機械設計規(guī)范精選(九篇)

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第1篇：機械設計規(guī)范范文

關鍵詞 石油化工機械設備；故障；原因；規(guī)范；措施

中圖分類號：TE682 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）15-0135-01

1 石油化工機械的故障分類

1.1 突發(fā)性故障

石油化工機械設備經(jīng)常會出現(xiàn)突發(fā)性的故障導致設備無法正常的工作。引發(fā)突發(fā)性故障的主要原因是因為外界環(huán)境的變化或者是人為因素產(chǎn)生的壓力超出了機械設備的承受范圍，使得機械設備停止工作。突發(fā)性故障具有無預兆性，所以往往突發(fā)性故障造成的損失是無法確定的，損失要根據(jù)實際的故障程度來決定，不過突發(fā)性故障往往會給石油化工機械設備帶來致命的傷害。

1.2 積累性故障

積累性故障與突發(fā)性故障完全相反，積累性故障是因為長期問題的積累使得整個機械設備出現(xiàn)故障，影響正常的機械運轉。這種故障主要原因是設備老化，設備使用時間長等。它具有可預測性，這種故障可以采取相應的措施來避免。

2 造成石油化工機械設備出現(xiàn)故障的原因

2.1 員工操作的不規(guī)范

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，石油化工業(yè)也迅速的發(fā)展，石油化工業(yè)受到越來越高的重視，但是從事石油化工行業(yè)工作人員的職業(yè)素質卻沒能得到發(fā)展。相關的管理部門沒有制定明確的操作標準來限制工作人員的行為，很多的石油化工工作人員缺乏專業(yè)的石油化工知識，沒有熟練地掌握操作機械設備的技巧，在實際的機械設備操作中存在不規(guī)范的行為，不僅降低了工作效率，還損害了機械設備。

2.2 石油化工機械設備本身設計的不合理

石油化工機械設備設計的不合理也會影響到機械的正常工作，設計不合理的部分會在實際的機械設備應用中體現(xiàn)出來，造成不可挽回的損失。設計不合理的部分主要是材料的使用不當、機械設備與實際工作不符、安全性差等問題，這些問題都是造成機械設備故障的原因。石油化工對于工作的安全系數(shù)要求很高，安全的保障是順利進行石油化工工作的關鍵，因此機械設備的設計十分重要。石油化工工作的特殊性，決定了安全的重要性。所以在設計時，要考慮到實際機械操作中可能出現(xiàn)的問題，盡量減少事故的發(fā)生。

2.3 制造和安裝過程的疏忽

設計好機械設備之后最重要的就是制造和安裝，但是在實際的制造和安裝過程中往往存在很多的問題，影響后期的實際工作。制造中存在制造不科學合理、加工不徹底、機械設備的性能不符合實際的工作等問題；安裝過程中沒有按照具體的要求工作，制造和安裝的不合格不僅浪費了好的設計方案，還直接損害了整個石油化工的利益。

2.4 缺乏系統(tǒng)科學的管理制度

系統(tǒng)科學的管理制度對石油化工的發(fā)展有重要的作用，能夠促進石油化工工作的健康發(fā)展。忽視安全管理，管理人員和一線工作人員都缺乏安全意識，機械設備沒有定期的養(yǎng)護和維修；沒有定期培訓工作人員，提高工作人員的職業(yè)素質，石油化工工作中最重要的應急措施在實際的管理過程中也沒有明確的指導。應急措施在機械設備發(fā)生意外故障時發(fā)揮很大的作用，防患于未然才能有效地避免機械設備出現(xiàn)故障，影響工作進度，造成經(jīng)濟損失。

3 控制機械設備故障的有效措施

3.1 設備方面

首先是石油化工機械設備的設計，合理科學的設計是控制石油化工機械設備出現(xiàn)故障的前提。在設計機械設備時，要對石油化工工作有詳細的了解，根據(jù)實際工作的需要來設計機械設備。重視機械設備每個部件的設計，設計要符合相關的技術要求，保證機械設備的質量和安全性。設計質量得到保證后就是具體的制造和安裝，制造機械設備要嚴格地按照設計方案，不能忽視每個細節(jié)，制造機械設備的過程中要符合實際工作的需要，機械設備的性能要與實際需要一致。安裝時更加要注重細節(jié)部分，安裝人員要對機械設備有清晰的了解，按照標準的安裝步驟來安裝整個機械設備，保證機械設備的安全性。

3.2 管理方面

建立系統(tǒng)完善的管理制度，讓管理工作有章可循。管理人員要重視機械設備的安全管理，制定明確的安全管理方案。定期檢查機械設備的情況，這樣的方式可以及時地發(fā)現(xiàn)機械設備存在的問題，并采取相應的措施來解決問題，保證后期的工作。管理部門也要加強員工的管理，重視員工職業(yè)技能的培養(yǎng)，定期對員工展開培訓和學習，提高員工的專業(yè)技能，同時促使員工樹立正確的工作觀念，提高工作效率。制定應急方案措施也是管理工作的一部分，盡可能的預測在實際的工作中可能出現(xiàn)的問題，并根據(jù)這些問題制定應急措施，減少因為突發(fā)狀況造成的損失。規(guī)范化機械設備操作流程，機械設備操作的每個流程都有詳細的說明，讓員工對整個工作流程有清晰的認識，方便下一步的工作。對員工在操作機械設備時有嚴格地要求，員工必須要按照相關的規(guī)定開展工作，不能隨心所欲地操作機械設備，提高設備操作的規(guī)范性和科學性。

3.3 人員方面

工作人員必須要通過培訓熟練地掌握設備操作，具有扎實的專業(yè)知識和較高的職業(yè)技能才能上崗工作。員工還要定期充實自身的專業(yè)知識，提高職業(yè)技能，適應實際工作的需要。員工在平時的工作中不僅要規(guī)范地操作設備，還要定期檢查設備情況，對那些經(jīng)常會出現(xiàn)故障的部件要特別地注意。如果在檢查的過程中發(fā)現(xiàn)機械設備存在問題要及時記錄，并反映給技術部門，避免后期工作中出現(xiàn)事故。工作人員在操作設備時要嚴格按照規(guī)章工作，發(fā)現(xiàn)設備出現(xiàn)異常時，要及時停止工作，找出原因，問題解決后才能重新開始工作。員工要對自身的工作有正確的認識，意識到石油化工工作的重要性和危險性，提高安全意識和責任意識。

4 總結

總而言之，石油化工機械設備的安全工作是整個石油化工實業(yè)發(fā)展的關鍵。要想從根本上減少石油化工機械設備的故障，應該找出造成故障的原因，并采取相應的措施解決問題。管理人員和設備操作人員都要樹立安全意識，重視石油化工機械設備的養(yǎng)護和維修，促進石油化工事業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻

第2篇：機械設計規(guī)范范文

日常實際設計工作中，常常在按暖規(guī)計算出建筑冬季采暖通風系統(tǒng)的熱負荷后，計算采暖設計熱負荷指標q（W/）。采暖設計熱負荷指標是指在采暖室外計算溫度條件下，為保持室內計算溫度，單位建筑面積在單位時間內需由鍋爐房或其它供熱設施供給的熱量。采暖設計熱負荷指標q計算公式如下：

q=Q/Ao （1）

式中Q、Ao分別為冬季采暖通風系統(tǒng)的熱負荷（W）和建筑面積（），且Q值應根據(jù)建筑物下列散失和獲得的熱量確定：

1）圍護結構的耗熱量，包括基本耗熱量和附加耗熱量，且圍護結構的基本耗熱量應按下式計算：

Q1=αFK（tn-twn） （2）

式中Q1、α、F、K、tn、twn分別表示圍護結構的基本耗熱量（W）、溫差修正系數(shù)、面積（）、傳熱系數(shù)[W/（?K）]、冬季采暖室內設計溫度（℃）及采暖室外計算溫度（℃）。

圍護結構的附加耗熱量應按其占基本耗熱量的百分率確定，包括朝向附加、風力附加、外門附加、高度附加和間歇附加。

2）加熱由外門、窗縫隙滲入室內的冷空氣耗熱量，計算公式為：

Q2=0.28cpρwnL（tn-twn） （3）

式中Q2表示由門窗縫隙滲入室內的冷空氣的耗熱量（W）、cp表示空氣的定壓比熱容[kJ/（kg?K）]、ρwn表示采暖室外計算溫度下的空氣密度（kg/m3）、tn和twn與上同，L表示滲透冷空氣量（m3/h）、其計算公式如下：

L=L0l1mb （4）

式中L0表示在單純風壓作用下，不考慮朝向修正和建筑物內部隔斷情況時，通過每米門窗縫隙進入室內的理論滲透冷空氣量[m3/（m?h）] 、l1表示外門窗縫隙的長度（m）、m表示在風壓與熱壓共同作用下，考慮建筑體型、內部隔斷和空氣流通等因素后，不同朝向、不同高度的門窗冷風滲透壓差綜合修正系數(shù)、b表示門窗縫隙滲風指數(shù)，當無實測數(shù)據(jù)時，取b=0.67。

3）加熱由外門開啟時經(jīng)外門進入室內的冷空氣耗熱量；

4）通風耗熱量；

5）通過其他途徑散失或獲得的熱量；

2.2 節(jié)能標準建筑物耗熱量指標計算方法

建筑物耗熱量指標qH（W/）。建筑物耗熱量指標是指在計算采暖期室外平均溫度條件下，為保持室內設計計算溫度，單位建筑面積在單位時間內消耗的需由室內采暖設備供給的熱量。其計算公式如下：

qH = qHT + qINF-qIH （5）

1）qHT為折合到單位建筑面積上單位時間內通過建筑圍護結構的傳熱量，應分別按折合到單位建筑面積上單位時間內通過外墻、屋面、地面、門窗、非采暖封閉陽臺等的傳熱量分項計算后匯總，且計算公式如下：

qHT = qHq+ qHw+ qHd+ qHmc+ qHy （6）

式中，qHq、 qHw、 qHd、 qHmc、 qHy分別表示折合到單位建筑面積上單位時間內通過外墻、屋面、地面、門窗、非采暖封閉陽臺的傳熱量，其計算公式及含義在此就不再一一列舉。

2）qINF為折合到單位建筑面積上單位時間內建筑物空氣滲透耗熱量（W/），且計算公式如下：

qINF =（tn-te）（CpρNV）/A0 （7）

式中CP、ρ、N、V分別是空氣的比熱容（取0.28Wh/kg.K）、空氣的密度（kg/m3）、換氣次數(shù)（取0.5h-1）和換氣體積（m3）。

3）qIH為折合到單位建筑面積上單位時間內建筑物內部得熱量（W/），包括炊事、照明、家電和人體等的散熱所得熱量，本標準居住建筑取3.8 W/。

3 暖規(guī)與節(jié)能標準差異比較及分析

3.1 概念差異

1）采暖設計熱負荷指標和建筑物耗熱量指標是不完全相同的兩個概念。前者是在建筑物室內外設計計算溫度條件下的能耗量，其值是按暖規(guī)計算得到的為確定最不利工況時達到室內溫度所必須選型、設計的采暖設備的依據(jù)，中華人民共和國地方標準《采暖居住建筑節(jié)能設計標準》DB62/T25-3033-2006規(guī)定，甘肅蘭州地區(qū)其值不應超過32.6 W/、白銀地區(qū)不應超過33.4 W/；后者是在采暖期內、在建筑物室外平均溫度條件下的耗熱量，是全部采暖期間內耗熱量的平均值，其值按節(jié)能標準計算得到，可用以計算全年采暖能耗量，節(jié)能標準規(guī)定甘肅蘭州地區(qū)（4～8）層建筑不應超過14.4 W/、≤3層不應超過16.5 W/。

2）在計算圍護結構的耗熱量、冷風滲透耗熱量和建筑物耗熱量時，暖規(guī)中都用到了室內外最大溫差（tn-twn），而節(jié)能標準中都用到了平均溫差（tn-te），二者的差異是很大的。如在甘肅蘭州地區(qū)，前者一般為27℃（采暖室內設計溫度取主要房間18℃），后者為18.6℃（室內計算溫度取18℃），前者約為后者的1.452倍。

3）暖規(guī)是從純滲透的角度出發(fā)（衛(wèi)生間除外）計算確定由門窗縫隙滲入室內的冷空氣滲透耗熱量，而節(jié)能標準是從空氣換氣的角度出發(fā)計算確定建筑物空氣滲透耗熱量。

3.2 方法差異

1）暖規(guī)是對每個房間分別進行熱負荷計算，然后匯總得到整棟建筑的采暖熱負荷；而節(jié)能標準是按室外平均溫度、外墻平均傳熱系數(shù)等參數(shù)的平均值對整棟建筑圍護結構耗熱量、空氣滲透耗熱量和建筑內部得熱量分別計算，然后匯總得到整棟建筑的耗熱量。

2）暖規(guī)與節(jié)能標準中圍護結構耗熱量的計算公式是類似的，但修正系數(shù)的選取方法不同；由于計算分類不同，面積的選取也不同，但從整體上講，計算所用的面積基本一致。

3）在計算圍護結構傳熱耗熱量時，節(jié)能標準中對護結構各部分的傳熱系數(shù)都有上限值要求；而實際工作中按設暖規(guī)計算選用的傳熱系數(shù)有時比按節(jié)能標準計算時規(guī)定的傳熱系數(shù)限值要大一點，此時就需要設計時采取合適的節(jié)能措施以降低傳熱系數(shù)，直至符合節(jié)能標準的規(guī)定。

4 結論

1）采暖設計熱負荷指標和節(jié)能標準中建筑物耗熱量指標是有本質判別的兩個概念，計算方法也不盡相同，且節(jié)能標準對各參數(shù)、指標的要求更為嚴格一些。

2）暖規(guī)與節(jié)能標準在計算圍護結構傳熱耗熱量時溫差和傳熱系數(shù)的差異是最主要的原因，而修正系數(shù)、計算公式等的不同引起的差異則是相對次要的原因。

第3篇：機械設計規(guī)范范文

關鍵詞：CAD技術；機械設計；合理應用

機械制造業(yè)是促進我國國民經(jīng)濟快速發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)之一。機械產(chǎn)品的設計及開發(fā)一定程度上影響我國機械制造業(yè)的發(fā)展水平，尤其近年來CAD技術的應用極大的提高了機械設計效率及質量，為機械制造業(yè)的蓬勃發(fā)展做出了突出貢獻。

1 CAD技術給機械設計帶來的影響

CAD技術給機械設計帶來的影響多是積極方面的，其不但克服了傳統(tǒng)機械設計的弊端，而且使機械設計質量獲得了質的飛躍，其給機械設計造成的影響主要體現(xiàn)在以下三個方面：

首先，注重理論知識的應用。機械設計具有理論性及工程性特點，與傳統(tǒng)類比、仿照以及憑借經(jīng)驗進行設計的方法相比設計準確度更高。利用CAD技術進行機械設計在減輕設計人員工作量的同時，無論是繪圖還是計算均能很好的滿足設計規(guī)范及機械設計原理要求。其次，有助于機械設計的創(chuàng)新。傳統(tǒng)機械設計時根據(jù)以往資料，修改相關數(shù)據(jù)即可，設計的產(chǎn)品缺乏創(chuàng)新性，很難滿足當今年快速發(fā)展的社會對機械設計工作的要求。而利用CAD技術設計出的機械產(chǎn)品更為逼真、立體感更強，有助于設計人員充分發(fā)揮自己的想象，將創(chuàng)新想法融入到機械設計中，增加機械產(chǎn)品的科技含量。最后，有助于提高機械制造企業(yè)信息化水平。CAD技術的應用依賴于計算機技術，為給CAD技術的應用提供有力的支撐，機械制造企業(yè)需努力提高自身信息化水平。

2 CAD技術在機械設計中的合理應用

CAD技術在機械設計中的應用可顯著提高機械設計工作效率及質量，但倘若在應用過程中不采用針對性策略會嚴重影響CAD技術作用的充分發(fā)揮。因此，機械制造企業(yè)應結合自身實際，充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，積極采取針對性措施，確保CAD技術在機械設計中的合理應用，具體可參考以下內容：

（一）注重建模的靈活性

CAD技術在機械設計中的應用中建模是較為重要的工作，為確保其應用的合理性，尤其應注重建模的靈活性。機械設計的建模有線框、表面以及實體建模之分，其中線框建模是機械設計的基礎，因線、點是線框建模的主要信息，因此，耗費的計算機系統(tǒng)資源相對較少。表面建模除包括線、點信息外，還包括面的信息，可進行二曲面求交、消隱、表面積計算等，而且能將曲面物體構造出來。實體建模是難度較高的建模，包括點、線、面信息的同時，還涉及一些拓撲信息，實體建模可進行剖切、消隱、有限元分析等。

因此，利用CAD技術進行機械設計時，應根據(jù)設計目標要求采取合理的建模方式，確保建模的準確性與合理性。例如，當零件較為簡單時可構建零件基本體模型，而后利用CAD技術進行布爾運算獲得最終設計的模型。對于復雜程度較高的零件應先定義其界面輪廓，并進行適當?shù)男D、拉伸等處理成新的基本體，結合一定的差、并、交計算設計出零件的實體模型。

（二）注重基礎設施建設

CAD技術在機械設計中的應用需要一定的軟硬件支持，為保證CAD技術優(yōu)勢的充分發(fā)揮，給其合理利用奠定基礎，機械制造企業(yè)應注重軟硬件基礎設施建設。首先，考慮到機械設計是一項專業(yè)性強、較為系統(tǒng)的工作，設計過程中需要設計人員的密切配合，這就需要構建良好的網(wǎng)絡，為設計人員的溝通交流提供便利。其次，CAD技術在機械設計中的應用需使用專門的設計軟件，而這些軟件的運行對計算機硬件有基本的要求，因此，為保證機械設計工作的順利進行，機械制造企業(yè)應配備符合機械設計要求的計算機硬件系統(tǒng)，給機械設計工作的高效開展提供有力的硬件支撐。另外，不斷完善CAD技術在機械設計應用中的規(guī)章制度，確保機械設計質量。例如，針對要求比較高的機械零件，要求設計人員嚴格依據(jù)相關流程進行設計，確保機械設計工作的規(guī)范性。

（三）注重設計人員水平的提高

CAD設計人員綜合素質直接影響其在機械設計中應用的合理與否，因此，機械制造企業(yè)應充分認識到提高設計人員綜合素質的重要性。首先，加強對設計人員的思想教育，使其充分認識到機械設計是機械設計最為重要的一環(huán)，給后期機械產(chǎn)品合格與否產(chǎn)生重要影響，從而在思想上提高認識，依據(jù)設計規(guī)范標準從事機械設計工作。其次，提高設計人員準確門檻，定期開展機械設計座談活動。一方面機械制造企業(yè)應招聘綜合素質高，專業(yè)技能扎實的設計人員，提高設計隊伍的整體素質。另一方面，結合機械設計工作實際，開展座談活動，讓設計人員暢所欲言，討論設計過程中出現(xiàn)的問題及解決方法，確保CAD技術在機械設計應用的合理性，為后期機械設計工作順利的開展奠定基礎。最后，鼓勵機械設計人員加強設計專業(yè)知識的學習。當今科技發(fā)展迅速，CAD技術層出不窮，因此，機械制造企業(yè)應鼓勵機械設計人員應加強學習，不斷完善自己、充實自己。通過學習掌握最近的機械設計技術，并靈活應用在機械設計工作中，不斷提高機械設計水平與質量，為企業(yè)的長遠發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。

3 總結

總之，CAD技術在機械設計中的合理運用一定程度上關系著機械設計水平及自身競爭力，因此，機械制造生產(chǎn)企業(yè)應充分認識到CAD技術的重要性，結合實際采取積極有效的方法，確保其在機械設計中的合理應用，為我國機械制造行業(yè)的發(fā)展貢獻一份力量。

參考文獻：

第4篇：機械設計規(guī)范范文

【關鍵詞】橋架梁；有限元分析；應力測試；結構論證

混勻雙向取料機，主要用于鋼鐵廠二次料場，與混勻堆料機配套使用。其構成和工作原理見圖1。

1、計算軟件及計算對象

1.1有限元軟件

我們采用的是美國有限元軟件公司開發(fā)的ANSYS分析軟件，它具備比較完整的單元庫，能進行靜力、動力、屈曲、非線性等分析?，F(xiàn)已被廣泛使用于大型、較復雜的結構件應力分析實踐中。以下就以橋架梁的建模計算為實例，說明強度計算的過程。

1.2計算依據(jù)

ISO5049-1（1994）《散貨連續(xù)裝卸機械設計規(guī)范》（1994版）

《歐州起重機械設計規(guī)范》（FEM）

1.3主要技術參數(shù)

設計取料能力：1600t/h，大車運行速度：工作速度2m/min 跑車速度20m/min

小車運行速度：11.21m/min兩端受力點垮距：37m橋架梁結構型式：雙工字梁型式

橋架梁全長：43m橋架梁高度：2.8m橋架梁寬度：2.4m橋架梁材料：Q345

2、混勻取料機工況及載荷分析

2.1工況分析

混勻取料機在垮距37米的兩根軌道上來回往復作直線運動，橋架梁上承載了小車及小車驅動，斗輪及斗輪驅動等部件。橋架梁上也鋪有軌道，斗輪在軌道上旋轉取料并在軌道上

來回往復作橫向運動。其基本有以下幾種工況：

（1）混勻取料機僅考慮自重的空載工況

（2）混勻取料機正常取料時的工作工況+非風載

（3）混勻取料機正常取料時的工作工況+風載

（4）混勻取料機正常取料時的工作工況+風載+重載

（5）混勻取料機正常取料時的工作工況+暴風+重載

2.2載荷分析

根據(jù)ISO5049-1（1994）《散貨連續(xù)裝卸機械設計規(guī)范》，確定設計載荷條件如下：

（1）自重載荷

a.結構自重通過輸入桿件質量密度由程序自動計算，約57.7t。

b.小車及驅動裝置、斗輪及驅動裝置、料耙裝置、中間平臺，司機室等以集中質量形式加在相應節(jié)點上，合計約111.6t。皮帶機重量均勻分布在相應節(jié)點上，約13.3t。

（2）工作載荷

斗輪正常挖掘力：2t 重載時的挖掘力：4t

（3）物料載荷

皮帶機上物料重量：1.7t/m

（4）水平載荷

慣性力：為行走慣性力，以慣性系數(shù)計入0.02

（5）風載荷

工作時：風速20m/s，風壓250kN/mm2；

非工作時：風速55m/s，風壓1890kN/mm2；

（6）地震載荷

地震級數(shù)：6級 加速度： 0.1g

3、有限元模型建立及計算

3.1計算節(jié)點，單元，截面

（1）計算模型有568個節(jié)點。（2）計算模型有693個單元。（3）計算模型有7種規(guī)格特性截面。

3.2計算載荷組合

根據(jù)以上載荷分析，載荷組合分為空載工況、工作工況、風載工作工況，非工作異常工況（暴風，地震等）四大類，強度計算與校核，重點是分析和考察風載工作工況和非工作異常工況。

（1）風載工作工況：斗輪旋轉取料工作，大車運行機構處于起制動狀態(tài)，小車同時處于起制動狀態(tài)，起制動慣性力沿大車軌道方向。起制動慣性力沿斗輪行走于橋架梁方向。正面?zhèn)让婀ぷ黠L載組合

S1=λ（G+T+W+Px+Py）+Qa

（2）非工作異常工況：機器處于停機狀態(tài)。暴風+地震極端異常工況。

S2=G+T+Qb+Qc

式中λ動載系數(shù)，1.1

G自重

T物料重量

W斗輪挖掘力

Px大車起制動貫性載荷

Py小車起制動貫性載荷

Qa工作風載（20m/s）沿大車軌道方向

Qb暴風載荷（55m/s）沿大車軌道方向

Qc地震載荷

3.3有限元應力圖顯示

ANSYS分析軟件提供了強大的作圖及計算能力，它可以與多數(shù)CAD制圖軟件接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共亨和交換。其具有強大的后處理功能，可以非常直觀得到應力云圖、應力梯度圖、動態(tài)分析的動畫。

3.4校核

3.4.1許用應力校核

混勻堆取料機主結構件均采用Q345牌號的鋼材。對于許用應力，板厚超過30mm時取下限。板厚小于16mm時許用應力可取高些，考慮到整個結構件板厚不同，取其屈服極限[σ]=345MPa。根據(jù)設計規(guī)范，安全系數(shù)Ve取值：無風工作工況為1.5、有風工作工況為1.33、非工作工況為1.2。應力校核如下：

最大許用應力[σa]=345/1.5=230>154.8MPa

154.8MPa是最大風載工況下在橋架梁與行走機構端梁聯(lián)處，應力圖顯示出的最大應力值，校核通過。

3.4.2位移量校核

受載后的變形位移反映了梁的剛性，根據(jù)設計規(guī)范，混均取料機工作級別較高，垮中最大變形位移應滿足下式要求：

最大許用變形位移量[y]=L/1000>y

37000/1000=37>20.8mm 校核計算通過

式中L橋架梁垮距，37000mm

y應力圖示的最大位移變形量，20.8mm

第5篇：機械設計規(guī)范范文

關鍵詞：機械設計；自動化；系統(tǒng)化；微機輔助

中圖分類號：F470.4 文獻標識碼：A 文章編號：

引言

在現(xiàn)代科學技術不斷提升的今天，機械產(chǎn)品的設計更加強調創(chuàng)造性，在注重整體功能的基礎上用現(xiàn)代設計方法和計算機技術，提高產(chǎn)品設計的質量、效率和精度，滿足對產(chǎn)品的適用性，經(jīng)濟性、可靠性、美觀性的統(tǒng)一要求。同時，現(xiàn)代機械在進行設計時，不斷地加強其自動化程度，對推動機械制造業(yè)發(fā)展的有利保證。

1、現(xiàn)代機械設計的內涵及特點

1.1 設計內涵

具體來講，現(xiàn)代機械設計就是將微電子、機械、控制、信息等技術在系統(tǒng)工程的基礎上有機地結合到一起，借此來實現(xiàn)機械系統(tǒng)最優(yōu)化的目標。鑒于機械設計是為系統(tǒng)服務的，故此從系統(tǒng)的角度上看，可將現(xiàn)代機械設計看作是一個三維系統(tǒng)，這里的三維主要是指邏輯維、時間維以及方法維。邏輯維具體是指解決相關問題的邏輯程序或步驟，即分析、綜合、評價、決策，這是解決現(xiàn)代機械設計中相關問題最為合理的四個步驟；時間維則是反映時間順序的設計過程，大致可分為四個階段，即產(chǎn)品規(guī)劃、方案確定、技術以及加工設計；方法維指的是機械設計過程中所采用的各種思維方式和設計方法。

1.2 主要特點

(1)計算機化：在人類社會不斷發(fā)展的過程中，計算機的出現(xiàn)極大程度地推動了生產(chǎn)力的提高?，F(xiàn)如今隨著計算機技術水平的進步，使其被廣泛應用于各個領域當中，在機械設計的各個環(huán)節(jié)中都需要借助計算機來完成，如優(yōu)化設計、系統(tǒng)仿真等等。(2)系統(tǒng)性：在應用現(xiàn)代機械設計解決產(chǎn)品設計中的各種相關問題時，其主要通過系統(tǒng)的觀點將機械看成是一個具有特定功能以及各部分相互關聯(lián)的有機整體，這充分體現(xiàn)出了現(xiàn)代機械設計的系統(tǒng)性。(3)動態(tài)性：現(xiàn)代機械設計不僅重視產(chǎn)品在靜態(tài)下的性能，更加重視其在工作環(huán)境下的動態(tài)性能，這樣的設計能夠進一步提高產(chǎn)品的整體性能。(4)創(chuàng)新性：由于現(xiàn)代機械設計主要是以科學的設計理論以及先進的設計工具為基礎，故此其能夠真正發(fā)揮出設計者豐富的想象力和創(chuàng)造性思維，并運用各種具有創(chuàng)造性的手段和方法，研發(fā)出更多具有創(chuàng)新性的機械產(chǎn)品。

2、機械設計中自動化技術應用

在不斷提高產(chǎn)品設計能力時關系到整個企業(yè)與國家發(fā)展的戰(zhàn)略問題，在制定工程設計領域時，創(chuàng)新設計作為重點之一。創(chuàng)新設計關系到未來企業(yè)核心競爭能力增加就業(yè)機會的戰(zhàn)略性問題，在一方面是對個性化發(fā)展趨勢和快速多變的市場要求企業(yè)，能夠準確地把握市場脈搏，有能力在最短時間內開發(fā)出能夠滿足市場供應的產(chǎn)品，從而贏得豐厚的利潤。然而，產(chǎn)品開發(fā)的迅速創(chuàng)新能力能決定未來企業(yè)存亡的關鍵，然而創(chuàng)新能力和迅速性將是21世紀工程設計的重要發(fā)展前進方向。產(chǎn)品的概念設計階段即是產(chǎn)品方案原理設計階段，是決定產(chǎn)品創(chuàng)新能力的主要環(huán)節(jié)。為了得到具有創(chuàng)新性的設計，必須從不同的方面角度出發(fā)，得到同一個問題的解析。通過分析比較，選取那些創(chuàng)新性和新穎性突出的設計方案。只要與適應市場需求，具有競爭力的創(chuàng)新設計方案。才具有一定價值，才能成為特定市場供應和特定生產(chǎn)條件下最適有創(chuàng)新性的可行的設計方案。因此，產(chǎn)品的創(chuàng)新設計不單純要求問題的一個解析，而要在于得到現(xiàn)有物質條件下的最實用創(chuàng)新性、新穎性、最具有市場競爭能力的產(chǎn)品。

概念設計產(chǎn)品以及到人慎重的創(chuàng)新能力問題，使思維形象與思維抽象適用的結果，受與人類專家方面與創(chuàng)新能力的有限性人類專家的創(chuàng)新能力方面隨機性，但卻保不了在特定的時間內創(chuàng)出具有新穎的創(chuàng)新能力的設計方案，然而，要在人類專家在其中最短時間迅速的交出能是市場滿足需要的產(chǎn)品是艱難的和不真實的。然而基本與計算機自動化的產(chǎn)品。創(chuàng)新能力設計技術是現(xiàn)實產(chǎn)品迅速創(chuàng)新機械自動化的唯一可行的方法。從意義機構學角度來講，任何機械含機，電，液，控制等的機電一體化系統(tǒng)，所以都可以視其為機、電、液，控制組成的意義上傳動機構與廣義機構轉動載體兩部分組成。系統(tǒng)機電一體化的創(chuàng)新方案，在于關鍵廣義機構的創(chuàng)新能力，因此，提出了一種給予二維設計創(chuàng)新的復雜機械，創(chuàng)新設計系統(tǒng)與其系統(tǒng)自動化方法，重要解決兩個問題關鍵的系統(tǒng)自動化設計和概念設計。

3、機械系統(tǒng)化設計

新時代機械設計已超過傳統(tǒng)的機械設計只注重機械制造產(chǎn)品單純能實現(xiàn)預期供應功能的需求，然而使機械設計方向自系統(tǒng)化，信息化，智能化發(fā)展方向。觀點從系統(tǒng)出發(fā)，機械系統(tǒng)化設計與其技術控制使原有得機械產(chǎn)品的能力功力以及技術制造得到提高一個嶄新的水平，甚至使原來有的機械產(chǎn)品制造結構發(fā)生變化，所帶來的經(jīng)濟收益和社會效率是巨大的利潤，所以機構產(chǎn)品的機械系統(tǒng)化設計與其技術控制是機械系統(tǒng)化工業(yè)發(fā)展的必然形勢，也是用新科學技技術改造舊時代機械制造工業(yè)的有力措施使新科學技術發(fā)展的速度很迅速。使產(chǎn)品的屬性進一步提高，縱而使用周期縮短，更換的效率越來越高，在產(chǎn)品的制造設計中，重要是要在機械設計工藝方面，設計者的思路要始而不斷的開始趕上人民社會不斷發(fā)展的新時代社會供應需求，計算機設計要計算與設計規(guī)范進一步深探究，而且要有一定的結果，而在制造產(chǎn)品初期開發(fā)的計算機設計輔助然而遠遠不足滿足設計的需求，設計系統(tǒng)化方法將與任務設計有抽象到具其由設計的任務要求到實現(xiàn)該任務的方法與結構進行劃分層次，制定出每階段實現(xiàn)的目標和方法，由淺到深處由抽象到具體地將各階段有機地聯(lián)系在一起，設計過程使整個系統(tǒng)化，使設計有順序可循，有方法可依靠，簡于設計過程的輔助計算機實現(xiàn)系統(tǒng)化設計方法。

4、微機輔助機械設計

微機輔助設計信息技術的是一個重要組成部分，這一款新的方式方法利用了最先進的微機手段，能夠迅速而高效的完成工程設計方案，使傳統(tǒng)手動工作的低效率低標準率的弊病得到解決。微機的高運作能力相結合微機作為人類的能力的延伸，主要包括計算機能力強，精確度高，程序系統(tǒng)化，自動化強大，這與人的能力動性和創(chuàng)造新穎性相互配合，有利于在創(chuàng)新能力的基礎上降低人的勞動力強度和時間，系統(tǒng)想要正常運行必須將硬件與軟件結合起來，硬件系統(tǒng)承載著微機技術的基礎部分，列屬于輔助技術，但是必須不可少，然而軟件是核心，它是人們想要得到利用的主要對象元素。軟件可分為軟件系統(tǒng)，支撐軟件和應用軟件系統(tǒng)，軟件對于計算機資源進行自動控制與管理，在一點它處于整個軟件的核心內層，主要包含有操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)等一系列；支撐軟件是幫助人們高效率迅速開發(fā)軟件工具系統(tǒng)，簡稱為軟件開發(fā)工具；應用軟件是用利于與計算機以及它所提供的各種軟件系統(tǒng)與軟件支撐，自制編制的用于解決各種實際問題的程序操作。

微機輔助設計過程包含建立數(shù)學模型：設計機械零件基本都有現(xiàn)成的數(shù)學模型，但對沒有數(shù)學模具的則首先要建立正確的數(shù)學模具；設計程序構圖：根據(jù)手工計算工程步驟來設計計算程序；程序調試：程序編好后，先仔細檢查原程序，然后將其輸入微機進行試算，然后程序適用范圍的邊界，轉折點進行運算，需求與手算結果完全符合。高級語言編制程序：根據(jù)程序構圖編程。

結束語

機械制造行業(yè)是一個國家綜合國力以及技術水平的體現(xiàn)，在市場經(jīng)濟的飛速發(fā)展，科學技術的突飛猛進，和現(xiàn)代化建設的急切腳步都讓工業(yè)機械的市場需求大大提高。同時，也對機械設計自動化程度的要求也在不斷的提升，因此，加強機械設計自動化程度成為當前我國機械設計工作中的重要內容之一。

參考文獻

[1]李靜峰，劉書婷.機械自動化發(fā)展的探索[J].大眾科技，2008，6.

第6篇：機械設計規(guī)范范文

【關鍵詞】現(xiàn)代設計理論及方法；煤礦機械設計；實施要點

前言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，社會對于煤炭資源的需求不斷增加，如何在保證生產(chǎn)安全的同時，進一步提升煤礦的生產(chǎn)效率，是煤礦企業(yè)當前重點考慮的問題。煤礦機械設備作為煤礦生產(chǎn)中的重要設備，其性能和質量直接影響著整個煤礦的生產(chǎn)和安全。做好煤礦機械的設計工作，確保設計質量，不僅可以有效降低生產(chǎn)成本，還可以提高其使用性能和使用壽命，產(chǎn)生更大的經(jīng)濟效益。應用現(xiàn)代設計理論和方法來進行煤礦機械設計，能更好地滿足煤礦生產(chǎn)和安全的需要。

1 現(xiàn)代設計理論及方法概述

現(xiàn)代設計理論，是應用科學的思想和方法創(chuàng)造出性能先進、結構合理的產(chǎn)品。概括地說，現(xiàn)代設計理論及方法，是使傳統(tǒng)的設計即感性的、經(jīng)驗的、靜態(tài)的、手工式的方法轉變?yōu)槔硇缘?、科學的、動態(tài)的、計算機化的方法?，F(xiàn)代設計理論是在研究設計競爭規(guī)律和分布式資源環(huán)境設計活動中發(fā)展起來的，其研究重點，在于信息傳遞的靈活性和對分布資源的集成利用，以提高設計競爭力。與傳統(tǒng)的設計方法相比，現(xiàn)代設計理論及方法涵蓋了自然學、經(jīng)濟學和社會學等諸多元素，是科學發(fā)展與社會進步的結晶，可以有效保證設計的科學性、穩(wěn)定性、系統(tǒng)性和準確性。

2 現(xiàn)代設計理論及方法在煤礦機械設計中的實施要點

現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，帶動了生產(chǎn)力水平的提高，也推動了社會經(jīng)濟的發(fā)展，社會對于能源和資源的需求不斷增大。為了促進煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，需要對煤礦資源進行合理地開發(fā)和利用。那么，如何在確保開采安全和開采質量的基礎上，提升開采效率呢？這就需要對現(xiàn)有的煤礦設備進行改造，通過科學合理的設計方法，提升設計質量，降低設計成本。因此，利用現(xiàn)代設計理論及方法，做好煤礦機械設計工作，是非常重要的。

在現(xiàn)代設計理論及方法的應用過程中，其實施要點包括以下幾點：

首先是計算機輔助設計技術的運用；計算機輔助設計技術是一種運用計算機軟件系統(tǒng)的輔助，對煤礦機械進行設計的方法。從目前的發(fā)展情況看，我國的煤礦機械產(chǎn)品已經(jīng)步入了相對穩(wěn)定的發(fā)展階段，在機械設計中應用CAD、PRE/E等制圖軟件，可以實現(xiàn)產(chǎn)品的模塊化設計、系統(tǒng)化設計以及并行設計等，可以加強設計環(huán)節(jié)與制造環(huán)節(jié)之間的相互聯(lián)系，提高煤礦機械產(chǎn)品開發(fā)的效率，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，具有非常顯著的成效。

其次是可靠性設計，可靠性是對產(chǎn)品質量進行衡量的重要指標，利用現(xiàn)代設計理論及方法，可以有效滿足煤礦機械可靠性設計的相關要求。在實際設計中，一方面，需要對煤礦機械所要求的相關定量指標進行明確，另一方面，需要對相應的零件數(shù)據(jù)進行收集和統(tǒng)計分析，建立起合理有效的模型，方便對其進行定量計算，對設備的可靠性進行評價，從而確保最終設計方案的合理性和可靠性，保證煤礦機械設備的使用安全。

第三是優(yōu)化設計，優(yōu)化設計主要是指按照一般的設計理論和方法，遵循相應的設計規(guī)范和國家相關標準，將工程設計問題轉化為相對簡單明確的數(shù)學模型問題，之后結合計算機技術和優(yōu)化技術，從大量的可用設計方案中，選出最優(yōu)設計。這樣，不僅能夠有效提升煤礦機械產(chǎn)品的設計水平，對產(chǎn)品的質量進行改進，也可以推動計算機輔助設計的發(fā)展。例如，在對煤礦機械減速器進行設計時，合理運用優(yōu)化設計的相關方法，可以在保證機械設備工作性能和工作效率、工作安全的前提下，使得設備的體積減少13%，自重減少12%。在設計階段，越早應用優(yōu)化設計，則越能夠顯示出其對于產(chǎn)品設計的優(yōu)勢。

第四，創(chuàng)新環(huán)保設計，在當今社會的發(fā)展中，創(chuàng)新和環(huán)?？梢哉f是非常重要的兩大元素，同時也是現(xiàn)代設計理論的重要組成部分。創(chuàng)新設計，主要是要求產(chǎn)品設計人員結合自身的設計經(jīng)驗，充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維，對產(chǎn)品進行改進和創(chuàng)新，從而促進產(chǎn)品性能的不斷完善。環(huán)保設計要求在設計過程中，將產(chǎn)品的基本屬性與環(huán)境屬性緊密結合起來，確保產(chǎn)品物理目標和環(huán)境目標的同時實現(xiàn)。例如，在對煤礦機械進行設計時，要對材料資源進行合理利用，在充分滿足產(chǎn)品基礎功能的前提下，對機械設備的結構進行簡化，減少產(chǎn)品在設計和運行過程中對于環(huán)境的污染以及對于能源的消耗，提升煤礦企業(yè)的社會效益和環(huán)境效益。

第五指有限元法，有限元法是指通過相應的計算工具，進行數(shù)值計算的一種方法，可以將復雜的、具有無限個質點的連續(xù)彈性體，簡化為有限個單元組成的集合體，并對其進行求解，之后，將單元拼合成為離散的結構物，替代原來的連續(xù)彈性體。有限元法不僅可以對工程項目中復雜的非線性問題以及非穩(wěn)態(tài)問題等進行分析和求解，也可以實現(xiàn)對復雜結構的動力分析和靜力分析。煤礦機械自身的受力是非常復雜的，正好可以使用有限元法進行分析。例如，在對電動挖掘機進行設計時，由于其斗桿和動臂的受力情況比較復雜，如果采用正常的力學知識進行分析，幾乎無從下手，在這種情況下，應用有限元法，可以很好的解決機械設備的受力分析問題，確保其結構設計的合理性和有效性。

最后是智能化設計，在現(xiàn)代設計理論及方法中，可以將智能化設計理解為智能工程，簡單來說，就是通過對各種傳感器、控制器和執(zhí)行器的有效利用，實現(xiàn)煤礦機械的自動化工作模式。煤礦的開采和挖掘由于多處于地下礦井中，存在一定的危險性，在機械設計中引入智能化設計，可以提升機械設備的自動化和智能化，在保證煤礦生產(chǎn)順利進行的同時，減少生產(chǎn)中的安全風險和隱患。例如，目前在煤礦勘探中廣泛使用的紅外技術和機器人技術，都是智能化設計的直接成果。

3 結語

綜上所述，現(xiàn)代設計理論及方法的特點主要表現(xiàn)在以下兩個方面：其一，計算機技術的廣泛應用。計算機技術的飛速發(fā)展和廣泛應用，帶動了人們設計思想和方法的飛躍，極大地提高了設計的效率，豐富了設計手段，設計方式由傳統(tǒng)的串行設計發(fā)展為并行設計，可以推動企業(yè)組織模式的轉變，提高其管理水平；其二，多學科理論與技術的交叉與融合。現(xiàn)代設計理論及方法，是現(xiàn)代設計方法學、計算機輔助設計技術、有限元方法等多種學科的交叉和融合。例如，可靠性設計不僅涉及產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)、使用和管理，還是涉及產(chǎn)品的運輸、貯存等不同環(huán)節(jié)，包含有概率統(tǒng)計理論、機械學等相關學科，具有極強的綜合性。

與傳統(tǒng)設計理論相比，現(xiàn)代設計理論與方法具有先進性、科學性、時代性的特點，將其應用于煤礦機械設計中，可以極大地提高煤礦機械的穩(wěn)定性、可靠性和安全性，推動煤礦產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

參考文獻：

[1]高煥，劉瀟驍.分析現(xiàn)代設計理論和方法在煤礦機械設計中的應用[J].煤炭技術，2013（5）.

[2]劉鳳志.現(xiàn)代設計方法在礦山機械設計中的應用[J].中國高新技術企業(yè)，2014（7）.

第7篇：機械設計規(guī)范范文

【關鍵詞】帶式輸送機；地形變化；“飄帶”現(xiàn)象；可調式壓帶裝置

前言

帶式輸送機是以輸送帶作牽引和承載構件，通過承載物料的輸送帶的運動進行物料輸送的連續(xù)輸送設備，廣泛應用在煤炭、冶金、電力、化工、礦山、港口、建材、糧食等各個領域，在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著重要作用。在煤炭生產(chǎn)中，帶式輸送機擔負著煤炭和矸石的運輸任務，是生產(chǎn)系統(tǒng)的大動脈。

1帶式輸送機在變角度地形下的“飄帶”現(xiàn)象

帶式輸送機運輸是一種連續(xù)運輸方式，其運輸特點是形成從裝載點到卸載點之間的連續(xù)物料流，靠連續(xù)物料流的整體運動來完成物流從裝載點到卸載點的輸送。基于這樣一種特點，在煤炭的輸送過程別是在煤礦井下，帶式輸送機的鋪設多依賴井下巷道地形條件，當因斷層而引起巷道地形條件發(fā)生變化時，帶式輸送機的鋪設會隨巷道坡度的變化而變化。巷道坡度越陡，輸送帶折彎角越大。啟動帶式輸送機時處于巷道變坡點位置的輸送帶，由于突然受到較大的張力，自然上升，使輸送帶受力趨于同一條直線，從而導致輸送帶脫離承載托輥組的支撐，產(chǎn)生所謂的“飄帶”現(xiàn)象。當輸送帶擺到一定的高度，可能會波及到巷道頂面或輸送帶上方風筒等一些設備，同時輸送帶由于脫離托輥的約束其槽形角減小，甚至展平，使輸送帶上原煤的物料堆積角減少導致煤炭撒落，給巷道的清理工作帶來了不便，同時輸送帶裙邊損壞過快，使用壽命短，嚴重時會影響煤礦的正常生產(chǎn)。

2帶式輸送機“飄帶”原因分析

1.壓帶輪2.軸3.支座

通常壓帶裝置與帶式輸送機中間架固定在一起，當帶式輸送機運轉時，輸送帶上揚至壓帶裝置，其壓帶輪阻止了輸送帶的再次上揚且同步與輸送帶運轉，確保了帶式輸送機安全運行。而且輸送帶仍保持一定槽角，減少了原煤灑落。目前大傾角帶式輸送機多安裝壓帶裝置，防止輸送帶飄帶現(xiàn)象發(fā)生。

3改進措施

1.壓輪架2.壓帶輪輪組

4結束語

通過對2種壓帶裝置的分析對比可知，在帶式輸送機中采用可調式壓帶裝置可避免輸送的切割磨損，延長輸送帶使用壽命，降低物資維修費用，節(jié)約生產(chǎn)成本，是一種簡單有效的改進措施。

參考文獻：

[1]潘英.通用機械設計[M].北京：中國礦業(yè)大學出版社，2003.

[2]任文斗.運輸機械設計選用手冊[K].北京：化學工業(yè)出版社，1999.

[3]中國煤炭建設協(xié)會，帶式輸送機工程設計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2008.

第8篇：機械設計規(guī)范范文

關鍵詞：CAD；參數(shù)化；開發(fā)思路；數(shù)據(jù)庫；特征模型

1 CAD參數(shù)化概述

CAD是一種計算機輔助設計的技術，是借助計算機的系統(tǒng)在工程和產(chǎn)品設計的過程中提供快速、有效的技術算計輔助手段，幫助設計人員快速的完成設計和優(yōu)化的操作，已到達高效而準確的設計效果的技術。CAD將計算機的能力發(fā)揮出來，利用高速度高精確的計算能力，大容量存儲和數(shù)據(jù)處理能力與設計者的主觀分析和邏輯判斷能力結合起來，將思維落實在人機交互的界面上，上設計達到可視的效果，由此簡化了設計的過程，縮短了設計的周期，提高了設計質量。

CAD技術本身就是一種綜合性的系統(tǒng)工程，一個完整的CAD軟件系統(tǒng)實際上包括了多個學科的研究成果，如：計算機工程、工程學、數(shù)據(jù)庫技術、數(shù)據(jù)結構、仿真技術、設計和制造等相關的專業(yè)知識的匯集和綜合。實際上就是以計算機輔助設計為核心，綜合了多個學科知識和技術的輔助設計系統(tǒng)。此項技術的形成是在上個世紀的60年代開始的。目前，現(xiàn)代的設計技術是更加的市場化、規(guī)?；?，因此在實際的應用過程中，軟件技術逐步和制造技術結合起來，利用自動化控制技術實現(xiàn)了自動加工和生產(chǎn)技術，此種技術是建立在設計軟件的基礎上的，因此CAD也就進入到了自動化的領域中。

CAD參數(shù)化設計實際上就是在產(chǎn)品開發(fā)和設計時，零件設計模型的建立速度是影響整個產(chǎn)品設計周期的重要基礎。產(chǎn)品設計開發(fā)的初期零件的形狀和尺寸往往都還停留在設計者的頭腦中，即是以一種模糊的概念存在，要裝配驗證、性能分析、數(shù)控編程后才能進入到試制階段。此種設計流程希望零件的模型應當容易修改，即具備一定的靈活性。參數(shù)化設計的思路就是將模型中一些定量的信息變得具體起來，并使得參數(shù)可隨意的更，并在更改后有系統(tǒng)自動生成相關的數(shù)值，以此形成不同形狀的和尺寸的零件模型。在CAD系統(tǒng)中要實現(xiàn)參數(shù)化設計，建立參數(shù)化模型是最關鍵的。參數(shù)化模型主要體現(xiàn)的是零件的圖像幾何限定和工程限定。幾何限定主要就是指零件的尺寸，即結構上的要素和尺寸上的要素。工程約束則是零件尺寸之間的邏輯關系。

2 CAD參數(shù)化開發(fā)思路

2.1 CAD系統(tǒng)的開發(fā)

現(xiàn)代的CAD系統(tǒng)并不是一個固定模式的軟件系統(tǒng)，而是一個可以就進行開發(fā)的軟件系統(tǒng)，因此其功能的開發(fā)應建立在軟件工程的思路上，以此為指導。主要是為了減少開發(fā)過程中的失誤，提高開發(fā)的效率和系統(tǒng)質量。軟件從開始設計、開發(fā)、運行為周期進行展開，通常的開發(fā)流程是分析需求、總體設計規(guī)劃、詳細結構設計、代碼編寫、測試、運行等階段 。每個階段都有自身的特定功能和內容。在實現(xiàn)參數(shù)化的過程中應當按照這樣的思路來進行開發(fā)。

1）參數(shù)化需求分析，確定軟件開發(fā)目標，包括了軟件期望功能、軟件的可靠性、穩(wěn)定性要求，軟運行的硬件環(huán)境設定等；2）總體規(guī)劃，即明確軟件的系統(tǒng)結構，模塊劃分、模塊通信、數(shù)據(jù)庫功能等；3）具體設計實施，將總體規(guī)劃的模塊進行細化，即對模塊進行分解并設計程序模塊；4）代碼編寫，按照程序模塊編寫源代碼；5）軟件測試，對軟件的各個功能模塊進行測試，檢測功能和結構方面的缺陷，并進行調整；6）軟件運行和維護，在軟件投入運行后對其運行情況進行反饋和收集，對其進行糾錯和完善、擴充。

2.2 參數(shù)化開發(fā)的思路

目前采用的CAD參數(shù)化設計軟件中，主要的有有Pro/Engineer、UGNX、CATIA和Solidworks四種，這四種軟件在不同的領域發(fā)揮著不同的作用。其中Pro/Engineer是最早進行參數(shù)化設計的，參數(shù)化的實現(xiàn)也由其首先完成的，目前主要的領域是電子、小家電、日用品等，而其他的三個軟件主要是應用在制作業(yè)。在研究參數(shù)化實現(xiàn)的過程中，本文以Pro/E為例進行分析，以某個公司的機械制產(chǎn)品的參數(shù)化設計為例進行闡述。該公司所采用的是在Pro/E平臺上基于知識機械常用件為基礎完成的CAD開發(fā)，在此過程中將行業(yè)標準、企業(yè)標準等設計融入到了系統(tǒng)中，并實現(xiàn)了資源的共享。采用參數(shù)驅動技術實現(xiàn)了常用軟件快速設計的流程。開發(fā)思路是將一個零件為設計對象，以結構設計數(shù)據(jù)庫、零件模型數(shù)據(jù)庫為核心，基于C/S模式，以零件結構參數(shù)定義和交互設計為基礎，融合了設計經(jīng)驗、設計規(guī)則來實現(xiàn)參數(shù)化的開發(fā)，具體過程如圖1。

開發(fā)的CAD系統(tǒng)具備了以下功能：1）實現(xiàn)了機械常用零件的CAD標準化和參數(shù)化設計；2）針對零件的Pro/E設計進行了智能化拓展；3）實現(xiàn)了自動化和人機交互相結合的操作方式，使得設計的過程更加的高效而便捷；4）在網(wǎng)絡技術的支持下，完成了網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫技術、相關硬件的相互協(xié)調，為CAD和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)連接和集成，為遠程數(shù)據(jù)調用打下了基礎；以上就是在CAD開發(fā)中實現(xiàn)闡述化的基本思路。

3 CAD開發(fā)中圖形參數(shù)化的實現(xiàn)途徑

3.1 數(shù)據(jù)庫基礎開發(fā)

CAD的圖形參數(shù)化是建立在工程數(shù)據(jù)庫的基礎上的，因此在開發(fā)的初期應建立起相應的工程用數(shù)據(jù)庫，并使之可以與CAD向連接。

1）工程數(shù)據(jù)

在工程中應用的數(shù)據(jù)體現(xiàn)出來的是數(shù)量大、種類多、結構復雜等特點。從數(shù)據(jù)的性質上看，有圖形數(shù)據(jù)和非圖形數(shù)據(jù)；從應用上看有零件定義數(shù)據(jù)和設計控制設計兩種。其中圖形數(shù)據(jù)就是滿足工程設計繪制圖形的二維數(shù)據(jù)和產(chǎn)品圖形中需要的三維數(shù)據(jù)。圖形數(shù)據(jù)構成是以網(wǎng)絡的形式出現(xiàn)，層次也不同。同一種實體可能在不同的應用階段出現(xiàn)不同的表達方式，并且需要完成在不同表達方式之間的轉換。工程應用中的非圖形數(shù)據(jù)有三個主要部分：① 普通管理數(shù)據(jù)，主要負責對產(chǎn)品的情況進行說明，表達產(chǎn)品的性能、生產(chǎn)計劃、報表等；② 屬于標準數(shù)據(jù)，包括設計規(guī)范、公差數(shù)據(jù)、結構要素、材料性質、技術規(guī)范等；③ 是對零件的形狀約束和設計過程中的語義條件等。

3.2 CAD參數(shù)化的數(shù)據(jù)特征

在參數(shù)化的過程中，相關的數(shù)據(jù)需要符合系統(tǒng)的需求，如：CAD數(shù)據(jù)需要包括產(chǎn)品設計數(shù)據(jù)、產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)、產(chǎn)品材料數(shù)據(jù)、產(chǎn)品繪圖數(shù)據(jù)、技術編碼數(shù)據(jù)、測試數(shù)據(jù)、質量優(yōu)化數(shù)據(jù)等。

3.3 零件工程數(shù)據(jù)分類

在圖形參數(shù)化的過程中，主要涉及到以下幾種數(shù)據(jù)類型如圖2。

1）標準數(shù)據(jù)：此類數(shù)據(jù)主要是來自國家或者行業(yè)標準、生產(chǎn)標準、設計手冊、經(jīng)驗數(shù)據(jù)等構成，其特點就是在某段時間或者條件下表現(xiàn)為靜態(tài)數(shù)據(jù)，設計的過程中將被反復的查詢和調用，是設計的基礎性數(shù)據(jù)。此類數(shù)據(jù)的代表是機械設計中的公差和配合、各種產(chǎn)品目錄、樣本技術參數(shù)等。另外一些經(jīng)驗公式和曲線規(guī)律或者圖表所給定的特定數(shù)據(jù)也可以看做是標準數(shù)據(jù)。標準數(shù)據(jù)在設計系統(tǒng)的時候應當進行優(yōu)先處理。

2）設計和工藝的參數(shù)：此類數(shù)據(jù)主要是針對不同的產(chǎn)品而形成的設計數(shù)據(jù)和制造過程中所需要的工藝性參數(shù)構成，因為產(chǎn)品和工藝的差異，計算出來的數(shù)據(jù)也就有所差異，因此形成了設計和工藝數(shù)據(jù)。因為設計和工藝是多樣化和隨機的，以此此類數(shù)據(jù)往往是動態(tài)化的，需要在設計和生產(chǎn)中進行隨機的讀取和保存，同時相互之間的關系復雜，是參數(shù)化過程中的難點。

3）幾何參數(shù)：幾何參數(shù)就是在設計中對零件的幾何形狀進行定義而形成的幾何數(shù)據(jù)，以此數(shù)據(jù)是根據(jù)參數(shù)進行改變的，是動態(tài)模式。在實際的應用應具有可更改和適應性，以適應參數(shù)改變。

3.4 建立工程數(shù)據(jù)庫

在分析基本數(shù)據(jù)構成后，就可以根據(jù)工程數(shù)據(jù)庫的特點進行數(shù)據(jù)庫的開發(fā)，因為工程數(shù)據(jù)庫的復雜性突出，因此開發(fā)難度較大，開發(fā)具有獨立性、共享性、集中管理和安全維護等，需要數(shù)據(jù)的高度一致和并發(fā)功能，工程數(shù)據(jù)的建立和系統(tǒng)調用是CAD參數(shù)化的重要環(huán)節(jié)。

3.5 零件參數(shù)化的特征數(shù)據(jù)庫建立

零件是由一組相應的形狀特征按一定的順序拼合而成的如圖3，基于特征的參數(shù)化模型應該能夠充分表達各形狀特征之間的確定位置關系，形狀特征與形狀特征之間存在的關系:附屬關系與鄰接關系。

在零件的特征模型中，采用多層次地描述手段來滿足對零件不同級別信息的要求。對特征參數(shù)賦值并確定特征均為后構成參數(shù)化常用零件特征模型，采用同一特征模型以不同參數(shù)驅動得到不同結構零件，從而適應大量零件圖形的生成。這樣做的優(yōu)勢明顯：(1)實現(xiàn)常用零件的快速設計在采用基于知識的模型設計中，用戶用直觀的特征(如凸肩、凸緣、鍵槽)和熟悉的設計術語來構成常用零件模型，而不再采用原始的點、線和體素來構造設計對象，這樣用戶可以在更高層次上進行常用零件的設計。(2)實現(xiàn)設計模型的自動生成由于常用零件的特征模型直接體現(xiàn)了設計意圖，采用基于特征的模型描述常用零件后可以實現(xiàn)零件實體的自動生成，實現(xiàn)設計過程中信息流的自動化。

4 結束語

通過前面的論述不難看出，CAD開發(fā)中的圖形參數(shù)化，實際上就是建立以某些特征為基礎的數(shù)據(jù)庫，并實現(xiàn)在設計時CAD系統(tǒng)的共享和調用，在開發(fā)過程中為了實現(xiàn)這一途徑就需要對整個系統(tǒng)進行重新構建，即利用工程數(shù)據(jù)庫來建立參數(shù)比對樣本，在設計中利用軟件的模型化比對來完成參數(shù)化的設計實施。

參考文獻

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第9篇：機械設計規(guī)范范文

關鍵詞：陶瓷機械；數(shù)字化技術；應用研究

我國陶瓷機械裝備雖然近幾年來有了一定的進步，但在整個陶瓷行業(yè)的發(fā)展中仍沒有發(fā)揮很好的同步發(fā)展效應，更沒有起到引領行業(yè)發(fā)展的作用。當前科技迅猛發(fā)展，數(shù)字化設計技術作為一支重要的生力軍，在各行各業(yè)都發(fā)揮著巨大的作用。現(xiàn)代陶瓷機械裝備應加速向“數(shù)字”和“精確”陶瓷行業(yè)發(fā)展。推行CAD/CAE/CAN、MIS 和加工柔性化系統(tǒng)、建立FMS 示范工程、加快我國陶瓷機械裝備數(shù)字化設計與制造技術的應用研究等。已成為歷史賦予我國陶瓷機械裝備技術人員的責任。

一、數(shù)字化設計制造技術概述

數(shù)字化（Digital）是指信息（計算機）領域的數(shù)字（二進制）技術向人類生活各個領域全面推進的過程，是基于產(chǎn)品描述的數(shù)字化平臺，建立基于計算機的數(shù)字化產(chǎn)品模型，并在產(chǎn)品開發(fā)全程采用，達到減少或避免使用實物的一種產(chǎn)品開發(fā)技術。這種設計全面模擬產(chǎn)品的設計、分析、裝配、制造等過程。數(shù)字化設計與制造技術的應用可以大大提高機械產(chǎn)品開發(fā)能力，縮短產(chǎn)品研制周期，降低開發(fā)成本，實現(xiàn)最佳設計目標和企業(yè)間的協(xié)作，使企業(yè)能在最短時間內組織全球范圍的設計制造資源共同開發(fā)出新產(chǎn)品，大大提高企業(yè)的競爭能力。數(shù)字化設計與制造技術集成了現(xiàn)代設計制造過程中的多項先進技術，包括三維建模、裝配分析、優(yōu)化設計、系統(tǒng)集成、產(chǎn)品信息管理、虛擬設計與制造、多媒體和網(wǎng)絡通訊等，是一項多學科的綜合技術，其目的是通過建立數(shù)字化產(chǎn)品模型，利用數(shù)字模擬、仿真、干涉檢查、CAE 等分析技術，改進和完善設計方案。數(shù)字化設計含蓋了現(xiàn)代設計的最新技術，同時也是現(xiàn)代設計的前提。涉及的主要內容有：

1.CAE/CAPP/CAM/PDM CAD/CAE/CAPP/CAM 分別是計算機輔助設計計算機輔助工程、計算機輔助工藝過程設計和計算機輔助制造的英文縮寫，它們是制造業(yè)信息化中數(shù)字化設計與制造技術的核心，是實現(xiàn)計算機輔助產(chǎn)品開發(fā)的主要工具。PDM 技術集成是管理與產(chǎn)品有關的信息、過程及人與組織，實現(xiàn)分布環(huán)境中的數(shù)據(jù)共享，為異構計算機環(huán)境提供了集成應用平臺，從而支持CAD/CAPP/CAM/CAE 系統(tǒng)過程的實現(xiàn)。

2.異地、協(xié)同設計在因特網(wǎng)/ 企業(yè)內部網(wǎng)的環(huán)境中，進行產(chǎn)品定義與建模、產(chǎn)品分析與設計、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理及產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換等，異地、協(xié)同設計系統(tǒng)在網(wǎng)絡設計環(huán)境下為多人、異地實施產(chǎn)品協(xié)同開發(fā)提供支持工具。

3.基于知識的設計將產(chǎn)品設計過程中需要用到的各類知識、資源和工具融入基于知識的設計（或CAD）系統(tǒng)之中，支持產(chǎn)品的設計過程，是實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)的重要工具。設計知識包括產(chǎn)品設計原理、設計經(jīng)驗、既有設計示例和設計手冊“設計標準”設計規(guī)范等，設計資源包括材料、標準件、既有零部件和工藝裝備等資源。

4.虛擬設計、虛擬制造綜合利用建模、分析、仿真以及虛擬現(xiàn)實等技術和工具，在網(wǎng)絡支持下，采用群組協(xié)同工作，通過模型來模擬和預估產(chǎn)品功能、性能、可裝配性、可加工性等各方面可能存在的問題，實現(xiàn)產(chǎn)品設計、制造的本質過程，包括產(chǎn)品的設計、工藝規(guī)劃、加工制造、性能分析、質量檢驗，并進行過程管理與控制等。

二、陶瓷機械設計領域的特點

1.當前行業(yè)發(fā)展中存在的主要問題

1.1技術、裝備水平低。大多數(shù)陶機專業(yè)廠技術力量不足，產(chǎn)品設計多用傳統(tǒng)的設計方法，CAD 等現(xiàn)代化設計方法應用還不普遍，工廠裝備落后，數(shù)控機床和加工中心為數(shù)不多，計量、檢測、控制手段較差，生產(chǎn)機械化程度低；

1.2產(chǎn)品質量差、檔次低。陶機產(chǎn)品外觀質量落后，有的性能不穩(wěn)定，機電一體化產(chǎn)品很少，尚有許多空白，成套性差，產(chǎn)品附加值低，在國際市場上缺乏競爭力；

1.3產(chǎn)業(yè)組織結構不合理，生產(chǎn)專業(yè)化水平和企業(yè)管理水平低。我國陶機工業(yè)雖然己經(jīng)形成一定體系，但專業(yè)化分工、集約化程度很低，標準化程度也不高，產(chǎn)品零件互換性差，難以滿足高檔瓷生產(chǎn)的要求。這種生產(chǎn)方式極大地限制了現(xiàn)代化科技的應用，日用陶瓷和建筑陶瓷機械始終沒有趕上國際先進水平。

2.陶瓷機械設計領域的特點

2.1結構類型多、型號多。例如在真空練泥機設計中，有單軸、雙軸和三軸真空練泥機等；泥漿泵設計有單、雙缸，立式、臥式等；

2.2常用設備功能結構比較穩(wěn)定，結構復雜程度較小。例如球蘑機、練泥機、滾壓成型機等一般由機架、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行機構等組成，不同型號的設備采用的部件類型和結構參數(shù)有區(qū)別，但產(chǎn)品功能基本相同。這種結構穩(wěn)定性非常便于采用模塊化變型設計技術和參數(shù)設計技術；

2.3常用陶瓷機械產(chǎn)品受企業(yè)投產(chǎn)規(guī)模、陶瓷原料性能的影響，研究開發(fā)周期長，采用ICAD 技術能縮短產(chǎn)品研究開發(fā)周期，節(jié)約成本。