机械零件的设计方法有哪些步骤及注意事项

时间：2019-11-11

机械零件的设计方法：
一、机械零件的常规设计方法
1、理论设计
理论设计是根据设计理论和实验数据所进行的设计。它又可分为设计计算和校核计算两类。设计计算是根据零件的工作情况，选定计算准则，按其所规定的要求计算出零件的主要几何尺寸和参数。校核计算是先按其他办法初步拟定出零件的主要尺寸和参数，然后根据计算准则所规定的要求校校零件是否安全。由于校核计算时，已知零件的有关尺寸，因此能计入影响强度的结构因素和尺寸因素，计算结果比较精确。
2、经验设计
经验设计是根据已有的经验公式或设计者本人的工作经验，或借助类比方法所进行的设计。这主要适用于使用要求不大变动而结构形状已典型化的零件，如箱体、机架、传动零件的结构要素等。
3、模型实验设计
这种设计是对一些尺寸巨大、结构复杂的重要零件，根据初步设计的结果，按比例制成小尺寸的模型，经过实验手段对其各方面的特性进行检验，再根据实验结果对原设计进行逐步修改，从而达到完善的设计。模型实验设计是在设计理论还不成熟，已有的经验又不足以解决设计问题时，为积累新经验、发展新理论和获得好结果而采用的一种设计方法。但这种设计方法费时、耗资，一般只用于特别重要的设计中。
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1、选择零件的类型和结构。这要根据零件的使用要求，在熟悉各种零件的类型、特点及应用范围的基础上进行。
2、分析和计算载荷。分析和计算载荷，是根据机器的工作情况，来确定作用在零件上的载荷。
3、选择合适的材料。要根据零件的使用要求、工艺要求和经济性要求来选择合适的材料。
4、确定零件的主要尺寸和参数。根据对零件的失效分析和所确定的计算准则进行计算，便可确定零件的主要尺寸和参数。
5、零件的结构设计。应根据功能要求、工艺要求、标准化要求，确定零件合理的形状和结构尺寸。
6、校核计算。只是对重要的零件且有必要时才进行这种校核计算，以确定零件工作时的安全程度。
7、绘制零件的工作图。
8、编写设计计算说明书。三、机械零件的设计计算
机械零件的主要尺寸常常需要通过理论计算确定。理论设计计算是根据零件的结构特点和工作情况，将它合理简化成一定的物理模型，运用理论力学、材料力学、流体力学、摩擦学、热力学、机械振动学等理论或利用这些理论推导出设计公式、实验数据来进行设计。理论设计计算可分为设计计算和校核计算两种。
1、设计计算。按设计公式直接求得零件的有关主要尺寸。
2、校核计算。已知零件各部分的尺寸，用设计公式校核它是否满足有关的设计计算准则。
为了使设计计算的结果更符合实际，应该多方面参考过去成功的设计和实践积累的经验关系式、统计数据等。对于一些大型、结构复杂的重要零件，必要时还可以进行模型实验或实物实验。机械零件设计的注意事项：
产品设计过程是智力活动过程，它体现了设计人员的创新思维活动，设计过程是逐步逼近解决方案并逐步完善的过程。设计过程中还应注意以下几点：
1、设计过程要有全局观点，不能只考虑设计对象本身的问题，而要把设计对象看作一个系统，处理“人—机—环境”之间的关系。
2、善于运用创造性思维和方法，注意考虑多种方案的解，避免解决问题的局限性。
3、设计的各阶段应有明确的目标，注意各阶段的评价和优选，以求出既满足功能要求又有较大实现可能的方案。
4、要注意反馈及必要的工作循环。解决问题要由抽象到具体，由局部到全面，由不确定到确定。

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