机械零件的设计方法

一、传统的设计方法

1.理论设计

依据人们长期总结出的设计理论和实验数据进行的设计。

理论设计直接应用材力中总结的公式：

根据给定不同条件分为两大类，采取不同的处理方法。

设计计算，可以简化成简单力学模型。

根据零件的工作情况和工作能力准则确定计算公式。拟订安全条件（［σ］或

［y ］），计算零件危险剖面的尺寸。

如：齿轮传动、螺栓联接

校核计算：结构复杂应力分布复杂的零件

①先参考已有实物、图纸和经验数据，初步拟订零件的结构布局和有关尺寸。

②根据工作能力准则校核危险剖面尺寸

2.经验设计（类比设计）

根据已有的某类零件的设计和使用实践。归纳出经验关系式，或根据本人经验进行零件的结构设计。

一般应对关键部分进行校核。

如：箱体、机架、齿轮结构、带轮机构。

3.模型实验设计

做成小模型、小样机，经过各种检验和修改而成；一般用于尺寸巨大，结构复杂的重型整体零件或特别重要的设计。

二、现代设计方法

（一）ＣＡＤ——计算机辅助设计：计算机＋绘图仪＋设计人员＝工程设计零件例如：美国MDI公司的ADAMS仿真软件包。该软件包是目前世界上较权威的机械系统动力学仿真分析软件；它可以快速建模，并以曲线和动画显示的方式给出仿真结果。

又如：Solid系列软件。

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（二）优化设计

（三）可靠性设计

（四）有限元设计

下图是使用COSMOS计算的螺栓受拉后的应力分布图