淺析機(jī)械設(shè)計常見標(biāo)準(zhǔn)

時間:2022-09-21 08:43:35

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淺析機(jī)械設(shè)計常見標(biāo)準(zhǔn)

摘要:隨著我國工業(yè)總產(chǎn)值的日益增長,機(jī)械設(shè)計行業(yè)起到了舉足輕重的作用。機(jī)械設(shè)計是十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科,需要嚴(yán)格遵守相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)。為了提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量、降低設(shè)計成本、改善工人勞動強(qiáng)度,機(jī)械設(shè)計應(yīng)該遵守相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。本文主要論述了機(jī)械設(shè)計中的安全性標(biāo)準(zhǔn)、創(chuàng)新性標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)保性標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)、智能化標(biāo)準(zhǔn)等常見的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),從而給機(jī)械設(shè)計行業(yè)的相關(guān)人員提供參考,以求設(shè)計出綜合性能優(yōu)良的機(jī)械產(chǎn)品,給社會帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞:設(shè)計標(biāo)準(zhǔn);安全性標(biāo)準(zhǔn);創(chuàng)新性標(biāo)準(zhǔn)

1引言

近年來,我國經(jīng)濟(jì)一路保持持續(xù)高速增長,已經(jīng)成為全球第二大經(jīng)濟(jì)體,而工業(yè)產(chǎn)值在總產(chǎn)值中所占比重極大。機(jī)械行業(yè)作為工業(yè)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè),在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著至關(guān)重要的作用[1]。隨著傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計方法不斷向標(biāo)準(zhǔn)化、環(huán)保化、智能化、信息化方向發(fā)展,我國出口的機(jī)械產(chǎn)品得到國外相關(guān)專家的廣泛認(rèn)可,出口總量保持持續(xù)增長。機(jī)械設(shè)計作為十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科,為了保障設(shè)計的機(jī)械產(chǎn)品具有較好的互換性與使用安全性,必須嚴(yán)格遵守相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)。為了提高設(shè)計產(chǎn)品的質(zhì)量與效率、減少原料損耗、降低工人勞動強(qiáng)度,機(jī)械設(shè)計通常應(yīng)遵守安全性標(biāo)準(zhǔn)、創(chuàng)新性標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)保性標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)、智能化標(biāo)準(zhǔn)等常見的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

2機(jī)械設(shè)計中的常見標(biāo)準(zhǔn)分析

2.1機(jī)械設(shè)計中的安全性標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械行業(yè)與建筑、橋梁、高鐵、地質(zhì)采礦、輸電網(wǎng)等高危險行業(yè)都交集密切,然而每年都會因機(jī)械產(chǎn)品的不合格問題而導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故,造成大量的人員傷亡與經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)損失。因此,機(jī)械設(shè)計必須要遵守相關(guān)的安全性標(biāo)準(zhǔn)。遵守相關(guān)機(jī)械設(shè)計安全性標(biāo)準(zhǔn)必須做到如下幾點(diǎn):機(jī)械設(shè)計應(yīng)該嚴(yán)格遵守機(jī)械行業(yè)的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn),機(jī)械設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)嚴(yán)格從標(biāo)準(zhǔn)庫中直接選用,以保證標(biāo)準(zhǔn)件的強(qiáng)度要求。設(shè)計不同行業(yè)使用的機(jī)械裝備時,應(yīng)該參考該行業(yè)的最新安全性標(biāo)準(zhǔn)要求,保障機(jī)械產(chǎn)品能夠滿足該行業(yè)的最新作業(yè)需求。機(jī)械設(shè)計的原材料選用應(yīng)該參考實(shí)際受力狀況,具有一定的強(qiáng)度與韌性,而且對人體沒有潛在危害。機(jī)械設(shè)計應(yīng)該遵循以人為本的安全性標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計的產(chǎn)品應(yīng)該便于操作,避免因人員操作不便而感到過度疲勞[2],最終導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。機(jī)械設(shè)計的整個流程中,應(yīng)在方案設(shè)計、具體設(shè)計、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品試用等各階段都進(jìn)行安全性考核,以確保產(chǎn)品質(zhì)量可靠。機(jī)械設(shè)計遵守相關(guān)安全性標(biāo)準(zhǔn)在社會運(yùn)行中起著至關(guān)重要的作用,只有機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量得到全面保證,相關(guān)行業(yè)的安全風(fēng)險才能大大降低,從而給社會帶來可觀的綜合效益。2.2機(jī)械設(shè)計中的創(chuàng)新性標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械設(shè)計是為了改進(jìn)舊產(chǎn)品或設(shè)計新產(chǎn)品,因此機(jī)械產(chǎn)品必須要具有足夠的創(chuàng)新性,以滿足初始設(shè)計需求。機(jī)械設(shè)計應(yīng)該遵守創(chuàng)新性標(biāo)準(zhǔn),首要是提高設(shè)計人員或設(shè)計團(tuán)隊的創(chuàng)新意識,鼓勵將大膽的創(chuàng)新思維運(yùn)用到實(shí)際設(shè)計過程中,以對產(chǎn)品不斷進(jìn)行試探性改良。如表1所示,機(jī)械設(shè)計可從仿生類比設(shè)計法、智力合成設(shè)計法、移置技術(shù)設(shè)計法等[3]創(chuàng)新設(shè)計方法中獲取靈感,并經(jīng)過集體論證后大膽的運(yùn)用到實(shí)際設(shè)計過程中以提高機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新性。創(chuàng)新性標(biāo)準(zhǔn)是機(jī)械設(shè)計時必須遵守的標(biāo)準(zhǔn)之一,否則設(shè)計出的機(jī)械產(chǎn)品將毫無意義,造成企業(yè)或國家的重大經(jīng)濟(jì)損失。機(jī)械設(shè)計人員為了提高創(chuàng)新性思維,應(yīng)該廣泛關(guān)注本領(lǐng)域的最新研究成果,保障自己的設(shè)計理念與設(shè)計方法走在領(lǐng)域前列,設(shè)計出的機(jī)械產(chǎn)品具有足夠的創(chuàng)新性,能夠改善原有設(shè)備功能,降低人員勞動強(qiáng)度。2.3機(jī)械設(shè)計中的環(huán)保性標(biāo)準(zhǔn)。隨著我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略被不斷推廣,機(jī)械設(shè)計中應(yīng)該遵守環(huán)保性標(biāo)準(zhǔn)得到機(jī)械行業(yè)人員的廣泛認(rèn)可。環(huán)境污染很大程度上是由機(jī)械設(shè)備決定的,在機(jī)械設(shè)計中改良產(chǎn)品特性、選用不同的結(jié)構(gòu)都可以起到節(jié)能減排的作用。遵守相關(guān)機(jī)械設(shè)計環(huán)保性標(biāo)準(zhǔn)必須做到如下幾點(diǎn):機(jī)械設(shè)計過程中應(yīng)全面考慮產(chǎn)品可能產(chǎn)生的污染問題,通過改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、選用環(huán)保動力源、過濾污染物等方式來實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。機(jī)械設(shè)計時應(yīng)選用無公害、無污染、能循環(huán)利用的原材料[4],盡量不要選用對環(huán)境污染較大的重金屬材料。不斷改進(jìn)新能源汽車的性能,盡快推動新能源汽車取代傳統(tǒng)的汽油車,減少汽車廢氣的直接排放。機(jī)械行業(yè)應(yīng)出臺對機(jī)械產(chǎn)品環(huán)保性的相關(guān)考核標(biāo)準(zhǔn),保障流入市場的機(jī)械產(chǎn)品都具有一定的環(huán)保等級。國家相關(guān)部分應(yīng)加大對污染嚴(yán)重的機(jī)械設(shè)備及加工工廠的整頓力度,要求其機(jī)械設(shè)計人員改善產(chǎn)品生產(chǎn)線的環(huán)保狀況。環(huán)保性標(biāo)準(zhǔn)是機(jī)械設(shè)計中的基本標(biāo)準(zhǔn),關(guān)乎我們的生存環(huán)境。因此,機(jī)械設(shè)計中應(yīng)該嚴(yán)格遵守環(huán)保性標(biāo)準(zhǔn),保障設(shè)計的機(jī)械產(chǎn)品能夠滿足可持續(xù)發(fā)展要求。2.4機(jī)械設(shè)計中的經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械設(shè)計的主要目的是出售機(jī)械產(chǎn)品以換取經(jīng)濟(jì)收益,因此設(shè)計成本是機(jī)械設(shè)計中必須要考慮的重要因素。機(jī)械設(shè)計中應(yīng)該遵守經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn),在滿足安全性標(biāo)準(zhǔn)、創(chuàng)新性標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保性標(biāo)準(zhǔn)的同時降低設(shè)計成本,謀求利益最大化。機(jī)械設(shè)計中的經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)主要應(yīng)該考慮選材經(jīng)濟(jì)性、加工制造經(jīng)濟(jì)性、后期維護(hù)經(jīng)濟(jì)性三方面。機(jī)械設(shè)計中應(yīng)該綜合分析所需材料的力學(xué)性能、物理化學(xué)性能、外觀性能等,選擇滿足產(chǎn)品需求且價格較低廉的原材料,保障選材經(jīng)濟(jì)。機(jī)械設(shè)計中同時應(yīng)該考慮產(chǎn)品的加工制造難度,不能設(shè)計出極其難加工的零部件,增大加工制造成本,應(yīng)該在滿足使用需求的同時盡量直接購買標(biāo)準(zhǔn)件。后期維護(hù)也是機(jī)械設(shè)計中應(yīng)該考慮的因素,機(jī)械產(chǎn)品應(yīng)該具有較好的維護(hù)性,不能損壞后直接報廢或返廠維修,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。機(jī)械設(shè)計中的經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)主要體現(xiàn)在節(jié)省設(shè)計人力成本、降低加工制造成本、延長產(chǎn)品使用壽命,從而保障企業(yè)或國家的研發(fā)資金能夠得到有效運(yùn)用,設(shè)計出綜合性能優(yōu)良的機(jī)械產(chǎn)品。2.5機(jī)械設(shè)計中的智能化標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械產(chǎn)品智能化是現(xiàn)今機(jī)械設(shè)計必須追求和考慮的問題,不斷設(shè)計出智能化的機(jī)械產(chǎn)品以解放人類勞動是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。機(jī)械設(shè)計中應(yīng)該遵守智能化標(biāo)準(zhǔn),主要包含設(shè)計方法智能化、加工制造智能化、產(chǎn)品功能智能化三方面。設(shè)計方法智能化:機(jī)械設(shè)計應(yīng)該與計算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合,如利用AutoCAD、Pro/E、UG、Solidworks等設(shè)計軟件輔助設(shè)計,利用ANSYS、ADAMS、Abaqus、MatLab等仿真軟件輔助仿真分析。加工制造智能化:機(jī)械設(shè)計的產(chǎn)品應(yīng)該考慮可否直接利用先進(jìn)的3D技術(shù)加工、飛秒激光加工、電子束加工、離子束加工、超聲波拋光加工等,以提高產(chǎn)品某種性能。產(chǎn)品功能智能化:機(jī)械設(shè)計的產(chǎn)品應(yīng)該具有智能化的功能,能夠?qū)⑷藛T從復(fù)雜、危險、強(qiáng)度大的勞動中解放出來,改善人員的作業(yè)環(huán)境與效率。

3小結(jié)

本文主要論述了機(jī)械設(shè)計中的安全性標(biāo)準(zhǔn)、創(chuàng)新性標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)保性標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)、智能化標(biāo)準(zhǔn)等常見的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),從而確保設(shè)計出的機(jī)械產(chǎn)品具有安全性高、新穎性好、綠色環(huán)保、成本低廉、功能強(qiáng)大的優(yōu)點(diǎn)。同時,通過闡述不同設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的作用與要求事項,以給機(jī)械設(shè)計行業(yè)的相關(guān)人員提供參考,將相關(guān)安全思維、創(chuàng)新性思維、經(jīng)濟(jì)思維等運(yùn)用到實(shí)際的產(chǎn)品設(shè)計中,從而設(shè)計出綜合性能優(yōu)良的機(jī)械產(chǎn)品,給社會帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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作者:張凌 單位:東北林業(yè)大學(xué)