机械零件结构的创新方法体系研究

2021-03-16李春明崔运静李万腾

机械设计与制造工程 2021年2期

孙凤，李春明,，崔运静，李万腾

(1.中国石油大学(华东)中国石油大学胜利学院，山东东营 257061)(2.中国石油大学(华东)机电工程学院，山东青岛 266580)(3.山东大学机械工程学院，山东济南 250061)

工程技术人员的创新能力培养是目前国家和高校普遍重视的问题。在大学课程体系中，继“机械原理”和“机械设计”之后的“机械创新设计”是培养学生创新能力的重要课程[1-2]。在该课程中，零件结构的创新可明显改善机械的工作性能。

“机械原理”研究机构、活动构体(件)、固定构体、运动副、自由数(独立运动数)和动力学等。“机械设计”研究机构的具体形状，包括杆、盘、盖、箱体、机架、铰链、器、装置，以及零件的强度、刚度和失效等[3]。根据运动原理，将机构和构体具体化为某个零件或部件的形状、尺寸、精度、材料、热处理方法、表面状态、连结方式、顺序、数量等具体结构方案的过程，称为零件的结构设计。在结构设计时，应综合考虑材料的力学性能、零部件的功能、工作条件、加工工艺、装配、使用、维护、回收、成本、安全、环保等各方面的要求。在满足使用功能的前提下，应基于优化理念，力求使零件的结构工艺简单、能量消耗少、成本小、使用方便、操作容易、寿命长等。

目前零件结构设计的创新方法要么片面套用创新方法，要么以例子为纲，既不全面，也不系统。本文理清本末，着眼普遍性，建立零件结构创新方法的理论体系。