计也在不断进步和改进。

本文将探讨汽车机械制造中的机械设计创新方法。

一、整车结构设计创新整车结构设计是汽车机械制造中的基础工作,对汽车性能和外观起着决定性的影响。

在整车结构设计中,创新方法包括:1. 材料创新:采用轻量化材料如高强度钢材、铝合金和复合材料,可以降低整车质量,提高燃油效率和安全性能。

2. 结构创新:采用新的结构设计,如可折叠座椅、隐藏式车身零件等,可以提高车辆的适应性和实用性,提升用户体验。

3. 模块化设计:将整车设计分为多个模块,每个模块之间可以独立设计和制造,提高生产效率和灵活性。

二、发动机设计创新发动机是汽车的核心部件,其设计的创新对汽车性能和环保性有着重要的影响。

在发动机设计中,创新方法包括:1. 高效燃烧:优化气缸结构、燃烧室设计和燃油喷射系统,提高燃烧效率和功率输出。

2. 混合动力系统:将传统燃油发动机与电动机相结合,实现能源的高效利用和减排。

3. 热管理系统:采用改进的冷却系统和排气系统,提升热量回收效率,减少能量损失。

三、底盘与悬挂系统设计创新底盘与悬挂系统对汽车的操控性和乘坐舒适性起着重要的作用。

在底盘与悬挂系统设计中,创新方法包括:1. 悬挂系统优化:通过调整悬挂系统的几何参数,提高车辆的平稳性和操控性能。

2. 智能底盘控制:采用传感器和控制系统,实现底盘的主动控制和调节,提升驾驶安全性和乘坐舒适性。

四、安全系统设计创新安全是汽车机械制造中的重要关注点之一,安全系统的设计创新对于保护驾乘人员的生命安全至关重要。

在安全系统设计中,创新方法包括:1. 主动安全系统:包括刹车辅助系统、电子稳定系统等,提供驾驶员操控辅助和车辆稳定性控制。

2. 被动安全系统:包括安全气囊、座椅安全带等,提供车辆发生事故时的保护措施。

以上仅是汽车机械制造中机械设计创新方法的一些简要介绍。

现代机械设计的创新方法

现代机械设计的创新方法

现代机械设计的创新方法摘要:在经济产品不断优化的背景下,实现对现代机械设计的优化创新能更好的提升企业的核心竞争力,弥补这一重点缺陷,为提升整体的经济利益水平奠定良好基础。

在现代机械设计的过程中需要基于创新理论方法实施内部优化,为满足现代市场需求提供良好保障。

机械设计是一门复杂的科学技术,期间唯有基于对机械设计创新方法的研究和运用才能更好地为人们提供更加高效的服务,进而为推动生产建设提供保障。

近年来, 我们国家的经济以及科技都取得了显著的成就, 其中工业的发展最受人瞩目。

众所周知, 工业发展是不能够脱离机械而单独存在的, 尤其是最近几年, 人们对于工业产品的质量要求更为严格, 换句话讲更加关注机械设计创新。

具体来讲, 在创新的时候一定不能固守成规, 要适时的革新思想, 尤其是要着重提升工作者的创新意识。

我们坚信在广大同行的共同努力之下, 我们国家的机械设计创新工作一定会获取更加显著的发展, 从真正意义上带动国家经济以更快的速度发展, 早日实现经济大国、经济强国。

关键词:现代机械;设计;创新方法;前言机械设计技术是现代工业的核心基础科技,是现代工业不断发展壮大的重要动力基础。

近年来,随着世界市场激烈竞争的现象和世界上很多人对消费产品的需求逐渐增加,现代信息高新技术也融合了各类创新科技理论与方法,包括了现代计算机信息高新技术,机器人设计理论不断的创新、机器人产品设计方式也不断的革新,如此就可以更好的适应广大消费者对生产产品的需求。

尽管中国的机械设计理念和方法都有了长足的提高,但国际上关于中国机械设计的需求却开始慢慢增加。

对于来自全球市场的巨大压力,要想在设计品质和外观上领跑于全球市场,就需要提升中国产品设计水准。

一、进行机械产品设计革新工作的起因与重要性简述社会经济不断地在进步,这也在无形之中促进着机器人设计理论的发展。

而如何以最快的速度,证明机器人设计理论更合乎经济社会发展步调,也成了有关部门工作人员们需要认真思考与分析的内容。

机械制造中的机械设计优化方法

机械制造中的机械设计优化方法

机械制造中的机械设计优化方法在机械制造领域,机械设计的优化方法至关重要,它可以提高产品的性能、减少成本、延长寿命以及提高生产效率。

本文将介绍几种常见的机械设计优化方法,并说明它们的应用和优势。

一、拓扑优化拓扑优化是一种基于材料的设计方法,通过改变材料在结构中的分布来优化结构的性能。

这种方法可以在减少材料使用的同时保持结构的强度和刚度。

拓扑优化可以通过数值模拟和优化算法来实现。

在求解过程中,机械结构通过逐步去掉不必要的材料,最终达到最佳的结构设计。

这种方法可以应用于各种机械设备的设计中,例如飞机机翼、汽车车身和机械零件等。

拓扑优化的优势在于结构设计更加轻量化,减少了不必要的材料使用,同时确保了结构的强度和刚度。

它可以减轻机械设备的负载,提升整体性能,并减少能源消耗和成本。

二、参数优化参数优化是一种通过调整设计参数来优化机械结构性能的方法。

在设计过程中,各种参数(如尺寸、形状和材料等)会对产品的性能产生影响。

通过使用数值模拟和优化算法,可以找到最佳参数组合,以达到最优性能。

参数优化的优势在于它可以针对不同的需求进行优化设计。

例如,在汽车制造中,可以通过参数优化来提高汽车的燃油效率、降低噪音和提高行驶稳定性。

参数优化方法在机械设计中应用广泛,可以满足不同领域的需求。

三、材料优化材料优化是一种通过选择合适的材料来优化产品性能的方法。

在机械制造中,材料的选择对产品的性能至关重要。

通过选择具有合适力学性能和耐磨性的材料,可以提高机械设备的寿命和性能。

材料优化的优势在于它可以使机械设备在特定工作环境下表现出更好的性能。

例如,在高温环境下,可以选择具有较高耐热性的材料。

此外,材料优化还可以减少材料成本,提高生产效率。

四、流体优化流体力学是研究流动和流体行为的学科,它在机械设计中起着重要的作用。

通过数值模拟和优化算法,可以对流体进行优化设计,以提高流体力学系统的性能。

流体优化的优势在于它可以提高机械设备的能效和工作效率。

现代机械设计制造技术实践

现代机械设计制造技术实践

现代机械设计制造技术实践
现代机械设计制造技术实践包括以下几个方面:
1. 电子设计自动化(EDA):利用计算机辅助设计软件进行
产品设计,包括绘图、模拟分析、多体动力学仿真等。

EDA
可以大大提高设计效率和精度。

2. 三维设计与建模:使用三维建模软件创建产品的虚拟模型,可以进行装配、拆卸和运动仿真。

三维设计还可以用于技术文档和宣传资料的制作。

3. 数控加工技术:数控机床可以根据数字化的加工程序自动进行加工操作,具有高效、精确、重复性好等特点。

数控加工可以用于各种工艺,包括铣削、车削、钻削等。

4. 激光加工技术:激光切割、激光焊接、激光打标等激光加工技术可以实现对材料的精细加工,尤其适用于金属材料和非金属材料。

5. 快速原型制造(RPM)技术:RPM技术可以通过多种方法,如三维打印、激光固化、激光烧结等,快速制造出产品的实物模型,用于验证设计和进行功能测试。

6. 智能制造技术:智能制造技术包括物联网、人工智能、大数据分析等,可以实现机器之间的信息交换和自动控制,提高生产效率和质量。

7. 精密加工技术:包括超精密切削、抛光、电火花加工等,用于制造高精度、高表面质量的零部件。

8. 虚拟现实技术(VR):利用虚拟现实技术可以在计算机中进行产品设计和制造的模拟操作,可以提前解决可能出现的问题,减少实际生产中的错误和损失。

以上是现代机械设计制造技术实践的一些主要方面,随着科技的不断发展,这些技术将进一步完善和应用。

现代化机械设计制造工艺及精密加工技术

现代化机械设计制造工艺及精密加工技术

现代化机械设计制造工艺及精密加工技术摘要:随着科技的进步,我国现代化机械制造工艺以及精密加工技术水平在不断地成熟完善。

作为第二产业大国,机械制造业的发展进步极大促进了国内经济的提升。

但是,目前的机械设计制造工艺在某些方面依然存在着问题,因此为了我国机械设计制造工艺的发展,相关机械设计研发人员应集中精力解决当前阶段所面临的问题,以对其制造工艺和加工技术进行进一步优化。

关键词:现代化机械设计;精密加工技术;制造工艺1、现代化机械设计制造工艺及精密加工技术的发展现状随着科技的进步,我国的机械制造行业迎来了新的发展前景,创新和工匠精神成为了现阶段机械制造工艺的座右铭,机械制造工艺与技术也随着新时代的到来而更加精进。

机械制造行业摆脱传统的设计思路和方式,综合运用新的理念和技术设计制造机械。

虽然与发达国家相比,我国的机器设计、制造技术以及部分配套设施,还有明显差距,但是近年来,随着AI智能技术的出现以及国内政策的扶持,我国机械制造行业开始催生出也来也多的智能机械制造工艺,机械设计和制造技术的也在不断地发展。

现如今,我国成功将电子信息技术与机械制造结合,使得国内的机械设计和制造工艺得到进一步改进[1]。

2、现代化机械设计制造工艺及精密加工技术的特点2.1引入了人工智能技术现今科技进步的大环境下,发展人工智能是大势所趋,现代化机械制造业为了不断进步,在其发展的同时也引进了人工智能技术。

人工智能技术的融合使的现代机械制造实现了完全自动化制作,如操作者只需要提前设置好各种机械制造时所需的数据参数,智能系统就会根据参数进行综合分析,做出最终决定。

因此人工智能技术的应用一方面有效降低了机械制造由人工操作的成本,另一方面提高机械制造的生产效率,使的现代化机械行业获取的经济利益更加可观[3]。

2.2更注重工艺精密度现代化的机械制造技术广泛应用于各个行业,其中包括航空航天方面、轮船舰艇方面、电子制造方面等,这些行业对生产出的机械部件要求极其严格,因此在机械设计过程中会更注重机械仪器的加工精度,从而保障所生产机械产品的质量。

现代机械设计理论与方法(1)

现代机械设计理论与方法(1)
2 2 g7 ( X ) z小x3 x2 AHT小(1 z小 / z大) 0
⑦ 满足轮齿弯曲强度要求,应有
2 g8 ( X ) x3 z小x2 AFT小YF 0
3)选用合适的优化方法求解,得
z1 22 X b 53 m 4. 5
优化设计
将设计问题的 物理模型转化 为数学模型
选用适当的优化方 法和计算机程序
通过计算机 求解得到最 佳设计方案
② 计算机辅助设计(CAD)
CAD能够帮助我们完成机械设计中的图形设计(制图) 及部分分析计算。(以计算机为工具) 计算机辅助设计
传统设计
人工计算、绘图
用计算机设计、 计算、绘图。
设计精度、稳定性 和效率有限,修改 不方便
四、现代设计方法的特点
程式性。研究设计的全过程,要求设计者从产品 规划、方案设计、技术设计到试验、试制进行全面考 虑,按步骤有计划地进行设计。
创造性。突出人的创造性,力求探寻更多新方案, 开发创新性产品。
最优化。设计的目的是得到功能全、性能好、成 本低的最优产品。 综合性。建立在系统工程和创造工程基础上,综 合运用信息论、优化论、相似论、决策论、预测论等 相关理论,提供多种途径解决产品的设计问题。 计算机化。
④ 模数和齿宽之间要求 5m b 17 m
g 4 ( X ) x2 5x3 0 g5 ( X ) 17x3 x2 0
⑤ 保证各行星轮之间齿顶不相碰撞,应满足
g 6 ( X ) x1 sin

C

1 x1 (i 2)(1 sin ) 0 2 C
⑥ 满足接触强度要求,应有
主要应用于 以下方面

现代机械设计制造工艺和精密加工技术

现代机械设计制造工艺和精密加工技术

M achining and Application机械加工与应用现代机械设计制造工艺和精密加工技术高 翊摘要:当前,我国经济水平不断提升。

在时代发展进步背景下,现代化技术的发展速度也日益加快,在各个领域中的应用也更加广泛。

以机械设计制造行业为例来说,机械产品生产技术的要求越来越高,生产标准也趋于标准化、精细化。

现代化技术的应用进一步优化了产品结构与质量,机械制造工艺的升级和精密加工技术的出现推动着机械行业的发展。

本文系统分析了现代机械制造工艺和精密加工技术的特点以及精密加工技术在现代机械设计制造过程中的应用。

关键词:现代机械设计;制造工艺;精密加工技术伴随着社会与科技的发展进步,机械产品设计与生产的精细化程度逐步提高。

当然,这主要得益于现代机械设计制造工艺和精密加工技术的广泛应用。

机械设计制造在整个工业产品生产中占据着至关重要的位置,同时它作为我国基础性产业,与我国经济发展水平和其他相关产业的发展有着十分密切的关系。

现代机械设计制造工艺与精密加工技术的应用于发展有效弥补了传统机械制造业的诸多弊端。

机械设计制造企业必须充分认识现代机械设计制造工艺与精密加工技术应用的重要性,提升自身产品的生产质量,这样才能在行业中始终保持良好的竞争优势。

为促进该项技术在实际生产中不断完善,人们还需注重对该工艺技术的秩序优化,使之向高精尖技术方向发展。

1 现代机械设计制造工艺和精密加工技术相关概述现代机械设计制造工艺和精密加工技术吸收了先进性、现代化、智能化的科学生产技术,主要是指在现代工业制造行业中成熟、广泛应用的技术。

该项技术贯穿于整个机械产品设计、生产的环节,并且取得了良好应用效果。

1.1 现代机械设计制造工艺现阶段,面对日益恶化的环境问题人们逐步提高了自身的环保与节能意识。

在此基础上,进行工业产品制造的过程中人们也给予产品制造环保性与节能性更高的关注度。

但实践中,我国机械制造行业仍然存在诸多问题制约着该行业的可持续发展。

现代化机械设计制造工艺及精密加工技术分析

现代化机械设计制造工艺及精密加工技术分析

现代化机械设计制造工艺及精密加工技术分析摘要:本文主要介绍了精密加工的基本原理、常见工具和技术。

在精密加工过程中,选择合适的加工工具和技术是至关重要的,如超硬刀具、钻孔刀具、磨削工具、加工中心技术、激光加工技术和超声波加工技术等。

这些工具和技术都有各自的特点和适用范围,在实际应用中需要根据工件的要求和特点进行综合考虑。

关键词:现代化;机械设计制造工艺;精密加工引言:随着科学技术的进步和社会需求的变化,精密加工在现代化机械制造业中扮演着越来越重要的角色。

精密加工可以对各种材料进行高精度、高表面质量的加工,广泛应用于汽车、航空航天、电子等行业中的零部件制造。

在精密加工过程中,选择合适的加工工具和技术是至关重要的,因此本文旨在介绍精密加工的基本原理、常见工具和技术,以帮助读者更好地了解和应用精密加工技术。

一、现代化机械设计制造工艺分析1.1设计流程与方法现代化机械设计制造工艺对于设计流程和方法提出了更高的要求,数字化设计技术、模拟仿真技术、基于云计算的设计服务平台等技术应运而生。

(1)数字化设计技术数字化设计技术是将机械产品的设计过程数字化,并采用计算机辅助设计软件进行设计。

数字化设计技术通过数字模型的方式进行设计,可以实现自动化、智能化的设计过程,有效地提高产品的设计效率和质量。

数字化设计技术的主要特点包括:快速、精确、灵活、可重用性强等。

(2)模拟仿真技术模拟仿真技术是利用计算机对机械产品进行虚拟仿真实验,以模拟机械产品在实际使用过程中的运行情况。

模拟仿真技术能够帮助设计人员发现并解决设计问题,为产品设计提供更全面、更准确的分析和评估。

(3)基于云计算的设计服务平台基于云计算的设计服务平台是利用云计算技术,将机械产品的设计、分析、仿真等各个环节集成在一起,形成一个统一的、协同的设计服务平台。

基于云计算的设计服务平台可以提高设计效率、降低设计成本,同时也能够实现设计资源共享和协同工作,提高设计团队的协作效率。

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第11章现代机械设计方法机械设计是生产机械产品的第一道工序,设计质量的高低,直接影响机械产品的技术水平和经济效果,因此,设计的过程是设计-评价-再设计的反复过程。

传统的机械设计方法,是以实践经验为基础,依据力学和数学建立的理论公式和经验公式,运用数表、图形和手册等技术资料,进行方案拟定、设计计算、绘图和编写设计说明书。

而现代设计是以产品为总目标的一系列种类繁多的现代设计法和技术的综合运用。

生产技术的需要和先进设计手段的出现,必须促进设计领域的改革和发展,对于机械设计来说几乎是更新换代,传统的常规设计方法受到很大冲击,用科学的设计方法代替经验的、类比的设计方法已势在必行。

缩短设计周期、提高设计质量、发展设计理论、改进设计技术及方法已成为当前机械设计的必然趋势。

11.1 计算机辅助设计由于计算机具有运算速度快、数据处理准确、存储量大和具有逻辑判断功能等特点,因此,它已经成为现代工程设计中分析、计算、综合、决策、数据处理、图形处理和与各种现代设计法结构的不可替代的重要工具。

这种人机交互式的设计方法,就是计算机辅助设计CAD(Computer Aided Design)。

产品的生产分设计与制造两大部分,设计过程中除了需求分析及可行性研究与分析这两个环节很难用计算机实现外,其余从概念设计到设计结果都可用计算机实现,从而构成了CAD过程。

制造过程是指从工艺过程设计开始,经产品装配直到进入市场为止。

在这个过程中,工艺设计以及采用数控机床时的加工编程等,从工艺过程设计到装配的一系列环节同样也可以用计算机实现,由此构成了广义的CAM过程。

在CAM过程中主要包括两个软件,一类叫计算机辅助工艺规程设计(CAPP:Computer Aider Proess Planning),另一类叫数据编程(NCP:NC Programming)。

这两个过程的298计算机化促进了设计与制造自动化的程度。

自动化程度的进一步提高是有赖于这两个过程的进一步集成,并由此奠定了现代计算机集成制造系统(CIMS:Computer Integrated Manufacturing System)的基础。

必须指出,CAD不是完全的设计自动化,实践证明完全的设计自动化是非常困难的,为此曾经走过弯路。

CAD是将人的主导性和与创造性放在首要地位,同时充分发挥计算机的长处,使二者有机地结合起来,因此人机信息交流及交互工作方式是CAD系统最显著的特点。

11.1.1计算机车辅助设计的软件系统CAD的软件系统包括系统软件、支撑软件和应用软件三个层次。

如图11-1所示。

1、系统软件系统软件与硬件和操作系统密切相关,用于对系统资源的管理,对输入和输出设备的控制等。

2、支撑软件支撑软件是系统软件基础上开发的满足用户共同需要的通用软件或工具软件,目前市场上所见到的各种商业化的CAD软件大多属于支撑软件。

支撑软件主要用来实现几何建模、绘图、工程设计计算和分析等功能。

1)集成化CAD/CAM软件集成化CAD/CAM软件支持在二维和三维图形方式下进行产品及其零件的定义。

如AutoCAD等。

但近年来随着实体造型技术的日趋完善,不少CAD 系统转向采用实休造型技术来定义产品的几何模型,进行分析、数控加工、输出工程图等。

目前较为成熟的CAD/CAM集成系统包括:UG,Pro-Engineer,CATIA,DUCT,CADDS-5等。

2)计算和分析软件299计算和分析软件主要用于解决工程设计中的各种数值和分析。

包括:①数学计算软件,如MATLAB、MATHCAD等。

②有限元分析软件,如I-Deas,SAP-5,ADINA,ANSYS等。

目前有限元分析的理论和方法已日趋成熟,这些软件还包含了较强的前、后处理功能。

③优化设计软件,如IBM公司的ODL、我国的OPB-2等。

3)数据库管理系统软件目前流行的数据库管理软件很多,如FoxPro、Oracle、Access等,它们都属于关系型数据库管理系统,常用于商业和事物管理中。

适用于CAD 工程数据库的管理系统必须是管理量大、类型及关系很复杂的数据,且信息模式是动态的。

目前流行的数据库管理系统很难满足上述要求。

因此,在设计时要根据需要选择和编制适用数据库和接口程序。

11.1.2工程数据处理方法在机械设计过程中,经常需要查阅一些手册和文献资料,以获得有关的计算公式和大量数据,例如零部件的标准和规范,材料的机械性能,许用应力和各种计算系数等经验数据或实验曲线与图表。

在传统的设计方法中,主要靠设计人员手工查取,十分繁琐和费时。

鉴于计算机具有大量存储与迅速检索的功能,可以快速、精确无遗漏地处理各种大小数据文件,在现代设计方法中,通常将设计所需要的计算公式、计算方法和过程以及大量数据、表格或线图以程序、文件和数据库等方式预先存入计算机的外存和内存中,以便设计时由计算机按照设计的需要自动检索,依靠计算机完成大量繁琐的事务性工作,使设计师有更多的时间和精力从事创造性设计。

机械设计过程中一些常用数据表格和线图在计算机中的存取一般有三种处理方式:(1)将数据表格和线图转化为程序存入内存。

(2)将数据表格和线图转化为文件存入内存。

(3)将数据表格和线图转化为数据结构(数据相互关联的形式)存入数据库。

相关处理方法和计算程序可参阅文献[17]、[18]。

11.1.3优化设计方法常规的机械设计是基于安全概念的“合格设计”各种几何参数能够保证300零件安全就认为合格,但这不一定是最优的。

近年来,由于优化理论的发展和电子计算机广泛应用在机械设计中,采用优化设计方法,可以综合考虑多方面的复杂因素,在各种约束条件的限制下,寻求满足预定目标的最优化方案和最佳参数。

这样,在缩短设计周期的同时,大大提高了设计质量,有效地确保所要求的技术经济指标。

通用优化设计程序的建立以及一些专用零部件优化程序的研制成功,以直接调用或以商品形式提供给设计部门应用。

设计师进行优化设计的主要工作是建立数学模型和分析优化结果,相关处理方法和计算程序可参阅文献[17]、[18]。

11.2 平面连杆机构的运动分析和机构的运动模拟11.2.1. 运动分析的目的机构的运动分析,就是根据给定的原动件运动规律,求出机构中其他构件的运动,即求出各构件的位置、速度、加速度,或角位置、角速度、角加速等运动参数。

其目的在于研究评价机构的运动及动力性能,或求出某些构件上特定点的轨迹,以确定机构的行程或外形尺寸。

要在计算机上分析一个连杆机构的运动情况,必须首先建立类似于式(3-7)的数学模型,在相应的支撑软件系统中编制应用程序,通过计算机模拟实际运动状况,计算出机构运动过程中的各构件所占据的位置;获取相关的运动参数和机构工作特性等。

相关理论和计算方法读者可参阅文献[16]、[17]、[18]。

11.2. 2. 程序说明本程序使用AutoCAD的内部编程语言AutoLISP编程。

它的优点是:(1)AutoCAD具有宽松的运行环境和广泛的用户群体;有丰富的应用软件供用户参考和使用;应用软件可以直接在AutoCAD的图形编辑状态下运行。

产生符合机械制图规范的图形或图形文件。

(2)具有强大的图形调用和编辑功能,各种指令既可以直接键入,又可以用菜单选择。

301(3)输入数据方便。

当需要输入一个点时,既可以直接键入点的坐标,也可以用光标给出位置,还可以利用AutoCAD对光标的约束功能,捕捉已有实体上的特殊点;当需要输入一个值时,既可直接键入一个值,也可通过橡皮筋的长度给出。

(4)随时可用AutoCAD的原有命令对已生成图形进行修改和完善。

(5)由于AutoLISP具有文件操作功能,因此可以将图形的几何或非几何信息写入文件,传递给后读的CAPP/CAM,也可以读取其他外部程序生成的数据文件,作为结构设计的图形数据。

限于篇幅,本章只列举出程序的使用和分析结果,以满足教学使用要求。

源程序及安装说明可通过网址:/zhang dan wen/下载。

11.2. 3.模拟结果及分析图11-2为曲柄摇杆机构的运动模拟结果。

图11-2(a)为用户在AutoCAD环境下,通过人机交互输入方式输入铰链点A,B,C,D位置坐标后,程序自动生成的机构简图并按运动参数动态模拟机构运动。

图11-2(b)是根据机构运动绘制的摇杆3的摆角Ψ、角速度ω3、以及传动角γ随曲柄γ转动一个周期(2π)的变化规律。

从模拟结果可以得到以下结论:(1)Ψ(Ф)曲线反映摇杆的摆动范围;ψmax所对应的横坐标可以确定曲柄的极位夹角θ和机构的行程速度比系数κ≈1.3。

302(2)在γ(Ф)曲线中传动角的变化幅度为(128°~58°),通过多方案优化,可以改变摇杆工作行程的平均传动角水平,有利于机构的动力特性。

(3)机构的运动特性主要反映摇杆的角速度ω3、角加速度ε3的变化,通过调整几何参数,可获得不同的运动特性。

图11-3为铰链一滑块机构及其模拟运动结果,导杆EF为运动输出构件,行程速比系数κ≈1.8。

图11-4所示的是初步设计的惯性筛机构(详见图3-3(b)),采用曲柄摇杆机构作机构的主体,当主动曲柄AB等速回转时,从动摇杆CD作摆动,从而使筛体E有较大变化的加速度,利用此加速度产生的惯力使被筛材料达到理想的筛分效果。

303304 图11-5是改进的惯性筛机构,利用双曲柄机构作机构的主体,通过运动模拟,其加速度曲线变化明显,可产生更大的惯性力,达到理想筛分效果。

同时还可以确定筛体E 左右移动的距离以便确定外形尺寸。

图11-6是对曲柄滑块机构连杆上D 点的运动轨迹模拟结果,通过不同的机构组合,可以获得复杂运动轨迹,以满足不同要求。

相关设计理论见文献[18]、[20]。

11.3 带传动设计举例11.3.1 程序说明本程序使用AutoCAD 的内部编程语言AutoLISP 编程。

当程序加载后运行执行指令,通过菜单输入计算参数,显示可行的设计方案。

通过对用户选择的设计方案进行校核,根据用户要求自动绘制带轮的零件图。

【例11-1】设计带式运输机动装置中的V 带传动,电动机功率P=5.5kw,转速N1=960r/min,V带的传动比i=3.2,两班制工作,要求传动比误差不超过±5%。

解输入已知条件:点击“设计计算”按钮,得到下列设计结果(见表11-1):表11-1 B型带设计方案11.2. 2、结果分析由上述结果可知,在合理的带速范围内,三角胶带的传递功率随带速增加而提高。

为了充分发挥带的传动能力,在传动尺寸允许的条件下,可以选用直径的带轮。

同时,这样做还可以减少胶带根数,使传动的轴向尺寸减少。

在本例中,若对传动尺寸的大小没有限制,则取小带轮直径D为160mm1较好。

11.4 齿轮传动的优化设计11.4.1、设计变量齿轮传动在工业上的应用极为广泛,因此,齿轮及其减速器的优化设计对提高齿轮传动及其减速器的承载能力、延长寿命和减少其体积和重量等方面具有重要的技术价值和经济意义。

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