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機械設計主要內(nèi)容范文第1篇

近年來，我國機械制造業(yè)對于綠色機械設計的研究內(nèi)容比較多，研究的深度和廣度也不斷拓寬，很多人將綠色機械設計也稱為“生態(tài)設計”“、自然環(huán)境設計”、“環(huán)境意識設計”等。和傳統(tǒng)的機械設計制造理念相比，在產(chǎn)品的設計與開發(fā)過程中，傳統(tǒng)的機械設計制造首先立足于市場需求分析，根據(jù)市場需求設計產(chǎn)品的使用功能、使用壽命等基本屬性，并且需求反復的修改，往往會導致設計過程以及產(chǎn)品制造周期延長，生產(chǎn)后不易拆卸，產(chǎn)品以及回收難度較大，部分產(chǎn)品在報廢之后，可能無法回收，造成資源大量浪費以及環(huán)境污染。綠色設計的重要性主要表現(xiàn)在可節(jié)省原材料，減少能源消耗，減少使用過程中廢水、廢氣、廢料的排放，進而保護自然生態(tài)環(huán)境。更加符合可持續(xù)發(fā)展要求主題，實現(xiàn)更大的經(jīng)濟價值以及社會價值。

2綠色理念在機械設計中的具體應用分析

2．1綠色設計方案

目前比較常用的綠色理念設計方案包括生命周期設計、可拆卸性設計以及模塊化設計三種，生命周期設計主要是基于環(huán)境保護、機械產(chǎn)品的成本需求以及產(chǎn)品性能等方面考慮，包括產(chǎn)品的回收、再利用成本、產(chǎn)品代替以及污染物的處理等問題；可拆卸性設計主要是在保證產(chǎn)品功能不受影響的前提下，進行有規(guī)律拆卸，主要針對產(chǎn)品的再利用設計以便產(chǎn)品生產(chǎn)后期的維護；模塊化設計主要是考慮產(chǎn)品的功能以及模塊，通過產(chǎn)品模塊的重新組合從而形成新的系統(tǒng)，既可以實現(xiàn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代，也可以提高零部件的充分利用率。最后應建立健全綠色機械設計數(shù)據(jù)庫，設計人員可將機械設計制造過程中用到的數(shù)據(jù)以及需要的數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)化儲存，以便日后查詢以及綠色設計的理論基礎。

2.2綠色機械設計制造中的材料選擇

材料是綠色設計的主要內(nèi)容，在機械設計制造過程中應首選環(huán)保、健康的制造材料，綜合考慮材料與材料之間的相容性、材料的經(jīng)濟性和安全性，分析材料對環(huán)境的影響。傳統(tǒng)的機械制造產(chǎn)品材料主要包括汞、鉛等特殊的有害化學物質(zhì)構(gòu)成，產(chǎn)品在使用報廢后，回收利用率低，對環(huán)境有極大的損害，為了實現(xiàn)綠色機械制造工藝，應從源頭開始抓起，慎重選擇機械制造材料。機械設計的綠色選材應選擇能夠滿足產(chǎn)品需求的基本性能，保證材料的可用性，選擇高溫性能、抗沖擊性能以及耐腐蝕性能材料，避免選擇有毒材料。其次應加強綠色材料的管理工作，認真審核材料的性能、根據(jù)不同的材料進行分類管理并加以標注，在材料投入實際生產(chǎn)后應實現(xiàn)材料的動態(tài)管理，及時回收和有效利用設計中產(chǎn)生的副產(chǎn)品以及廢棄物。

3綠色機械設計實現(xiàn)的基本要求

在機械設計制造中，若想要真正實現(xiàn)綠色理念設計，需要國家政策的支持、產(chǎn)品設計人才以及先進的設計技術，人才是實現(xiàn)綠色設計的核心力量，首先應加強對機械設計人才的培養(yǎng)，重點培養(yǎng)的對象應該是高中職院校中機械設計專業(yè)的學生，加強綠色理念設計的概念，讓他們重視綠色設計。其次，國家應制定相關的綠色機械產(chǎn)品支持政策，加強社會以及廣大群眾對機械產(chǎn)品設計的監(jiān)督力度。同時應不斷學習、引進一些先進發(fā)達國家先進的技術，積極實現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新，盡量優(yōu)化設計方案。

4總結(jié)

機械設計主要內(nèi)容范文第2篇

關鍵詞：環(huán)保理念；機械設計；機械制造；應用分析

分析我國經(jīng)濟的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展趨勢，“環(huán)保節(jié)能”、“節(jié)能”是我們必然的選擇，也是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的唯一、有效策略，目前環(huán)保理念已經(jīng)滲入到各行各業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略。機械制造業(yè)是我國工業(yè)發(fā)展的重要標志，從某種程度上而言，機械制造的水平代表了一個國家、地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平以及科學技術水平，在我國的經(jīng)濟發(fā)展中占有舉足輕重的地位。環(huán)保理念設計是一種全新的發(fā)展戰(zhàn)略，符合當前時代的發(fā)展需求以及人們的生活要求，傳統(tǒng)的機械設計制造并沒有融入環(huán)保意識，不僅造成資源的嚴重浪費，后期加工廢品也并未得到正確的處理，極大的破壞了自然環(huán)境，也極大的限制了機械制造業(yè)的長久、健康發(fā)展，因此在機械設計制造中注入綠色設計這一全新元素，顯得非常重要，也非常必要。

1 環(huán)保理念設計的基本概念以及內(nèi)容

機械設計是機械生產(chǎn)的第一步，機械設計水平直接決定機械性能，其主要是結(jié)合機械產(chǎn)品的使用要求，對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、零件材料、零件形狀、零件大小、運作原理、運行方式、能量傳遞等各方面內(nèi)容進行分析和精密的計算，進而設計出符合使用要求的機械產(chǎn)品。綠色設計理念貫穿于產(chǎn)品生命周期的全過程，在考慮產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、成本以及開發(fā)周期等問題的同時，充分考慮設計產(chǎn)品對資源以及環(huán)境的影響，以產(chǎn)品的可循環(huán)使用為導向優(yōu)化產(chǎn)品設計的各方面因素，最大限度的降低產(chǎn)品及其制造過程中消耗資源總量以及對環(huán)境的危害程度。環(huán)保設計主要將產(chǎn)品的設計眼光投放在未來的可持續(xù)發(fā)展上，將環(huán)保產(chǎn)品設計的要求作為設計約束條件，提倡無廢物、可回收的產(chǎn)品設計技術。環(huán)保設計的核心內(nèi)容是減少環(huán)境污染，降低能源消耗，實現(xiàn)產(chǎn)品以及零部件的回收以及循環(huán)利用，降低機械的更換頻率，大體可概括為“Reduce（減少）”、“Recycle（循環(huán)）”以及“Reuse（重新利用）”--3R 理念。

2 基于環(huán)保理念的機械設計制造的重要性

近年來，我國機械制造業(yè)對于環(huán)保機械設計的研究內(nèi)容比較多，研究的深度和廣度也不斷拓寬，很多人將環(huán)保機械設計也稱為“生態(tài)設計”、“自然環(huán)境設計”、“環(huán)境意識設計”等。和傳統(tǒng)的機械設計制造理念相比，在產(chǎn)品的設計與開發(fā)過程中，傳統(tǒng)的機械設計制造首先立足于市場需求分析，根據(jù)市場需求設計產(chǎn)品的使用功能、使用壽命等基本屬性，并且需求反復的修改，往往會導致設計過程以及產(chǎn)品制造周期延長，生產(chǎn)后不易拆卸，產(chǎn)品以及回收難度較大，部分產(chǎn)品在報廢之后，可能無法回收，造成資源大量浪費以及環(huán)境污染。環(huán)保設計的重要性主要表現(xiàn)在可節(jié)省原材料，減少能源消耗，減少使用過程中廢水、廢氣、廢料的排放，進而保護自然生態(tài)環(huán)境。更加符合可持續(xù)發(fā)展要求主題，實現(xiàn)更大的經(jīng)濟價值以及社會價值。

3 環(huán)保理念在機械設計中的具體應用分析

3.1 環(huán)保設計方案

目前比較常用的環(huán)保理念設計方案包括生命周期設計、可拆卸性設計以及模塊化設計三種，生命周期設計主要是基于環(huán)境保護、機械產(chǎn)品的成本需求以及產(chǎn)品性能等方面考慮，包括產(chǎn)品的回收、再利用成本、產(chǎn)品代替以及污染物的處理等問題；可拆卸性設計主要是在保證產(chǎn)品功能不受影響的前提下，進行有規(guī)律拆卸，主要針對產(chǎn)品的再利用設計以便產(chǎn)品生產(chǎn)后期的維護；模塊化設計主要是考慮產(chǎn)品的功能以及模塊，通過產(chǎn)品模塊的重新組合從而形成新的系統(tǒng)，既可以實現(xiàn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代，也可以提高零部件的充分利用率。最后應建立健全環(huán)保機械設計數(shù)據(jù)庫，設計人員可將機械設計制造過程中用到的數(shù)據(jù)以及需要的數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)化儲存，以便日后查詢以及環(huán)保設計的理論基礎。

3.2 環(huán)保機械設計制造中的材料選擇

材料是環(huán)保設計的主要內(nèi)容，在機械設計制造過程中應首選環(huán)保、健康的制造材料，綜合考慮材料與材料之間的相容性、材料的經(jīng)濟性和安全性，分析材料對環(huán)境的影響。傳統(tǒng)的機械制造產(chǎn)品材料主要包括汞、鉛等特殊的有害化學物質(zhì)構(gòu)成，產(chǎn)品在使用報廢后，回收利用率低，對環(huán)境有極大的損害，為了實現(xiàn)環(huán)保機械制造工藝，應從源頭開始抓起，慎重選擇機械制造材料。機械設計的環(huán)保選材應選擇能夠滿足產(chǎn)品需求的基本性能，保證材料的可用性，選擇高溫性能、抗沖擊性能以及耐腐蝕性能材料，避免選擇有毒材料。其次應加強環(huán)保材料的管理工作，認真審核材料的性能、根據(jù)不同的材料進行分類管理并加以標注，在材料投入實際生產(chǎn)后應實現(xiàn)材料的動態(tài)管理，及時回收和有效利用設計中產(chǎn)生的副產(chǎn)品以及廢棄物。

4 環(huán)保機械設計實現(xiàn)的基本要求

在機械設計制造中，若想要真正實現(xiàn)環(huán)保理念設計，需要國家政策的支持、產(chǎn)品設計人才以及先進的設計技術，人才是實現(xiàn)環(huán)保設計的核心力量，首先應加強對機械設計人才的培養(yǎng)，重點培養(yǎng)的對象應該是高中職院校中機械設計專業(yè)的學生，加強環(huán)保理念設計的概念，讓他們重視環(huán)保設計。其次，國家應制定相關的環(huán)保機械產(chǎn)品支持政策，加強社會以及廣大群眾對機械產(chǎn)品設計的監(jiān)督力度。同時應不斷學習、引進一些先進發(fā)達國家先進的技術，積極實現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新，盡量優(yōu)化設計方案。

綜上所述，環(huán)保理念是一種符合當前經(jīng)濟社會發(fā)展的重要發(fā)展戰(zhàn)略，可以實現(xiàn)機械制造產(chǎn)品的低耗能、低成本、高利用率以及高回收率，大大的提高機械機械產(chǎn)品的經(jīng)濟價值以及社會價值，推動我國可持續(xù)發(fā)展觀的實施路徑，是未來世界發(fā)展的主流。

參考文獻

[1]張生泉.機械產(chǎn)品環(huán)保設計與制造技術[J].中國科技縱橫，20I4.

機械設計主要內(nèi)容范文第3篇

資源的枯竭、環(huán)境的污染使越來越多的自然災害威脅人類的生存，因此，人們開始注意到了綠色環(huán)保的重要性，努力探索新的經(jīng)濟發(fā)展模式。經(jīng)濟發(fā)展的很大一個組成部分是機械設計，它與人們的生產(chǎn)和生活緊密聯(lián)系。機械設計的不斷發(fā)展提高了我國科學技術的水平，為人們帶來了快節(jié)奏的生活，但與此同時也為人們的生活帶來了諸多的環(huán)境問題。要想解決這一污染問題，就必須提高對綠色設計理念的重視，將綠色理念運用到機械設計中去。近幾年來，隨著人們對環(huán)境問題重視程度的不斷加深，機械制造業(yè)對綠色機械設計的研究也越來越廣泛，在其深度和廣度上都有了一定的拓寬。綠色機械設計也被人們稱為“自然環(huán)境設計”、“生態(tài)設計”、“環(huán)境意識設計”等，與傳統(tǒng)的設計理念相比，它更加符合可持續(xù)發(fā)展的要求主題。在機械設計中綠色理念有著非常重要的作用，其主要表現(xiàn)在三個方面。一是在生產(chǎn)的過程中減少了廢氣、廢料、廢水的排放，提高了環(huán)境質(zhì)量，有效地保護了人們生存的環(huán)境。二是節(jié)約了原材料，提高了能源的利用率，減少了自然能源消耗過度帶來的環(huán)境問題，能夠加強對可再生能源的開發(fā)利用，較好地保護了我國的自然生態(tài)環(huán)境。三是它與我國可持續(xù)發(fā)展的要求相符合，能夠?qū)崿F(xiàn)更好的經(jīng)濟和社會價值。

2.綠色理念在機械設計制造中的應用

2.1健康環(huán)保的綠色制造材料

綠色設計的主要內(nèi)容是在機械設計制造的過程中應選擇健康環(huán)保的制造材料，在選擇材料的過程中應充分考慮材料的安全性、經(jīng)濟性以及材料與材料之間的相容性，其中最重要的是考慮材料的使用是否會對環(huán)境產(chǎn)生污染。傳統(tǒng)的機械制造材料主要是有害的化學物質(zhì)如鉗、汞等，這些材料不僅對環(huán)境會產(chǎn)生嚴重的污染，而且材料的回收利用率較低，產(chǎn)品報廢之后沒有任何可取之處。因此，要想達到綠色機械設計制造的目的，就應該科學合理的選擇機械制造的材料，從機械制造的源頭開始加入綠色理念。在機械設計制造中選擇綠色的材料應該首先滿足產(chǎn)品基本性能的需求，確保材料的實用性，是否具有耐高溫、耐腐蝕、抗沖擊等基本性能，并且要避免選擇有毒的損害人類健康的原材料。其次應該要加強對綠色環(huán)保材料的管理工作，注重對不同類型的材料進行分類管理。對材料實行動態(tài)管理，認真審核材料的性能，尤其是在材料進入實際生產(chǎn)過程后，并且對生產(chǎn)后的殘余材料和廢棄品應及時回收利用和處理。

2.2綠色理念的設計方案

就目前而言，綠色設計理念有著很多的設計方案和技術，但常用的綠色理念設計方案主要有三種：可拆卸性設計、模塊化設計、生命周期設計?？刹鹦缎栽O計是指有規(guī)律的拆卸，主要是為了產(chǎn)品生產(chǎn)后期的維護以及產(chǎn)品的再利用設計，但它要在保證產(chǎn)品的功能不受到影響的情況下才能進行；模塊化設計是指重新組合產(chǎn)品的模塊形成新的系統(tǒng)，它主要考慮產(chǎn)品的模塊和功能，既可以達到提高零部件回收利用率的目的，又可以實現(xiàn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代；生命周期設計主要考慮的是產(chǎn)品的性能、成本需求以及保護環(huán)境等方面，其中主要包括了再利用成本、產(chǎn)品代替、產(chǎn)品回收、污染物處理等問題。最后建立一個健全的綠色機械設計數(shù)據(jù)庫，機械設計人員可以把設計制造過程中的所有數(shù)據(jù)及需要的數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)化存儲，方便今后的查找并且能夠為綠色設計奠定理論的基礎。

2.3加強對綠色設計理念的支持力度

綠色設計理念要想在機械設計制造中得到具體的應用，光有技術和方法是不行的，還必須加強對綠色設計配套措施的支持力度，提高人才、科技、政策等方面的輔助。首先政府要制定相關的政策制度，加強對綠色產(chǎn)品設計的支持力度，提高公民綠色環(huán)保的意識，加強監(jiān)督力度；其次加強設計理念和技術的創(chuàng)新，對綠色機械設計方案進行不斷的優(yōu)化，采用先進的科學技術；最后注重對綠色設計人才的培養(yǎng)，提高設計人員的專業(yè)素質(zhì)，使其掌握最先進的綠色設計理念，為機械設計制造業(yè)提供更好的服務。（本文來自于《學術交流》雜志?！秾W術交流》雜志簡介詳見。）

3.結(jié)語

機械設計主要內(nèi)容范文第4篇

[關鍵詞] 煤礦機械； 系統(tǒng)； 設計； 摩擦學

根據(jù)調(diào)查顯示：在煤礦機械設計中，出現(xiàn)機械失效的主要原因是運動副摩擦損壞，不是零件斷裂。摩擦學設計從工程系統(tǒng)出發(fā)，是摩擦學技術、方法、數(shù)據(jù)、理論的基礎上，結(jié)合摩擦學設計中的材料處理方式、尺寸結(jié)構(gòu)、加工方式、方式等內(nèi)容，將磨損和摩擦降到最低，進而得到低功耗、高性能、可靠性高、壽命長、經(jīng)濟合理的產(chǎn)品。因此，在現(xiàn)代煤礦機械設計中，必須結(jié)合摩擦學設計要求，從各方面完善工程系統(tǒng)。

一 摩檫學設計子系統(tǒng)分析

我國煤炭操作大多都是在井下作業(yè)，由于工況比較復雜，工作對象是不同地質(zhì)環(huán)境的煤巖體；所以煤礦機械中的磨損、摩擦比其他工作內(nèi)容都重要。隨著我國煤礦機械化水平進一步提高，機械設計作為機械工程的重要內(nèi)容，摩擦學設計是機械設計的子系統(tǒng)，它和傳統(tǒng)的動力學、功能以及強度設計既有很大的區(qū)別，也有很大的聯(lián)系。在煤礦機械設計中，必須認真分析摩擦學問題[1]，在強度以及結(jié)構(gòu)設計中，進行分平行摩檫學設計，再結(jié)合工程實際情況進行更替，進而達到全局最優(yōu)的局面（如圖一所示）。

在摩擦學設計子系統(tǒng)[2]分析中，必須根據(jù)限定問題研究以及框圖識別，將該系統(tǒng)與周邊事物分離（如圖二所示）。S表示的是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，A表示系統(tǒng)元素，P表示元素特性，R表示諸元素關系。

在摩擦過程中，影響系統(tǒng)的元素主要包括：運動件、靜止或者運動件、界面介質(zhì)、環(huán)境介質(zhì)等（如圖三所示）。在初步設計中，為了達到最低制造、維護、運行成本，必須盡最大努力讓摩擦學達到最佳可靠性。

二 煤礦機械設計中的摩擦學設計內(nèi)容

摩擦學研究作為煤礦機械設計順利開展的保障，對機械設計以及操作效益具有重要作用。從摩擦系統(tǒng)來看，對煤礦機械設計中的摩擦學系統(tǒng)產(chǎn)生影響的主要包括：劑、材料以及作業(yè)環(huán)境等相關因素，同時也是摩擦學設計的主要內(nèi)容。

（一）煤礦機械材料選取

在煤礦機械設計中，磨損作為機械失效[3]最主要的方式，在煤礦機械機械材料選擇中，必須結(jié)合摩擦學設計要求、施工環(huán)境以及材料性能，選擇耐磨性能較好的機械材料。在機械材料耐磨性能考慮中，并不僅僅是材料硬度，還必須綜合分析材料韌性、耐熱性、硬度、互溶性以及耐蝕性等性質(zhì)，或者根據(jù)不同機械設計的磨損機理選用不同的機械材料。如：在刮板輸送機中，磨損作為最典型的磨損磨料，在機械材料選用時，更高的韌性比更高的硬度更為重要。在各種泵的煤礦磨損中，則以沖蝕性磨損為主，例如：ZGCr8CuMo鋼[4]等相關機械材料。

另外，在機械材料選擇中，還必須結(jié)合摩擦材料與煤礦機械設計表面的匹配力度。對于滾動性軸承，硬配硬更好；對于滑動性軸承，硬配軟能收到更好的耐磨性能。甚至有時特意將煤礦機械設計磨損限制在某一零件上，進而保障配偶零件的耐磨特性，在這過程中，缸套和活塞環(huán)就是最好的例子。由于熱處理以及生產(chǎn)工藝對煤礦機械材料耐磨性能具有很大影響，從而導致細晶比鑄造加工后的粗晶耐磨性能更好；熱處理后的剩余的貝氏體和奧氏體對組織材料的耐磨性能具有直接影響，尤其是在的情況下，必須結(jié)合實際情況，選用適宜的機械材料，進而不斷形成油膜，如：HNT涂層、巴氏合金[5]等。

（二）煤礦機械表面設計

由于煤礦機械工作環(huán)境比較惡劣，大多處于井下作業(yè)，在機械設備繁雜、龐大的環(huán)境下，整體性機械材料設計滿足較大的韌性、強度以及耐磨性能就顯得尤為困難。在這過程中，如果使用恰當?shù)臋C械表面設計，不僅可以降低成本投入，在滿足煤礦機械表面抗磨性能的同時，為了轉(zhuǎn)變零配件耐磨性能，必須對機械加工進行對應的擴散以及熱處理；在金屬表層涂抹鍍層的同時，起到表面強化、保護以及改性的作用。近幾年，由于科學技術的快速發(fā)展，表層電鍍、涂裝、化學鍍、熱噴涂、堆焊、沉積性氣相、化學轉(zhuǎn)化膜、納米技術以及激光束、電子束、離子束等都能達到改性要求。通過氮化、滲硫、氧碳共滲、添加MoS2或者離子注入等方式，都能在材料表層形成氧化物、氮化物、硫化物、碳化物或者復合性化合物，進而有效控制摩擦過程中出現(xiàn)的熔覆、粘覆或者金屬轉(zhuǎn)移等現(xiàn)象，增強煤礦機械設計中的耐磨性能。如：某個刮板的輸送機中部槽，為16Mn的鋼板材，當表面根據(jù)作業(yè)要求進行堆焊后，機械壽命將提高到原有壽命的3倍以上，不僅節(jié)約了大量的施工費用，同時對節(jié)省機械設備維修、停機時間也有很大作用，從而不斷增強煤炭機械產(chǎn)量和作業(yè)效率。從上述內(nèi)容可以看出：摩擦學特性和機械材料表面接觸情況、表面性質(zhì)[5]具有很大的關系，所以在具體的零配件設計中，必須根據(jù)界面磨損機理明確設計要求。

另外，良好的表面形貌對增強煤礦機械零配件耐磨性能具有重要影響。宏觀的形狀誤差會讓表面載荷出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象，進而出現(xiàn)嚴重的局部磨損。微觀的形貌則用表層粗糙度呈現(xiàn)，數(shù)值越小，微凸體[6]不出現(xiàn)接觸的可能性越高；在機械磨合的過程中，凸峰會逐漸變平，方便油膜過程。在這過程中，如果粗糙度過小，就會增大接觸面積，對儲油造成不利影響，讓粘著磨損的可能性提高，制造成本也隨之增加。因此，在表面設計時，必須綜合考慮表面粗糙度以及形狀誤差等問題，避免刀痕對煤礦機械磨損造成的不利影響。

（三）煤礦機械結(jié)構(gòu)設計

結(jié)構(gòu)設計作為影響煤礦機械磨損失效的重要方面，結(jié)構(gòu)設計[7]主要包括零件形狀和整體結(jié)構(gòu)兩個部分。如：安裝在斗輪式挖掘機上的齒形狀以及齒角度對機械壽命都有重要影響，只有在最佳環(huán)境下，斗齒才能擁有銳利的磨刃，進而不斷減少磨損以及材料損耗。由于零件配合程度對零件磨損具有很大影響，所以間隙必須控制在恰當?shù)奈恢?，既不大也不小。如果間隙過小，就不容易出現(xiàn)液態(tài)摩擦，對容易出現(xiàn)的高摩擦熱散發(fā)造成影響，甚至出現(xiàn)膠合磨損或者摩擦副咬死等情況；如果間隙過大，也不容易出現(xiàn)液體摩擦，但是在高強度的載荷沖擊中，會加大磨損，進而對煤礦機械操作造成不利影響。

（四）煤礦機械設計

設計作為煤礦機械設計的重點內(nèi)容，是摩擦學必須解決的問題。因此，在不同的煤礦機械運動副中，必須采用正確的技術，進而不斷降低磨損、摩擦對煤礦機械設計造成的不利影響。在技術設計中，主要包括材料、類型、結(jié)構(gòu)、形式、系統(tǒng)、裝置、密封、濾清以及管理等相關內(nèi)容。

1、類型選擇

在劑選擇中，日常用的劑[8]有：固體劑、脂以及油等，同時，還可以根據(jù)接觸面載荷、速度以及具體參數(shù)、技術經(jīng)驗選用經(jīng)濟、科學、合適的劑；在不同類型的載荷速度限制中，可以根據(jù)相關資料進行查詢。粘度指標作為影響劑副摩擦性能的關鍵因素，在機械設計中，煤礦劑粘度必須根據(jù)摩擦副工況參數(shù)以及運動形式確定，再由粘度確定確定對應的劑類型。

當劑通過運動形式選擇時，滾動性劑一般選用粘度很低的油；當劑通過工況參數(shù)的形式選擇時，低載荷高速使用粘度很低的油，高載荷低速使用粘度很高的油。為了滿足不同類型的煤礦機械設計需求，可以根據(jù)環(huán)境或者溫度對劑的影響，使用含有添加劑的各種劑。

2、明確方式

在煤礦機械設計中，常用的摩擦副方式主要包括：浴油、滴油、噴油以及注油等幾種情況。通過摩擦副運動形式，選擇對應的方式，如果滑動速度高于12米每秒時，通常使用噴油或者注油的方式；如果滑動速度在3到12米每秒時，通常使用噴油或者濺油的方式；如果摩擦副運動速度小于3米每秒時，再使用滴油或者浴油的方式。

3、油膜設計

在油膜設計中，介質(zhì)膜必須擁有合適的厚度，進而有效降低或者預防磨損造成的不良影響。通常，可以利用表層粗糙度和油膜厚度比值劃分不同形式的情況；如果比值高于3時，一般選用彈流劑或者流體劑，讓油楔力[9]能夠及時克服載荷造成的不良影響，進而避免膠合或者擦傷造成不良影響，由于摩擦學特性對劑粘度具有重要影響，粘度最佳時，劑狀態(tài)也將達到最佳；當比值低于1時，由于表層處于邊界性狀態(tài)，不僅容易出現(xiàn)磨損、膠合、擦傷現(xiàn)象，而且載荷全部由邊界膜承擔，油性能和表面性能都由摩擦學確定；當比值處于1到3之間時，就有可能出現(xiàn)膠合、擦傷以及磨損現(xiàn)象。

在摩擦學設計中，各個元件是相互影響、相互作用的，一旦速度、溫度、力等外在條件發(fā)生變化，煤礦機械設計中的摩擦也會發(fā)生變化，所以摩擦學是可變的、動態(tài)的系統(tǒng)。在摩擦學設計中，不僅要整合介質(zhì)、材料介質(zhì)，還必須考慮可變因素；如：滑動性軸承，從開始運作到正常工作的壓力、速度、油膜厚度都是變化的。另外，在機械材料匹配的過程中，環(huán)境條件和工作參數(shù)有直接關系，這和Cerve的摩擦變異理念類似，磨損、摩擦和系統(tǒng)數(shù)值具有直接聯(lián)系。因此，摩擦學設計中，不僅要考慮摩擦學設計要求，還必須結(jié)合整個機械設計工作情況、運行狀態(tài)，站在更加寬廣的領域進行煤礦機械設計，讓摩擦學設計更好的為系統(tǒng)服務。最后，摩擦學設計還包含數(shù)據(jù)庫應用于建立過程，磨損、摩擦工況控制與監(jiān)測等內(nèi)容也是摩擦學設計的內(nèi)容。

結(jié)束語

摩擦學作為一門綜合性很強的學科，隨著自然科學的快速發(fā)展，摩擦機械設計中的摩擦學越來越被相關單位重視。因此，在實際工作中，必須不斷加強設計人員專業(yè)知識完善、更新力度，在增強摩擦學設計進程的同時，讓它和其他設計相互融合、溝通，進而不斷發(fā)揮煤礦機械材料、施工設備潛力，提高設備使用壽命，降低磨損對工程造成的不良影響，讓摩擦學設計擁有更好的現(xiàn)實意義以及社會效益，讓煤礦機械設計更好的為煤礦工作服務。

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機械設計主要內(nèi)容范文第5篇

【關鍵詞】一次性機械設計；設計理念；實踐

1一次性機械設計內(nèi)容

生產(chǎn)工業(yè)零部件的主要目的是為了促進大型機械設備的生產(chǎn)和加工水平的不斷提高，同時，為工業(yè)生產(chǎn)提供更多途徑。就我國現(xiàn)階段的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀而言，工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)水平仍需進一步推廣和應用。根據(jù)我國目前國情來看，還應加強對機械設計的研究力度，不僅應研發(fā)出卓越的產(chǎn)品，還要建立健全一次性機械設計理念體系以及內(nèi)容，促進我國一次性機械設計工作的發(fā)展。在我國電動舵機的設計領域中，電動舵機零部件設計就充分應用到了一次性機械設計理念。具體內(nèi)容如下：在我國某工廠中，對某型號電動舵機減速裝置設計的要求標準參數(shù)為，堵轉(zhuǎn)輸出力矩≥78.4N•m，額定輸出力矩≥44.1N•m，由于空間結(jié)構(gòu)受到限制，因此對減速器的要求為體積較小，一般不能高于75mm×70mm×50mm，綜合來看，對電動舵機減速裝置的零部件的要求較為嚴格。因為該零部件又是在電動舵機的生產(chǎn)以及加工中使用，所以更應該對零部件設計進行嚴格的把控。如果按照傳統(tǒng)的機械設計方法對其進行設計，大多設計人員會以耐久性的為主要設計角度，提高一次性機械的耐久性，而且會通過計算機對機械系統(tǒng)強度的安全系數(shù)進行分析，保留較大的安全系數(shù)。已往的設計工作中，該方法滿足當時的工作要求和時代對工業(yè)生產(chǎn)零部件的需求。由于我國社會的不斷發(fā)展和進步，工業(yè)生產(chǎn)零部件的需求也變的多元化，因此傳統(tǒng)的一次性機械設計方法不符合現(xiàn)代對零部件的要求。同時采用傳統(tǒng)機械設計方法生產(chǎn)的零部件，極其容易導致機械設備失效。為了能夠與時俱進，設計出更符合現(xiàn)代要求的零部件，當對零部件設計時，應該豐富一次性機械設計的設計理念，并加以推廣和應用。在保證其性能的前提下，改善零部件以及機械設備的質(zhì)量，全方面、多角度的促進我國工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。

2一次性機械設計特點

在我國經(jīng)濟不斷發(fā)展和社會不斷建設的前提背景下，一次性機械設計理念也漸漸得到了業(yè)界的廣泛應用。在對一次性機械設備的使用中，該類設備也展現(xiàn)了很多的特點。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，對一次性機械設備的指標要求都相對較高，因此要保證一次性機械設計理念較為嚴格。通過大量的分析以及討論，總結(jié)出一次性機械的特點，其主要表現(xiàn)在以下幾個方面。第一，壽命長和體系大是傳統(tǒng)機械的主要特點，但是相對于一次性機械設計來說，設計一次性機械的目的是為了在單次的使用中發(fā)揮最優(yōu)的性能。一次性機械設計與傳統(tǒng)機械設計相比，壽命使用情況確實不如傳統(tǒng)機械設計，但是在單次的使用中卻能比傳統(tǒng)機械設計展現(xiàn)出更好的性能。設計人員無論是對日常機械的操作還是使用中，都不用擔心一次性機械的磨損以及疲勞問題，在各個方面都獲得了很好的效果。根據(jù)目前工作生產(chǎn)現(xiàn)狀來看，只要能夠保證一次性機械在規(guī)定的時間內(nèi)完成工作任務，就達到理想的使用效果。第二，通過大量的對比分析證明，一次性機械在實際生活中的應用均高于常規(guī)機械設計。其具體表現(xiàn)在，由于采用常規(guī)機械方法設計出來的機械都具有失效的問題，因此造成了工業(yè)生產(chǎn)存在的隱患，降低了工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益，而使用一次性機械設計理念對機械進行設計，能夠有效地促進動力傳遞，并得到了很好的優(yōu)化設計，不僅保障了機械的負荷能力，還可顯著提升機械內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。第三，雖然一次性機械設計理念和常規(guī)機械技術理論存在一定差異，但是在實際投入使用的過程中，兩者都具備自己的優(yōu)點而且較為突出。在實際的工作生產(chǎn)中，一次性機械設計明顯優(yōu)于常規(guī)機械設計理論。在日后對一次性機械設計時，要以一次性機械的設計理念為標準，結(jié)合現(xiàn)代先進設計理念以及技術，促進工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展。

3一次性機械設計理念的實際應用

3.1設計電動舵機結(jié)構(gòu)

當設計電舵機結(jié)構(gòu)時，應以一次性機械設計理念為標準，保證電動舵機結(jié)構(gòu)設計簡單，提升電動舵機的傳動能力和強度。確定電動舵機最終的改善設計方案。

3.2設計錐齒輪

對錐齒輪進行設計時，對齒輪的材料有一定的要求，小錐齒輪應采用45鋼，并進行調(diào)質(zhì)處理；大齒輪也應采用45鋼，并采用正火處理。小齒輪的傳遞轉(zhuǎn)矩為0.2303N•m，造成齒輪失效的主要原因是齒根疲勞折斷以及齒面疲勞點蝕，傳統(tǒng)設計理論中常采用齒根彎曲疲勞強度以及齒面接觸疲勞強度進行設計校對，避免齒輪失效。根據(jù)齒根彎曲疲勞強度計算齒輪模數(shù)為0.5mm，根據(jù)齒面接觸疲勞強度計算齒輪模數(shù)為0.6mm。在同等負荷下，使用靜強度計算方法可將模數(shù)與常規(guī)齒根彎曲疲勞強度、齒面接觸疲勞強度校對設計方法相比降低至40%。

3.3設計柔輪

在對柔輪選用過程中，保證柔輪材料硬度在32至36HRC之間。根據(jù)齒面耐磨計算方法，對柔輪模數(shù)進行計算，其模數(shù)為0.2mm，也就說明當普通齒輪轉(zhuǎn)動時，就會有1至2對齒數(shù)發(fā)生嚙合，當齒輪轉(zhuǎn)動呈諧波時，參與嚙合的齒數(shù)就會比普通齒輪轉(zhuǎn)動增多，約為總齒數(shù)的30%。3.4測試電動舵機性能在設計完成后，對電動舵機的減速裝置進行性能測試。其主要內(nèi)容為最大負荷下減速器裝置的壽命長短。把設計的電動舵機減速系統(tǒng)裝置安裝于測試臺，將電氣以及機械歸零處理，采用直流電動機控制器對直流電動機選擇進行控制。按板彈簧剛度計算出當負載轉(zhuǎn)矩為80N•m時，減速器旋轉(zhuǎn)角約為60度，經(jīng)過2次旋轉(zhuǎn)角達到60度的測試后，對單次旋轉(zhuǎn)角度、減速器轉(zhuǎn)速以及加載次數(shù)進行記錄。在測試過程中，一旦發(fā)生減速器卡死、電動機燒壞和噪聲超標，應立即終止試驗，結(jié)果判定為電動舵機系統(tǒng)失效。綜合來看，一次性機械設計理念和實踐工作，能夠促進我國日常的工業(yè)生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)和加工水平，也讓產(chǎn)品的質(zhì)量得到保障。

4結(jié)語

本文通過對我國現(xiàn)階段一次性機械設計理念和實踐進行探討分析，總結(jié)出我國現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)一次性機械設計內(nèi)容和特點存在的主要問題，提出了有效地針對性措施。在對一次性機械進行設計時，要豐富一次性機械理念的內(nèi)容，提高加工和生產(chǎn)水平，從而提升我國社會經(jīng)濟效益。為促進我國一次性機械設計發(fā)展，提供科學合理的有效保障措施。

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