机械创新设计04.ppt

【机械创新设计的一般原则】 机械创新设计是工程技术领域中至关重要的部分，它涉及到将创新思维应用于机械设备的设计，以实现更高效、可靠和经济的解决方案。在这个过程中，遵循一些基本原则可以确保设计的成功和优化。以下是机械创新设计的一般原则： 1. **机构简单化**：设计时应尽量减少构件和运动副的数量，以降低生产成本，减轻重量，增强刚度，减少扰动环节，提高可靠性。同时，减少运动副还能降低摩擦带来的功率损耗，提高机械效率和使用寿命。 2. **尺寸紧凑**：在满足功能需求的前提下，设计应追求尺寸最小化。例如，行星轮系通常比定轴轮系更紧凑，齿轮齿条机构比凸轮机构更适合实现体积小、质量轻的设计。 3. **运动副的选择**：运动副的类型和数量直接影响机构的性能。摩擦和磨损主要由运动副的相对运动引起，因此选择合适的运动副类型对于机构的运动、效率和寿命至关重要。 4. **合适原动机的选取**：根据应用需求选择适当的原动机，如内燃机适用于远距离动力传输但需配合减速设备，气、液马达适合多种运动形式，电动机则因功率范围广、调速能力强而广泛应用。减少运动转换机构可以简化设计，提高效率。 5. **良好的传力条件和动力特性**：设计应选择高效率的机构类型，保证大的传动角和机械增益，减少构件截面和质量，降低原动机功率。避免过约束，过约束会导致装配困难，增加摩擦和磨损。 例如，在设计实现直线轨迹运动的机构时，简单的曲柄小滑块机构比复杂的八杆机构更优，因为后者虽然也能实现直线运动，但运动副多，累计误差大。同时，可以通过用转动副替代移动副或设计无移动副的导向机构来优化设计。 机械创新设计的原则是寻求平衡，兼顾功能、成本、效率、可靠性及制造可行性。设计者需要深入理解各种机构的特性和运动规律，灵活运用这些原则，创造出更先进、更适应市场需求的机械设备。