机械原理与机械设计有什么区别呢?
机械原理是说的机构原理、连杆设计、凸轮机构、齿轮机构及设计、齿轮系、及其他常用机构,总的说来就是结构上的原理设计
机械设计总的说来是一些设计与分析,比如齿轮的失效形式,强度计算和验证等
设计要基於原理,创新於原理!两者都需要具备!
就是说设计要根据原理,也要灵活运用!熟悉机械原理才能更好地设计出合理的机构。
要搞机械设计的话不但要懂机械原理,还要懂很多东西呢,机械是一个,力学,动力,电器,自动化,简直就是百科全书!
好比设计一块机器的机台面板,单凭设计的角度来说,你设计厚度6mm也行,60mm也可以,但6MM厚度会不会承重不够刚度,60MM会不会太厚有多馀,这个就要机械力学原理了!原理其实就是成本的控制。
比如一个传动机构,究竟是用皮带带动还是链条?齿轮,这个就要分析载荷、动力,扭矩多大,选多大电机,要考虑,还要知道链条、齿轮等等的标准件是怎麼样的,不可能说设计一个机器,连个螺丝都非标的,要自己生产吧,加上电机要什麽牌子质量好,那个性价比高等等,反正要真的能一个人把一套设备搞好,什麽乱七八糟的东西样样你都要懂!
机械原理课程是培养学生具有机械理论能力的技术基础课。
课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节,同时也是我学习机械专业来第一次全面的自主进行机械设计能力的训练。在这个为期两周的过程里,我们有过紧张,有过茫然,有过喜悦,感受到了学习的艰辛,也收获到了学有所获的喜悦,回顾一下,我觉得进行机械原理课程设计的目的有如下几点:
(1)通过课程设计实践,树立正确的设计思想,增强创新意识,培养综合运用机械原理课程和其他先修课程的的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。
(2)学习设计机械产品的一般方法,掌握机械设计的一般规律。
(3)通过制定设计方案,合理选择传动机构,正确计算零件的工作能力,确定尺寸及掌握机械零件,再进行结构设计,达到了解和掌握机械零件,机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。
(4)学习进行机械基础技能的训练,例如:计算、绘图、查阅设计资料和手册等。
机械零件
主要是受力分析材料选择及强度刚度稳定性条件下的零件形态设计
机械原理可以抽象的方案
如杆组可以用线条来表示
而机械零件
必须有三维尺寸来表示是具体的
2、机构的运动特性、机械动力学的基本原理、机械零件的工作原理、机械零件的设计计算准则、简化计算等基本理论和方法;
3、可以设计简单机械装置,如减速器
11.1 设计题目
图17 洗瓶机工作示意图
设计洗瓶机。如图17 所示,待洗的瓶子放在两个同向转动的导辊上,导辊带动瓶子旋转。当推头M把瓶子推向前进时,转动着的刷子就把瓶子外面洗净。当前一个瓶子将洗刷完毕时,后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。
洗瓶机的技术要求见表17。
表17 洗瓶机的技术要求
方案号
瓶子尺寸
(长×直径)
mm,mm
工作行程
mm
生产率
个/s
急回系数k
电动机转速
r/min
A
φ100×200
600
15
3
1440
B
φ80×180
500
16
3.2
1440
C
φ60×150
420
18
3.5
960
11.2设计任务
1.洗瓶机应包括齿轮、平面连杆机构等常用机构或组合机构。
2.设计传动系统并确定其传动比分配。
3.画出机器的机构运动方案简图和运动循环图。
4.设计组合机构实现运动要求,并对从动杆进行运动分析。也可以设计平面连杆机构以实现运动轨迹,并对平面连杆机构进行运动分析。绘出运动线图。
5.其他机构的设计计算。
6.编写设计计算说明书。
7.学生可进一步完成:洗瓶机推瓶机构的计算机动态演示等。
11.3设计提示
分析设计要求可知:洗瓶机主要由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。设计的推瓶机构应使推头M以接近均匀的速度推瓶,平稳地接触和脱离瓶子,然后,推头快速返回原位,准备第二个工作循环。
根据设计要求,推头M可走图18 所示轨迹,而且推头M在工作行程中应作匀速直线运动,在工作段前后可有变速运动,回程时有急回。
图18 推头M运动轨迹
对这种运动要求,若用单一的常用机构是不容易实现的,通常要把若干个基本机构组合,起来,设计组合机构。
在设计组合机构时,一般可首先考虑选择满足轨迹要求的机构(基础机构),而沿轨迹运动时的速度要求,则通过改变基础机构主动件的运动速度来满足,也就是让它与一个输出变速度的附加机构组合。
实现本题要求的机构方案有很多,可用多种机构组合来实现。如:
1.凸轮-铰链四杆机构方案
如图19 所示,铰链四杆机构的连杆2上点M走近似于所要求的轨迹,M点的速度由等速转动的凸轮通过构件3的变速转动来控制。由于此方案的曲柄1是从动件,所以要注意度过死点的措施。
图19凸轮-铰链四杆机构的方案
2.五杆组合机构方案
确定一条平面曲线需要两个独立变量。因此具有两自由度的连杆机构都具有精确再现给定平面轨迹的特征。点M的速度和机构的急回特征,可通过控制该机构的两个输入构件间的运动关系来得到,如用凸轮机构、齿轮或四连杆机构来控制等等。图20 所示为两个自由度五杆低副机构,1、4为它们的两个输入构件,这两构件之间的运动关系用凸轮、齿轮或四连杆机构来实现,从而将原来两自由度机构系统封闭成单自由度系统。
a) b)
c) d)
图20 五杆组合机构的方案
3.凸轮-全移动副四杆机构
图21 所示全移动副四杆机构是两自由度机构,构件2上的M点可精确再现给定的轨迹,构件2的运动速度和急回特征由凸轮控制。这个机构方案的缺点是因水平方向轨迹太长,造成凸轮机构从动件的行程过大,而使相应凸轮尺寸过大。
图21 凸轮-全移动副四连杆机构的方案
4.优化方法设计铰链四杆机构
可用数值方法或优化方法设计铰链四杆机构,以实现预期的运动轨迹(图18 )运动轨迹的具体数值由设计者画图确定,一般不要超过9个点的给定坐标值。
机械设计及其自动化的主要任务是运用先进设计制造技术的理论和方法解决现代工程领域的复杂技术问题,从而实现产品的智能化设计和制造。
随着微电子技术、信息技术、计算机技术、材料技术、新能源技术等高新技术与机械设计制造技术的交叉、渗透和融合,传统的机械设计制造技术在原有基础上有了质的飞跃,形成了当代先进的设计制造技术,与传统的机械设计制造技术相比,既有继承又有很大的发展。
用一个形象的例子给你打个比方,金子塔最底下的一层是《高等数学》,再往上一层是《理论力学》,再往上一层是《机械原理》,再往上一层就是《机械设计》,这是一个层层递进的关系