大學機械設計畢業(yè)論文

大學機械設計畢業(yè)論文大學機械設計畢業(yè)論文機械設計是根據(jù)使用要求對機械的工作原理、構造、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構思、分析和計算并將其轉化為詳細的描繪以作為制造根據(jù)的工作經過。下文是學習啦我為大家整理的關于大學機械設計畢業(yè)論文的范文，歡迎大家瀏覽參考!大學機械設計畢業(yè)論文篇1淺談機械構造設計摘要：機械構造設計的任務是在總體設計的基礎上，根據(jù)所確定的原理方案，確定并繪出詳細的構造圖，以體現(xiàn)所要求的功能。本文介紹機械構造設計的相關特點、基本設計準則，以及優(yōu)化設計的方法。關鍵詞：構造設計特點;基本設計準則;優(yōu)化設計引言機械構造設計的好壞，直接決定該產品的使用壽命以及力學性能，因而機械構造設計，在整個工程或產品中尤為重要。機械構造的功能主要是靠機械零部件的幾何形狀及各個零部件之間的相對位置關系實現(xiàn)的。零部件的幾何形狀由它的外表所構成，一個零件通常有多個外表，在這些外表中有的與其它零部件外表直接接觸，把這一部分外表稱為功能外表。在功能外表之間的聯(lián)合部分稱為連接外表。1機械構造設計的主要特點(1)重要性。它是集考慮、繪圖、計算(有時進行必要的實驗)于一體的設計經過，是機械設計中涉及的問題最多、最詳細、工作量最大的工作階段，在整個機械設計經過中，平均約80%的時間用于構造設計，對機械設計的成敗起著舉足輕重的作用。(2)多解性。機械構造設計在知足功能的前提下方案并不唯一。(3)復雜性。機械構造設計階段是一個很活躍的設計環(huán)節(jié)，經常需反復穿插的進行。為此，在進行機械構造設計時，必須從機器的整體出發(fā)去了解對機械構造的基本要求。2機械構造基本設計準則2.1實現(xiàn)預期功能的設計準則產品的設計主要目的是為了實現(xiàn)預定的功能要求，因而實現(xiàn)預期功能的設計準則是構造設計首先考慮的問題。要知足功能要求，必須做到下面幾點。明確功能：構造設計是要根據(jù)其在機器中的功能和與其他零部件互相的連接關系，確定參數(shù)尺寸和構造形狀。零部件主要的功能有承受載荷、傳遞運動和動力，以及保證或保持有關零件或部件之間的相對位置或運動軌跡等。設計的構造應能知足從機器整體考慮對它的功能要求。功能合理的分配：產品設計時，根據(jù)詳細情況，通常有必要將任務進行合理的分配，即將一個功能分解為多個分功能。每個分功能都要有確定的構造承當，各部分構造之間應具有合理、協(xié)調的聯(lián)絡，以到達總功能的實現(xiàn)。多構造零件承當同一功能能夠減輕零件負擔，延長使用壽命。V型帶截面的構造是任務合理分配的一個例子。纖維繩用來承受拉力;橡膠填充層承受帶彎曲時的拉伸和壓縮;包布層與帶輪輪槽作用，產生傳動所需的摩擦力。例如，若只靠螺栓預緊產生的摩擦力來承受橫向載荷時，會使螺栓的尺寸過大，可增加抗剪元件，如銷、套筒和鍵等，以分擔橫向載荷來解決這一問題。功能集中、構造簡化：為了簡化機械產品的構造，降低加工成本，便于安裝，在某些情況下，可由一個零件或部件承當多個功能。功能集中會使零件的形狀愈加復雜，但要有度，否則反而影響加工工藝、增加加工成本，設計時應根據(jù)詳細情況而定。2.2知足強度要求的設計準則等強度準則，零件截面尺寸的變化應與其內應力變化相適應，使各截面的強度相等。按等強度原理設計的構造，材料能夠得到充分的利用，進而減輕了重量、降低成本。如懸臂支架、階梯軸的設計等。合理力流構造，為了直觀地表示力在機械構件中如何傳遞的狀態(tài)，將力看作如同水在構件中流動，這些力線匯成力流。表示這個力的流動在構造設計考察中起著重要的作用。力流在構件中不會中斷，任何一條力線都不會忽然消失，必然是從一處傳入，從另一處傳出。力流的另一個特性是它傾向于沿最短的道路傳遞，進而在最短道路附近力流密集，構成高應力區(qū)。其它部位力流稀疏，甚至沒有力流通過，從應力角度上講，材料未能充分利用。因而，若為了提高構件的剛度，應該盡可能按力流最短道路來設計零件的形狀，減少承載區(qū)域，進而累積變形越小，提高了整個構件的剛度，使材料得到充分利用。減小應力集中構造，當力流方向急劇轉折時，力流在轉折處會過于密集，進而引起應力集中，設計中應在構造上采取措施，使力流轉向平緩。應力集中是影響零件疲憊強度的重要因素。構造設計時，應盡量避免或減小應力集中。其方法在相應的章節(jié)會作介紹，如增大過度圓角、采用卸載構造等。使載荷平衡構造，在機器工作時，常產生一些無用的力，如慣性力、斜齒輪軸向力等，這些力不但增加了軸和軸襯等零件的負荷，降低其精度和壽命，同時也降低了機器的傳動效率。所謂載荷平衡就是指采取構造措施部分或全部平衡無用力，以減輕或消除其不良的影響。這些構造措施主要采用平衡元件、對稱布置等。2.3知足構造剛度的設計準則為保證零件在使用期限內正常地實現(xiàn)其功能，必須使其具有足夠的剛度。2.4考慮加工工藝的設計準則機械零部件構造設計的主要目的是：保證功能的實現(xiàn)，使產品到達要求的性能。但是，構造設計的結果對產品零部件的生產成本及質量有著不可低估的影響。因而，在構造設計中應力求使產品有良好的加工工藝性2.5考慮裝配的設計準則裝配是產品制造經過中的重要工序，零部件的構造對裝配的質量、成本有直接的影響。2.6考慮造型設計的準則產品的設計不僅要知足功能要求，而且還應考慮產品造型的美學價值，使之對人產生吸引力。從心理學角度看，人60%的決定取決于第一印象。技術產品的社會屬性是商品，在買方市場的時代，為產品設計一個能吸引顧客的外觀是一個重要的設計要求;同時造型美觀的產品可使操作者減少因精神疲憊而產生的誤操作。外觀設計包括三個方面：造型、顏色和外表處理。3優(yōu)化設計方法優(yōu)化方法是隨著計算機的應用而迅速發(fā)展起來，較早應用于機械工程等領域的設計。采用優(yōu)化方法，既能夠使方案在規(guī)定的設計要求下到達某些優(yōu)化的結果，又不必消耗太多的計算工作量，因此得到廣泛的重視，其應用也越來越廣。優(yōu)化方法的發(fā)展經歷了數(shù)值法、數(shù)值分析法和非數(shù)值分析法三個階段。20世紀50年代發(fā)展起來的數(shù)學規(guī)劃理論構成了應用數(shù)學的一個分支，為優(yōu)化設計奠定了理論基礎。20世紀60年代電子計算機和計算機技術的發(fā)展為優(yōu)化設計提供了強有力的手段，使工程技術人員把主要精神轉到優(yōu)化方案的選擇上。最優(yōu)化技術成功地運用于機械設計還是在20世紀60年代后期開場。近年來發(fā)展起來的計算機輔助設計(CAD)，在引入優(yōu)化設計方法后，使得在設計工程中既能夠不斷選擇設計參數(shù)并評選出最優(yōu)設計方案，又可加快設計速度，縮短設計周期。在科學技術發(fā)展要求機械產品更新日益所dvd今天，把優(yōu)化設計方法與計算機輔助設計結合起來，使設計工程完全自動化，已成為設計方法的一個重要發(fā)展趨勢。3.1無約束優(yōu)化設計法無約束優(yōu)化設計是沒有約束函數(shù)的優(yōu)化設計。無約束能夠分為兩類，一類是利用目的函數(shù)的一階或二階導數(shù)的無約束優(yōu)化方法，如最速下降法、共軛梯度法、牛頓法及變尺度法等。另一類是只利用目的函數(shù)值的無約束優(yōu)化方法，如坐標輪換法、單形替換法及鮑威爾法等。此法具有計算效率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。3.2約束優(yōu)化設計法優(yōu)化設計問題大多數(shù)是約束的優(yōu)化問題，根據(jù)處理約束條件的方法的不同可分為直接法和間接法。直接法常見的方法有復合形法、約束坐標輪換法和網絡法等。其內涵是構造一個迭代經過，使每次的迭代點都在可行域中，同時逐步降低目的函數(shù)值，直到求得最優(yōu)解。間接法常見的有懲罰函數(shù)法、增廣乘子法。它是將約束優(yōu)化問題轉化成無約束優(yōu)化問題，再通過無約束優(yōu)化方法來求解，或者非線性優(yōu)化問題轉化成線性規(guī)劃問題來處理。3.3遺傳算法遺傳算法(GeneticAlgorithm簡稱GA)，是20世紀70年代初期由美國密執(zhí)根(Michigan)大學霍蘭(Holland)教授提出的一種全新概率優(yōu)化方法。GA是一種非確定性的擬自然算法，它仿造自然界生物進化的規(guī)律，對一個隨機產生的群體進行繁衍演變和自然選擇，適者生存，不適者淘汰，如此循環(huán)往復，使群體素質和群體中個體的素質不斷演化，最終收斂于全局最優(yōu)解。遺傳算法具有魯棒性、自適應性、全局優(yōu)化性和隱含并行性。4結語機械構造設計在機械設計中起著舉足輕重的作用。本章主要討論機械構造設計的特點、步驟和思維方式。機器工作原理及裝配的設計要求是確定零部件構造和形狀的主要因素，其次是材料的選擇、制造工藝方面的要求，使之具有良好的工藝性(加工、裝配)。此外，零部件的構造和形狀的完善對強度和剛度的提高有很大的影響。參考文獻1.張磊.小議機械零件構造設計的方法及重要性.城市建設理論研究，2021大學機械設計畢業(yè)論文篇2淺談石油機械綠色設計摘要：可持續(xù)發(fā)展要求石油機械采用綠色設計的方法，提高資源利用率，減少對環(huán)境的影響。怎樣在石油機械制造之中，降低能耗，提高設備的可用性具有非常重要的意義。該文對石油機械的綠色設計與制造進行了研究，希望該文的研究能夠推動我國石油機械的綠色制造的發(fā)展。關鍵詞：石油機械綠色設計制造石油機械的能耗和污染往往比擬高，在石油機械工作經過之中，往往伴隨著廢水、廢氣、噪聲等環(huán)境污染。同時，石油機械也是高能耗設備，同時由于石油機械的特殊構造，使得石油機械往往出現(xiàn)熱輻射、泄漏等現(xiàn)象。因而，怎樣在石油機械中應用綠色和制造具有非常重要的意義。在我國石油機械設備生產行業(yè)中，在設備設計制造應用綠色制造和綠色設計理念，并沒有得到高度重視[1]。很多石油機械生產企業(yè)仍然采用高投入、高能耗、高污染的發(fā)展形式。因而，怎樣在石油機械制造之中，降低能耗，提高設備的可用性具有非常重要的意義。1.石油機械產品綠色制造的概念一般來講，石油機械產品綠色設計的基本內涵主要分為下面幾個方面。1.1.在石油機械產品的設計、制造、使用、淘汰全生命周期的經過之中。首先，應該對其環(huán)境資源屬性進行考量，其次，才考慮產品的經濟性。1.2.在石油機械產品的產品設計階段，就應該充分考慮到當產品淘汰時的機械產品的回收利用性和可拆性。1.3.在石油機械產品的生產制造經過中，石油機械生產企業(yè)應該主動承當企業(yè)的責任，在產品設計制造的經過之中應該主動應用綠色環(huán)保技術，努力使企業(yè)成為資源友好性和環(huán)境友好型企業(yè)。2.石油機械綠色設計與制造的本質與內容現(xiàn)階段，我國石油機械的綠色設計包括下面幾個方面。2.1.注意生產石油機械原材料的選擇在進行石油機械綠色設計經過中，應該對產品原材料的可回收性和綠色屬性進行首要考慮。當產品回收時，怎樣回收和再生。材料的環(huán)境友好性和環(huán)境無害性是重點考量的因素。在產品的設計制造經過之中，應該注重對各類新材料的使用和研究，增加石油機械的綠色屬性。例如：在當前的鋼材領域，H型鋼是新型材料，其材料力學性能好，且價格便宜。最為重要的是其具備良好的綠色屬性，能夠進行回收利用。這類鋼材在建筑中應用很多，但是在機械設計之中應用較少。且良好的界面穩(wěn)定性和力學性能非常合適機械設計中應用。因而，在石油機械設計之中，就應該大力推行這種類型的鋼材。2.2.控制廢氣、廢水、廢液的排放在石油機械的制造生產經過中，往往會有三廢的產生。廢料、廢水、廢氣往往會產生較為嚴重的環(huán)境污染。石油機械生產企業(yè)應該努力通過技術改造，加大對廢料、廢水、廢氣的改造力度和回收力度，實現(xiàn)無污染排放的閉環(huán)生產設計。同時，石油機械生產企業(yè)管理部門，應該嚴格控制各類企業(yè)三廢的排放和控制，企業(yè)的三廢屬性應該采用一票否決制。對于那些達不到排放標準的企業(yè)，應該進行強迫性的關停。2.3.減震除噪除塵，提高作業(yè)環(huán)境的清潔性震動和粉塵往往是石油機械運行經過中經常出現(xiàn)的污染，這種污染對于設備使用者具有較大的影響，因而，在石油機械的設計中選用噪聲低的、傳動效率高的傳動機構或部件，選擇那些減震效果好的材料。同時，在石油機械的設計制造經過之中，應該采用優(yōu)化構造設計，在易產生振動的部件采用各種隔振性能好的各種彈性支承，提高石油機械的動態(tài)性能。此外，還應該積極采用消音器、隔振和吸音的措施，這樣能夠降低石油機械的震動性能。而對于石油機械運轉經過之中的灰塵，往往會產生很大的影響，且這也是石油機械運行經過之中令人較為頭疼的問題。詳細在石油機械設計生產經過之中，往往采用吸塵和密封處理的方法，減少粉塵造成的環(huán)境影響。2.4.防止泄漏發(fā)生，提高密封技術石油機械機構的潤滑和傳動都需要潤滑油，泄漏現(xiàn)象是普遍存在。潤滑油的泄漏往往會產生下面兩個方面的影響。首先，潤滑油往往會產生較大的環(huán)境污染，且潤滑油的泄漏也是一種較大的資源浪費。其次，潤滑油的缺失也往往是石油機械潤滑不良，加劇石油機械機械部件的磨損，無形中降低石油機械的使用壽命。因而，在石油機械的設計制造中，應該選擇性能優(yōu)良、可高的密封技術，有效降低石油機械的泄漏率。同時，也應該制定專門的設備維護制度，提高石油機械的日常維護水平，及時發(fā)現(xiàn)石油機械潤滑油的泄漏，降低潤滑油的2.5.可拆卸回收設計面向拆卸回收的設計是一種使產品最容易拆卸并能從材料回收和零件重新使用中獲得最高利潤的設計方法學。主要研究怎樣設計產品才能高效率、低成本地進行部件、零件的拆卸以及材料的分類拆卸，以便重新使用和回收。石油機械面向拆卸回收設計應遵循下面基本準則：2.5.1.拆卸工作量最少在實現(xiàn)功能和性能的同時，盡量簡化產品構造和外形，減少零件材料種類，選用相容性好的材料，便于一起回收利用。2.5.2.易于拆卸分離盡量采用簡單的連接方式，減少緊固件數(shù)量和類型，使拆卸經過簡單。盡量減少零件外表的二次加工，如油漆、電鍍等。石油機械品種很多，但是產量較小，應該盡量采用模塊化設計和成組技術，盡量采用標準零部件和標準連接緊定方式，減少零件數(shù)量。2.5.3.產品構造的可預測性為了減少產品報廢時其構造的不確定性(如嚴重腐蝕、磨損等)，設計應盡量避免將易老化或易腐蝕的材料與需要拆卸