方案設計
根據(jù)不同的工作原理,可以擬定多種不同的執(zhí)行機構的具體方案。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構方案。
傳動部分的方案就更為復雜多樣了。對于同一傳動任務,可以由多種機構及不同機構的組合來完成。因此,如果用Ⅳ,表示原動機部分的可能方案數(shù),N2和N3分別代表傳動部分和執(zhí)行部分的可能方案數(shù),則機器總體的可能方案數(shù)Ⅳ為Ni×N2×N3個。
機器的運動學設計。根據(jù)確定的結構方案,確定原動件的參數(shù)(功率、轉速、線速度等)。然后做運動學計算,從而確定各運動構件的運動參數(shù)(轉速、速度、加速度等)。
機器的動力學計算。結合各部分的結構及運動參數(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,由于零件尚未設計出來,因而只是作用于零件上的公稱(或名義)載荷。
計算機在機械設計中的應用
隨著計算機技術的發(fā)展,計算機在機械設計中得到了日益廣泛的使用,并出現(xiàn)了許多率的設計、分析軟件。利用這些軟件可以在設計階段進行多方案的對比,可以對不同的包括大型的和很復雜的方案的結構強度、剛度和動力學特性進行的分析。同時,還可以在計算機上構建虛擬樣機,利用虛擬樣機仿真對設計進行驗證,從而實現(xiàn)在設計階段充分地評估設計的可行性??梢哉f,計算機技術在機械設計中的推廣使用已經(jīng)并正在改變機械設計的進程,它在提高設計質量和效率方面的優(yōu)勢是難以預估的。