解析机械零件制造的结构设计

四川信息职业技术学院 曾艳玲 郭恒宇

高度机械自动化的生产，必须有强有力的生产设备作基础。因此作为工业生产核心因素的机械零件，要不断提高其工作性能和安全性能，同时要延长零件的使用寿命，减少零件检修的频率，从而保证工业生产长期稳定的进行。

1 合理化结构设计的意义

1.1 能保证零件的实用性

机械的零件设计总共涉及到两个方面，一方面是设计计算，另一方面是结构设计。如果在机械零件的结构设计当中进行合理的设计则可以提高机械零件的工作性能。所以，结构设计合理化是机械零件设计的一大优势。具体的结构设计要涉及到零件的形状、大小的具体数值，而涉及的前提是保证材料合理使用和生产成本最低化，另外设计的技术角度使零件在装配、检修和后期维修等工作上都能够非常方便。

1.2 能有效提高零件强度

对于机械零件，其强度是一项重要的考量指标。机械零件需要安装在大型机器上进行相应的负荷作业，所以其必须具有一定的强度才能够保证在作业过程中不出现断裂等状况。一般情况下，根据作业条件的不同，对于机械零件的强度要求也有所差别，但是在相应的范围内，机械零件的强度要有保证。零件的强度和其材质有直接关系，同时也可以通过结构力学来增加其强度。所以说如果零件的结构设计合理则是提高零件使用性能的一大优势。

2 机械零件结构设计原则

2.1 零件设计要符合实际应用的需要。因此在进行机械零件的结构设计时，要注意设计的各个参数使其符合技术指标以确定零件能够保质保量的完成工作任务，同时要注意零件的使用寿命和运用过程的安全。

2.2 零件设计要符合成本最低化的需要。在进行机械零件的结构设计时，要在保证其刚度和其他性能符合安全生产需要的前提下，尽量节约制造材料进行生产成本的控制，这同时也符合国家能源保护的理念，另外需主要在满足零件功能的前提下尽量简化不必要的复杂结构，以提高生产效率。

2.3 零件设计要符合投入使用过程中的安全指标。每年工厂中因为机器失灵和违规操作造成的人身伤害非常多，所以在设计的过程中，首先要确保机械零件在作业的过程中能够保证自身安全运行，另外，要设计出万一机器失灵如何让零件自身停止工作以减少对操作员伤害的方案。此外，还要对可能出现的人为的违规操作设置提示，以减少非自然情况下发生的机器事故，保障操作员的人身安全。

3 机械零件结构设计方法

3.1 理论设计法。首先要进行设计计算，即在机械零件尺寸最终决定前，以载荷情况为基础，通过计算公式得出零件几何尺寸。在设计计算过程中，需主要了解载荷状况、零件工作情况以及材料的性能，同时也要把握好应力分布规律。

3.2 经验设计法。即在实际设计过程中，要根据某类机械零件现有设计、应用经验，总结出经验公式以及设计人员自身的设计经验，选一类比法进行设计。

3.3 模型实验设计法。将初步设计的机械零部件制作成模型，通过实验对其进行适当的修改。

4 结语

现阶段对于机械零件生产来说，其设计的关键环节是零件的结构设计，通过结构合理化的设计，能够增强零件的强度。这样相对来说可以降低对零件材料的要求，在能源短缺的时代，这就相当于增加了机械零件生产的材料，对于高度工业化的社会进程来说，这是个非常有意义的举措。因此，设计人员应该根据产品的功能，改变传统的设计方式，充分发挥创造力，结合先进的制造技术和设计理念，设计出更加符合时代发展的机械零件，为我国的工业发展提供强有力的支持。

[1]张磊.小议机械零件结构设计的方法及重要性[J].城市建设理论研究,2012(12).

[2]高景玉.机械零件结构工艺性分析[J].中国校外教育（理论）,2011.