東莞有限元設(shè)計教學平臺課程

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機器的運動設(shè)計。根據(jù)確定的結(jié)構(gòu)方案，確定驅(qū)動部件的參數(shù)（功率、轉(zhuǎn)速、線速度等）。然后進行運動學計算，確定各運動部件的運動參數(shù)（速度、速度、加速度等）。

機器的動態(tài)計算。結(jié)合各部件的結(jié)構(gòu)和運動參數(shù)，計算各主要部件的載荷大小和特性。此時，由于未設(shè)計零件，計算出的載荷僅為零件上的標稱（或標稱）載荷。

零件的性能設(shè)計。考慮到主要部件上標稱載荷的大小和特性，可以進行零部件的初步設(shè)計。設(shè)計的工作能力準則應(yīng)參照零部件的一般失效條件、工作特性和環(huán)境條件合理制定，一般包括強度、剛度、振動穩(wěn)定性、壽命等準則。零部件的基本尺寸可通過計算或類比確定。

零件裝配草圖和總裝配草圖設(shè)計。根據(jù)主要零部件的基本尺寸，設(shè)計了裝配圖和總裝圖。所有部件的外形和尺寸應(yīng)在草圖上進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。在這一步中，要很好地協(xié)調(diào)各部件的結(jié)構(gòu)和尺寸，綜合考慮設(shè)計零部件的結(jié)構(gòu)工藝，使各部件具有最合理的配置。

主要部件檢查。在上述步驟3）中，由于具體結(jié)構(gòu)不確定，很難計算出具體的工作能力，因此只能進行初步計算和設(shè)計。繪制裝配圖和總裝圖后，已知各零件的結(jié)構(gòu)和尺寸，并知道相鄰零件之間的關(guān)系。只有此時才能準確地確定作用在零件上的載荷，確定影響零件工作能力的細節(jié)因素。只有在這種情況下，才能對一些重要或復(fù)雜的零件進行準確的校核和計算。根據(jù)檢查結(jié)果，反復(fù)修改零件的結(jié)構(gòu)和尺寸，直到滿意為止。

未來，機械設(shè)計將滲透到半導(dǎo)體制造、生物工程、納米技術(shù)、機器人等行業(yè)。在為社會發(fā)展做出貢獻的同時，也將不斷完善自身，進一步進行理論創(chuàng)新。

（1） 進一步實現(xiàn)系統(tǒng)化。也就是說，從系統(tǒng)的角度來看，機械產(chǎn)品被視為一個系統(tǒng)或一個整體，依靠計算機技術(shù)實現(xiàn)人、機、環(huán)境的相互協(xié)調(diào)。具體來說，就是將整個系統(tǒng)分解成若干個子系統(tǒng)，采用各種現(xiàn)代設(shè)計理論和方法，以追求系統(tǒng)優(yōu)化為目標，協(xié)調(diào)各個子系統(tǒng)的設(shè)計與匹配。

（2） 深化智能化設(shè)計。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計中需要考慮越來越多的智能因素。通過建立模型來描述機械產(chǎn)品各種工況的行為，可以描述大量的設(shè)計內(nèi)容，通過求解模型可以預(yù)測產(chǎn)品的性能、設(shè)計合理性和優(yōu)化性。例如，汽車性能評價智能決策系統(tǒng)、變速箱設(shè)計專家系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)等在新車開發(fā)設(shè)計中得到了應(yīng)用。

（3） 更加注重綠色思維。綠色設(shè)計技術(shù)是根據(jù)環(huán)境保護、資源利用率最高、能耗最低的要求，設(shè)計產(chǎn)品在其生命周期內(nèi)的技術(shù)。要求設(shè)計師從產(chǎn)品的全周期考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性和基本屬性，始終立足于人的身心健康、環(huán)境保護等方面進行設(shè)計，同時要求設(shè)計的產(chǎn)品具有可回收性，對環(huán)境的破壞最小。