方案設(shè)計
根據(jù)不同的工作原理,可以擬定多種不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的具體方案。例如僅以切削螺紋來說,既可以采用工件只作旋轉(zhuǎn)運動而刀具作直線運動來切削螺紋(如在普通車床上切削螺紋),也可以使工件不動而刀具作轉(zhuǎn)動和移動來切削螺紋(如用板牙加工螺紋)。這就是說,即使對于同一種工作原理,也可能有幾種不同的結(jié)構(gòu)方案。
進(jìn)行機(jī)器評價時,還必須對機(jī)器的可靠性進(jìn)行分析,把可靠性作為一項評價的指標(biāo)。從可靠性的觀點來看,盲目地追求復(fù)雜的結(jié)構(gòu)往往是不明智的。一般地講,系統(tǒng)越復(fù)雜,則系統(tǒng)的可靠性就越低。為了提高復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性,就必須增加并聯(lián)備用系統(tǒng),而這不可避免地會提高機(jī)器的成本。
機(jī)器的運動學(xué)設(shè)計。根據(jù)確定的結(jié)構(gòu)方案,確定原動件的參數(shù)(功率、轉(zhuǎn)速、線速度等)。然后做運動學(xué)計算,從而確定各運動構(gòu)件的運動參數(shù)(轉(zhuǎn)速、速度、加速度等)。
機(jī)器的動力學(xué)計算。結(jié)合各部分的結(jié)構(gòu)及運動參數(shù),計算各主要零件所受載荷的大小及特性。此時求出的載荷,由于零件尚未設(shè)計出來,因而只是作用于零件上的公稱(或名義)載荷。
在技術(shù)設(shè)計的各個步驟中,近三四十年來發(fā)展起來的優(yōu)化設(shè)計技術(shù),越來越顯示出它可使結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇達(dá)到的能力。一些新的數(shù)值計算方法,如有限元法等,可使以前難以定量計算的問題獲得的近似定量計算的結(jié)果。對于少數(shù)非常重要、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且價格昂貴的零件,在必要時還須用模型試驗方法來進(jìn)行設(shè)計,即按初步設(shè)計的圖紙制造出模型,通過試驗,找出結(jié)構(gòu)上的薄弱部位或多余的截面尺寸,據(jù)此進(jìn)行加強(qiáng)或減小來修改原設(shè)計,后達(dá)到完善的程度。機(jī)械可靠性理論用于技術(shù)設(shè)計階段,可以按可靠性的觀點對所設(shè)計的零、部件結(jié)構(gòu)及其參數(shù)做出是否滿足可靠性要求的評價,提出改進(jìn)設(shè)計的建議,從而進(jìn)一步提高機(jī)器的設(shè)計質(zhì)量。上述這些新的設(shè)計方法和概念,應(yīng)當(dāng)在設(shè)計中加以應(yīng)用與推廣,使之得到相應(yīng)的發(fā)展。