序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇機械設計論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

1.1可靠性設計在進行礦山機械設計時，衡量產品質量的最重要一項指標是可靠性。要想做到可靠性設計，則需要通過試驗及統計分析對礦山機械的載荷、工況、長度及材料機械性能等數據進行計算，并作為可靠性的重要依據。根據具體的分析和計算，建立可靠性模型，確定設備的使用壽命，對其可靠性進行全面的掌握，對于一些可靠性較為薄弱的環節則可以加以進一步改進，以便于更好的提高礦山機械設備的質量，提升設備的安全可靠性，以便于確保礦山機械設備在生產過程中的安全能夠得到較好的保障。

1.2CAD技術目前在設計人員進行礦山機械設計時，必不可少的會使用到CAD技術。這是充分的利用計算機軟、硬件來實現對產品進行設計的一種技術，利用CAD技術可以實現進行設計、工程分析、繪畫及文檔制作，為設計帶來了很大的便利。不僅可以確保模塊和一體化設計的實現，而且直接導入計算機內的產品模型，在加工中心直接利用傳入的加工代碼進行機械的加工。應用CAD技術，有效的將設計和制造兩個環節更好的銜接起來，對礦山機械產品的設計效率和加工效率都有較明顯的改善。

1.3有限元法礦山作業時環境較為復雜，機械作業時受力情況也無法進行準確的計算和分析，在結構和載荷上都具有復雜性。在傳統設計中通常都是通過幾個截面來進行簡化計算，這不僅無論確保計算結果的準確性，而且僅僅通過對幾個截面的設計校核，無法對每個部件的應力分布情況進行準確的確定。所以在現代設計方法，往往利用有限元法，通過計算機來對每個部件的應力情況及薄弱點進行分析，這樣能夠更好的對設計產品進行改進，確保設計出來的產品質量能夠更好的滿足礦山開采的要求。

1.4優化設計目前數學專業也隨著時代前進而向前發展，比如最優化設計數學模型。礦山機械設計中的優化設計就是將設計中遇到的問題轉化為數學模型，然后應用數學優化技術和計算機計算技術，從可行域中找出最優解。在設計過程中，設計問題越復雜，越能體現出優化設計對產品設計的優勢，它大大減輕了設計工作者的負擔。優化設計技術在推進計算機輔助設計、改進產品質量和提高產品設計水平等方面都具有重要作用。

1.5綠色設計隨著當今世界對環境保護的重視，大家也開始呼喚設計界的綠色環保。綠色設計，不僅是指在設計過程中整個機械設備要經濟環保，做到可回收、可維護、可拆卸、可重復利用等，而且在機械施工過程中，要做到減少噪聲污染，提高工作效率，最大限度地節約能源。在滿足使用性能和安全性能的同時，設計的產品也要具有良好的環境屬性，這是現代設計中必要的一個環節。

1.6人機工程設計技術礦山機械運行的環境比較惡劣，操作機器人員需要集中精神進行細心操作，一個簡單的失誤有可能造成安全事故。所以在設計中有了人機工程設計技術，它的目標就在考慮施工環境的前提下，怎么樣將機械產品最合乎人的操作習慣，盡量滿足人的舒適度，減少人的勞動強度，保證生產安全。比如合理的檔位高度和位置設計可以減少操作人員的強度以及避免操作失誤，保證操作人員的安全。

2礦山機械設計過程中應注意的幾個方面

首先，要強調以人為本的設計理念。以人為本是現代機械設計理念中很重要的一個方面。以人為本涉及到很多方面，例如噪音的消除、機械形態的柔和型、操作控制系統的安全性和操作起來的簡便性和舒適度。消除噪音是一個非常重要的方面，工作人員在一個充滿噪聲的環境里，不可能保持一個良好的工作狀態。操作工人極易出現錯誤操作而導致事故發生。因此在機械設計過程中，必須找到最合適的工作頻率，降低噪聲對工作人員的影響。除此之外，我國機械設計自動化程度比較低，很多都需要人工操作，因此有一個方便舒適的的操作系統很重要。其次，現代機械設計方法集先進性、智能性、系統性、動態性和綜合性等特點于一身。礦山機械的設計人員一定要清楚的掌握幾個數據，例如人體的一些生理指標，各個部位的尺寸等，還要了解礦山的一些基本知識等情況，設計出來的工作界面要簡潔大方，讓工作人員很好的操作，又能保持一種良好的情緒和工作狀態。

3結束語

篇(2)

根據國家機械設計制造及其自動化專業畢業培養標準中對畢業能力要求之4“具有設計機械系統、部件的能力”要求，整合現有教學內容，形成了基礎知識遞增和設計能力遞進的機械設計類課程教學環節結構。其中先修課程包括數學類、工程力學、機械制圖、公差與技術測量等基礎課和專業基礎課。為達到“具有設計機械系統、部件的能力”的畢業要求，設計了課程教學及課內實驗、基礎設計能力培養、創新設計能力培養三個能力遞進培養環節。

2機械設計類課程教學及課內實驗

課程教學及課內實驗教學環節分為機械原理和機械設計兩個部分，每部分。含課內實驗，課程內容及培養目標如下：機械原理課程是一門培養學生機械機構運動設計與分析的技術基礎課，主要研究機構的結構分析、運動分析和動力分析，常用機構設計的基本理論和方法，機械系統傳動方案的規劃與設計，其主要任務是培養學生：第一，理論聯系實際的學風，設計實踐能力和創新精神。第二，掌握機構運動方案設計的能力。第三，具有機械系統運動簡圖的繪制，計算機輔助機構分析和設計的能力。機械原理實驗教學是機械原理課程教學中的實踐環節。在實驗中通過安排部分課程基本理論的驗證性實驗，使學生進一步加深對課堂教學內容的理解。通過增設一些綜合性、設計性實驗，培養學生基本知識、基礎理論與實際項目需求的理論知識應用能力，同時培養學生創新意識和能力。通過設立較多的選修實驗，促進學生的個性發展。機械設計課程是一門培養學生機械設計能力的技術基礎課，在教學內容方面著重掌握機械設計的基本知識、基本理論、基本方法和創新思維，通過對本課程的學習，使學生掌握常用機構和機器中各種通用零件的基本理論和基本知識，初步具有機械結構方面的分析、設計能力，同時注意培養學生正確的設計思想和嚴謹的工作作風。機械設計實驗教學通過設立部分驗證性實驗，使學生進一步加深理解課堂教學的內容；通過設立一些綜合性、設計性實驗，培養學生理論聯系實際的能力及機械結構設計的創新意識和創新能力；通過強調學生參與實驗的全過程，培養學生的動手操作能力；通過設立較多的選做實驗，滿足學生的求知欲，促進學生的個性發展。

3基礎設計能力培養

機械設計課程設計是機械設計基礎類課程的重要實踐性環節，通過對機械傳動裝置和簡單機械的設計，使學生綜合運用機械設計課程和其他先修課程的理論和實際知識，熟悉機械設計的一般規律，掌握機械通用零部件及簡單機械的設計理論及設計方法。培養學生理論聯系實際的正確設計思想，樹立工程意識，培養獨立分析和解決工程實際問題的能力，為畢業設計和以后從事工程設計工作打下良好的基礎。課程的教學目的：第一，學習機械設計的一般方法、步驟，掌握機械設計的一般規律。第二，學會從機器的功能要求出發，合理選擇傳動機構的類型，制定傳動設計方案，正確計算零件的工作能力，確定它的結構、形狀、尺寸及材料，并考慮制造工藝、使用、維護、經濟和安全等問題，培養機械設計能力。第三，進行機械設計基本技能訓練，例如計算、繪圖，運用標準、規范、手冊、圖冊和設計資料，以及使用經驗數據和處理數據等。第四，通過編寫設計說明書，提高學生文字表達能力，掌握撰寫技術文件的有關要求；培養學生運用計算機撰寫論文的能力。第五，訓練學生用CAD繪圖的能力。機械綜合課程設計是形成機械裝備設計能力的重要實踐性教學環節。內容以車床或銑床的主傳動系統設計為主線，以所學過的機械制造裝備的基礎知識為支撐，完成主傳動系統設計、操縱裝置布置、工程分析計算等環節的訓練。其目的是在相關先修課程學習后，進行機械結構設計綜合訓練，使學生掌握機械系統分析和設計的基本步驟和方法，培養和鍛煉學生綜合運用所學知識解決實際工程問題的能力。

4創新設計能力培養

學生創新設計能力培養包括機械產品創新設計與仿真和機械創新設計與制作兩個環節：機械產品創新設計與仿真是學生以項目組的形式自主開展的為期一年的研發與制作項目，在學院的統一命題下完成一項任務。提高學生自主學習、問題求解、團隊協作、項目管理、綜合創新等方面的能力和素質。機械創新設計與制作是結合學生已有的知識儲備，充分發揮學生的創新設計思維，通過機構綜合模擬現實自然界生物的動作行為，并輔以相應的控制系統達到機構的協調運動。在教師的啟發和指導下，學生以組為單位自主地進行相關內容科技文獻檢索、方案設計、虛擬仿真、繪制加工圖紙、撰寫設計說明書并進行答辯，通過工程實踐培養學生靈活運用所學機械設計知識的能力。

5結論

篇(3)

機械設計制造是綜合多學科的一門專業技術，由于在畢業設計當中，也會運用到多學科的知識，因此也會存在很多問題以及知識結構的不同，對此，這就需要學生要有創新精神，從選題到框架形成都應具有創新性，而學生的表現意識并不強烈，只是停留在基礎階段，知難而退占主導思想。（四）我們都知道，該專業的重要性就在于實踐，這個過程是非常重要的。當前，由于這項專業沒有安排較強的實踐，所以在做畢業設計時也是較為空泛的，沒有創新，沒有實踐，對此，并不能給學生進行良好的指導意義，這方面的缺憾是非常明顯的。

二、提高畢業設計質量的主要方法措施

學生在做畢業設計時要在該專業當中發揮出一定的作用。對此，我們也提出了一些相關的建議：首學生要把主要精力放在畢業設計當中，不能以應付了事，其次，要注重課堂效率，確保教學質量，留有充分的時間來做畢業設計工作，掌握好難易程度，調整好實踐的計劃，對此，我們用幾方面來更為詳細方法來提高學生的畢業設計。

（一）首先要提高學生對所學知識的基礎技能，這是學校培養的重要目標，學生的基本功主要表現了對專業修養的重要水準，只有掌握好基本功才能更好的運用專業知識，并且在未來的工作當中自如的實踐，所以，學生只有充分的掌握基礎知識才能給未來就業打下良好的基礎。應用計算機技術，不但可以推動該專業的知識力量，還可以提高專業發展，但在這其中也會存在很多不良的因素，比如：我們要提倡用計算機進行繪圖處理，但是在這個過程當中學生卻拋棄了傳統手工繪圖的鍛煉，缺乏技術性，從而導致機械設計制圖的要求不夠規范，也不夠明確，對此，我們必須要提高學生基本功技術的培養。

（二）在當前形勢下，一般畢業設計都是由老師擬定方向，由學生進行選題，在這種方法當中存在很多優點，由于老師對這項專業是較為了解熟悉的，并且可以良好的掌握難易程度和工作效率，對此，可以給學生提供專業性的意見，然而也會存在一定的問題，并不能全面的調動學生在實踐過程當中的創造積極性，因此，必要的時候可以讓學生自擬選題，再由老師進行審定，通過在擬題時，學生與老師進行互動，進而也讓老師更為全面的了解學生的興趣愛好，以及對未來工作的方向，找到更適合學生發展的道路，給學生一個鍛煉的機會，培養他們創新與獨立思考的主觀意識，提高他們的實踐能力等。

（三）作為老師可以鼓勵學生去企業鍛煉實踐完成畢業設計。由于在該專業領域當中主要是技術，因此，必須要注重行業的背景要求以及實踐經驗等方面，由于在企業工作當中，可以良好的把選題與實際生產相結合進行，通過在實踐過程當中，找出畢業設計所存在的問題以及解決措施，進而培養學生的實踐能力，與此同時，在深入接觸企業氛圍時，也提升了他們的適應性，與企業達到了一個雙贏的目的。

三、結語

篇(4)

系統軟件處于整個軟件的核心內層，它的作用是對計算機資源進行自動管理和控制，主要包括操作系統和數據通信系統等。支撐軟件又稱為軟件開發工具，是一種軟件工具系統，它的作用是幫助人們高效率開發應用軟件。應用軟件是用于解決各種實際問題的程序，它是用戶利用計算機以及它所提供的各種系統軟件和支撐軟件自行編制的。計算機輔助機械設計首先要建立數學模型，雖然對于一般的機械零件有現成的數學模型可以使用，但對于沒有數學模型的就需要建立正確的數學模型，這是成功進行設計的第一步；接下來，根據手工計算的步驟設計程序框圖；然后根據程序框圖用高級語言編制程序；最后進入程序調試環節，程序編好后，要對源程序及程序適用范圍的邊界、轉折點進行試算，試算與手算結果要完全吻合。

2系統化機械設計方法

現代化機械設計正在向智能化、柔性化、系統化、信息化發展，而不再是把實現機械某一個單一的功能來作為設計的目標。從系統的角度為著眼點，機械系統設計過程中，為了讓機械產品能夠創造更高的經濟效益和社會效益，必須要在產品制造技術、功能、性能等方面，充分利用先進的技術，讓產品的結構產生質的飛躍。在對傳統機械設備改造的過程中，系統化設計和控制技術的應用成為了不可或缺的重要因素。人們對于機械產品的功能的需求隨著科學技術的飛速發展日益增多，這就導致了機械構造變得越來越復雜，產品壽命期逐漸縮短，機械產品更替的頻率逐漸加快。盡管如此，機械產品實際上所展現出的功能仍然無法滿足現代社會的需要。現在，計算機輔助設計已經廣泛應用于整個產品設計的過程中，從最初的設計計算，到設計繪圖，再到生產規劃和加工制造，計算機輔助設計都充分表現了獨特的優勢并且成果喜人。然而，對于產品開發初期方案的設計，計算機輔助設計還是有著不足，不能完全滿足設計的預期需求。如何讓整個機械設計更加系統化，設計過程更有規律性，從而更好的應用計算機輔助設計，這是必須要考慮的問題。于是，系統化設計法應運而生，采用這種設計方法，可以將設計任務由抽象到具體，由淺入深進行層次的劃分，然后對每一層次的既定目標和所采取的方法進行規劃。系統化設計法的優勢在于，每一個設計都是相對獨立卻又保持著有機的聯系，這些個設計結合在一起，就構成了完整的機械系統設計。為使設計工作科學有效的進行，在機械系統過程中，首先要把一機械系統分解為若干個子系統，各個子系統相對比較簡單，相互之間存在著聯系，各子系統還可再分解為更小的子系統，以此類推，直至可以滿足設計和分析的需要。系統分解時需要注意：首先要把握好分解數和層次。分解數太少和太多都不可以，太少則導致子系統仍很復雜，不利于進行模型化和系統優化，太多又會對總體系統的綜合造成難題。其次，分界面不能過于復雜，可以在要素間結合枝數（聯系數）較少和作用較弱的地方選擇分界面。此外，通常機械系統工作時，能量、物料和信息三者之間存在著轉換關系，從系統輸入到系統輸出的過程中，按一定的方向和途徑流動，不可以中斷或產生紊流，即便分解成各個子系統，它們的流動途徑仍應暢通和明確，在設計過程中，必須保持能量流、物料流和信息流的合理流動途徑。最后，需要了解到，系統分解與功能分解的不同。系統分解時，它把具有比較密切結合關系的要素結合在一起，其結構組成雖稍微簡單，但其功能往往還有多項，每個系統仍是一個系統。而功能分解時，是按功能體系進行逐級分解，直至不能再分解的單元功能。

3結束語

篇(5)

新時期我國國家事業建設在“十一五”期間取得了很多成就，其中最有代表性的就是我國船舶工業進入了快速發展的軌道，其主要表現在于船舶工業規模不斷擴大、造船產量不斷增長、綜合實力不斷提升以及自主開發能力不斷提高等，我國船舶工業在高技術、高附加值船舶以及海洋工程裝備等領域不斷取得新的研究成果，船舶工業在新時期的高速發展使我國機械設計制造技術進入國際領先行列。現階段隨著我國國家事業建設進入一個全新階段，我國社會生產領域高素質的高端人才需求量正在不斷增多，其中十分短缺機械設計制造技術及其自動化專業的高端人才，卓越計劃的全面推行使我國高等院校為社會培養出一大批機械設計制造高端人才，在很大程度上滿足了我國新時期國家事業發展對高端人才的需求。現階段我國機械設計制造技術與自動化技術的融合及創新已取的很多成就，其中機械設計制造自動化技術已成為我國機械制造業的主要技術支撐，我國機械制造業在新時期發展中由于受到網絡技術、電子計算機技術、智能化技術以及機電一體化技術影響，使我國機械設計制造自動化技術不斷向智能化、機電一體化、微型化、綠色化以及模塊化方向發展，這也就意味著我國機械制造業在新時期轉型中急需大量高素質專業人才，這樣才能確保我國機械設計制造自動化技術可以滿足其發展要求。卓越計劃通過高等院校教育為我國機械制造業培養出大量高端人才，這樣不僅可以滿足我國新時期國家事業發展對高端人才的需求，同時也在很大程度上促進了我國機械設計制造技術在新時期的發展，使我國機械設計制造領域在新時期不斷進行發展與創新，對保證我國機械設計制造技術在國際上的領先地位有著重要作用，同時也更好地實現了我國機械設計制造領域的可持續發展戰略目標。

2基于卓越計劃的機械設計制造技術發展現狀分析

現階段隨著大量機械設計制造專業高端人才進入機械設計制造領域，使我國機械設計制造技術在先進科學技術的支持下，在柔性制造、虛擬制造以及敏捷制造等方面取的很多成就，不僅有效促進了我國機械設計制造領域在新時期的發展態勢，同時也使我國機械設計制造領域進入到世界先進行列中。機械設計制造技術的柔性制造技術是建立在成組技術基礎之上，將不同種類、不同數量的數控機床和數控柔性機床作為主要設備核心，同時可以通過裝置設備的連接實現自動化物流系統，對提高現代化機械設計制造技術的整體生產效率、生產質量有著重要作用，柔性制造技術的發展可以更好地滿足市場動態性需求和相關產品的更新。現階段機械設計制造技術的柔性制造技術在實際運用中，可以同時完成機械設計制造生產管理和加工制造這兩方面工作，將生產管理完全貫穿到切削加工、沖壓以及焊接等工藝中，對提高現代化機械設計制造技術產品的生產效率、質量有著重要意義。現代化機械設計制造技術中的虛擬制造技術是基于虛擬技術、仿真技術而成，根據現代化機械設計制造技術特點對產品的設計與制造進行建模處理，使用計算機對產品設計制造全過程中進行仿真和模擬操作處理，從而使設計人員可以利用虛擬模型對產品的實際性方案進行優化，確保機械設計制造產品在研發階段可以合理配置相關生產資源，對保證產品制造成本、生產精度、作業風險以及產品性能等方面可以滿足設計要求有著重要作用。現代化機械設計制造技術中的敏捷技術是基于精神創新、結構管理創新以及管理人員創新等方面而成，可以確保現代化機械設計制造技術可以滿足動態市場發展要求，對提高機械產品的生產效率、降低生產成本有著重要作用，這也是基于卓越計劃的機械設計制造技術在發展中的一大特點，對促進我國機械設計制造領域在新時期的發展有著重要作用。

3基于卓越計劃的機械設計制造技術發展前景展望

基于卓越計劃的機械設計制造技術在傳承傳統機械設計制造技術的基礎上，將最先進的科學技術以及相關技術成果引入到機械設計與制造全過程中，所以高度自動化是機械設計制造技術在新時期發展的主要趨勢，同時機械設計制造技術在發展中也在不斷向著智能化、微型化、模塊化以及綠色化方向發展，機械設計制造技術的虛擬化、機電一體化業已成為其新時期的主要發展趨勢。基于卓越計劃的機械設計制造技術需要進一步向虛擬化方向發展，將虛擬化更深入的融合到機械設計制造技術中可以提高產品開發速度，同時可以有效提高機械產品在開發過程中的能源利用效率，這便要求我國機械設計制造領域在發展中要合理應用計算機仿真技術，將虛擬技術與虛擬現實技術通過合理的改進應用到機械設計制造技術中，這樣才能確保基于卓越計劃的機械設計制造技術可以進一步滿足社會發展要求。我黨在新時期國家事業建設中提出節能減排的可持續發展戰略目標，這要求我國機械設計制造領域在發展中要注重綠色生產技術的應用范圍，將綠色生產理念貫穿到我國機械設計制造技術應用全過程中，注重節能、環保等綠色產品的開發力度與創新力度，同時也要求機械設計制造過程中要加強節能環保材料的使用，減少機械產品在使用中對能源的消耗及其對自然生態環境帶來的不良影響，所以綠色化是基于卓越計劃的機械設計制造技術在新時期的主要發展趨勢，只有這樣才能確保我國機械設計制造領域在新時期可以更好的實現可持續發展。現階段基于卓越計劃的機械設計制造技術正在不斷向著一體化方向發展，這是由于我國經濟建設中不斷衍生出大量新興產業，使我國社會生產領域對機械產品的需求也在不斷趨于多樣化，很多企業對機械產品的需求開始以個性化、多樣化特點為主，這便要求機械設計制造領域在發展中要注重小批量、個體性的生產節奏。針對我國經濟市場對機械設計制造技術產品需求這一現狀，這便要求我國機械設計制造技術在發展中要不斷向一體化方向發展，只有這樣才能確保我國機械設計制造技術可以滿足社會發展要求，對提高機械設計制造領域在經濟市場中的生產效益有著重要作用，同時也是有效實現我國機械設計制造技術可持續發展的必然途徑。

4結束語

篇(6)

與常規機械相比，一次性機械的主要特點如下。(1)使用條件：通常常規機械需長期可靠的使用和循環使用，余量都留的較大，故體積、重量大，材料優良；而一次性機械使用時間短，是有限壽命里的特殊情況，只使用一次，只要保證在特定時間內完成功能即可，無須留太大的余量，因此體積小、重量輕。(2)失效形式：常規機械多由于疲勞、磨損而失效[10]，其中，常規機械的疲勞多為低應力高周疲勞。在實際設計中，一般認為導致高周疲勞的載荷狀態為正常工況，因此，本文接下來所說的疲勞破壞指高周疲勞破壞。一次性機械主要考慮傳遞動力，不至于受力折斷即可，因而設計時要保證動靜強度和剛度。(3)設計方法：常規機械設計理論已經很成熟，而一次性機械還沒有一個成熟的可遵循的理論。一次性機械的使用壽命很短，不會發生疲勞、磨損、腐蝕等由于長時間工作而引起的失效。疲勞破壞是多次反復載荷作用下產生的破壞，它不是短期內發生的，當交變應力遠小于靜強度極限，甚至小于屈服強度時，疲勞破壞也可能發生。所以在常規機械的設計中，為了預防疲勞，許用應力的選取遠小于靜強度極限和屈服強度。一次性機械的工作壽命很短，在發生疲勞破壞之前就完成了工作，所以只要保證其在使用中不致受力破壞即可。靜力破壞是一次最大載荷作用下的破壞，當靜應力小于屈服強度或強度極限時，靜力破壞就不會發生。對于一次性機械，設計過程中不考慮疲勞等因素，可以去除這些余量，根據靜強度要求進行設計，最大限度地減小機械結構的體積和重量。

2箭用舵機關鍵零件的強度設計

電動舵機是由電動機驅動的用于航行器方向控制的機構。而箭用電動舵機是用在火箭上的航向控制機構，會隨著火箭發射完成而自毀。由于火箭空間結構對舵機體積的限制，目前普遍采用小體積高速直流伺服電動機驅動，再配以大減速比的減速裝置以輸出大轉矩低速角位移運動的技術方案。在選定驅動電動機后，最主要的工作就是舵機減速裝置的設計，需要注意的是，以額定輸出轉矩為設計目標，按常規的機械減速器設計方法，一般在體積上達不到箭用舵機特殊的尺寸要求。

2.1傳動方案和總體結構

電動舵機的結構需要盡量簡單、緊湊，需要結構簡單，體積小、重量輕，且傳動效率高、承載能力大的大速比傳動形式，所以采用了一對錐齒輪副和諧波齒輪傳動的傳動方案。

2.2錐齒輪的設計

齒輪材料分別為：小錐齒輪選用45鋼，調質處理；大錐齒輪選用45鋼，正火處理。小齒輪傳遞轉矩：T=0.2303N•m。小錐齒輪齒數z1=22；大錐齒齒數z2=66。齒輪的失效形式主要有齒面疲勞點蝕和齒根疲勞折斷，為防止其發生，傳統設計方法多采用齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度進行設計校核。如果按齒面接觸疲勞強度計算的齒輪模數結果為m=0.6mm，按齒根彎曲疲勞強度計算的結果為m=0.5mm。舵機減速機構中的齒輪在發生疲勞點蝕或者疲勞折斷之前就完成了特定的工作。因此可不予考慮疲勞強度計算，只能按照靜強度條件計算其過載折斷時的模數，即只是校核輪齒能不能承載那么大的彎矩。把齒輪的輪齒看作懸臂梁(圖2)，一般情況，梁的橫截面上同時存在正應力和切應力，由于切應力比彎曲應力小得多，可忽略不計，故僅按齒根危險截面的彎曲應力進行計算。

2.3柔輪的設計

材料：柔輪選用40CrNiMoA其硬度為32～36HRC。按齒面耐磨計算柔輪模數為m=0.2mm。普通齒輪傳動一般只有1～2對齒參與嚙合，而諧波齒輪同時參與嚙合的齒對數很多，可達到總齒數的30％左右，因此不存在單對齒嚙合情況。這樣載荷作用點便只有一種情況，即作用于輪齒的齒頂，并且力應由嚙合齒均分。

3箭用舵機性能測試

本文基于一次性機械零件設計理念，得到的一次性使用的諧波減速器照片見圖1。其中主要部件直筒柔輪的設計參數見表1。本次試驗總共加工了4套諧波減速器。受研究條件和時間限制，諧波減速器中除柔輪是按照一次性機械零件設計理念進行設計外，其他部件仍然采用標準的常規機械零件或按照傳統，如薄壁軸承等。圖1中所示的箭用舵機減速器在圖3所示的測試裝置上進行性能測試。該測試裝置的加載采用板彈簧，屬于被動加載，但加載精度較高，箭用舵機減速器需要與直流伺服電動機、旋轉電位計等其他部件安裝組成舵機系統，然后進行測試，該測試裝置能夠一次性完成8套舵機系統的測試。本文對箭用舵機減速器進行試驗測試，主要測試所設計產品在最大載荷下的壽命，具體測試方法為：將箭用舵機系統安裝在測試臺上，并確定機械零位和電氣零位后，通過直流電動機控制器控制直流電動機旋轉，由于板彈簧提供的負載轉矩與諧波減速器的轉角有關，根據板彈簧的剛度，計算得到負載轉矩達到80N•m時的旋轉角約為60°，旋轉角通過舵機系統的旋轉電位計測試并反饋給控制端，當旋轉角達到60°后，認為完成一次加載。然后將舵機系統回復到零位，反向再加載直至旋轉角達到60°，完成第二次加載，以此類推，記錄加載次數、單次旋轉角度、減速器轉速。當出現噪聲超標、減速器卡死以及電動機燒壞時，需終止試驗，此時認為舵機系統失效。

4結論

篇(7)

CAD軟件擁有二維和三維繪圖的功能,但是設計人員更加偏愛三維設計,主要是它的效率高,速度快,成本低。主要表現在三個方面:首先,機械設計效率提高,周期變短。機械設計的零件需要在反復的設計失敗和錯誤中不斷進步和完善。比如,在零件需要配合設計時,為了保證零件能精確配合,可以用三維軟件同時設計兩個零件進行裝配,避免單獨設計引起的裝配失敗,三維技術能有效完成零件配合設計,當設計配合不合理時只需要對零件部分做微小的改變,零件的大部分信息沒有發生變化。另外,CAD具備變型設計的功能,能將不同零件部分進行重構,設計一個不同的產品。如此,CAD技術能大幅減少設計時間,提高生產效率。其次,在CAD中裝配零件方便直觀。該功能能監測到靜態和動態下,零件之間是否發生干涉或者在運動過程中是否出現碰撞,從而及時對設計方案進行更改,運用不同的裝配關系進行實驗裝配,CAD軟件中的資源管理器能有效記錄裝配路徑,如果裝配不正確,能直觀顯示裝配不合格的位置,同時軟件還具有隱藏功能,將部分零件隱藏,能清晰的看到內部結構的裝配及運動情況。另外軟件還能進行運動演示,將靜態和動態配合下無法發現的問題在運動中進行檢測,觀察是否跟其他部位產生干涉,保證零件設計的正確性,避免零件未經過周密的論證生產出來導致報廢。最后,提高產品質量,提升競爭力。機械設計產品與CAD技術結合,能提升設計者的設計思路,能進行干涉檢查,受力分析,產品優化提高設計質量。另外,現在CAD軟件都具備了較好的在線加工能力,利用CAM進行零件加工,能保證產品跟設計圖樣的一致性,保證產品質量。

2在機械設計中常用的CAD功能

第一,CAD實體建模。目前,CAD建模最主要的有三種方式,實體、表面、線框。比如在AUTOCAD中提供了多種實體建模方式,最基本的有立方體、圓球體、柱體、錐體等。一般零件都可以通過這些模塊進行結構分析,設計時,對基本造型進行分解分析,然后采用布爾運算對零件進行三維造型。另外,零件三維實體建立后,調用運動分析模塊對零件功能進行分析。對于零件裝配,可以通過采用三維編輯功能,讓零件按坐標要求進行裝配,完成設計任務。第二,集成制造。科學技術的不斷進步,CAD軟件也在不斷發展和強大,制造向數控化方向發展,設計向計算機方向發展,CAM/CAE也正在向計算機方向發展。一個完整的CAD/CAM軟件集成了三維造型、圖形編輯、曲面造型、仿真加工、受力分析、在線加工等的功能。這些模塊的運行都是建立在全面的工程數據庫基礎上的。第三,機械設計CAE軟件的發展。CAE軟件主要是承擔后期分析處理的任務,解決零件設計是否合理。比如產品零件結構是否優化,受力分析是否合理,運動特性分析,靜態和動態特性分析等等。

3CAD技術在機械設計中的發展方向