毕业设计（论文）-混凝土泵液压缸缓冲装置设计

1、 毕业设计论文课题名称 混凝土泵液压缸缓冲装置设计 学 院 机械学院 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师 定稿日期： 2015 年3月5 日摘要今天的社会，是任何国家和城市里时常超高层建筑和它的发达程度评估的超高层建筑物的高度的数量。这是绝对不可以说，建筑物的高度的科学和技术的那个水平可以反映出。尤其是在中国，这一现象更显著。现在，我们的国家的最高层建筑物500米以上，达到了，但是，混凝土建筑的主要部分，去这样的高的地方被送到了吗？混凝土泵无疑是最好的答案。混凝土泵和混凝土搅拌机卡车，特殊机械搬送混凝土的另一个一种。驱动力和他们的混凝土输送泵，管道连续沿着，一旦水平和垂直运输可以完毕，混

2、凝土注入的地方直接送去。中间的链接，生产效率高，特别是狭窄的建设网站，为小工作方面配置，或强化高密度的建筑布局、有效的运输机械和经济。泵的具体动作机械化程度高的良好的灵活性，所以大型运输能力，人力资源的占领，劳动者的劳动强度，简易的构成组织，项目的进度高速、低成本、混凝土质量的好处。因此，人们在混凝土混合车站使用的程度的混凝土搅拌机卡车和水泥混凝土工程建设机械化水平测定的泵和泵。AbstractToday's society, is independent of any countries and cities, the number of the height of the high

3、-rise building in the city often high-rise buildings and its developed to evaluate the degree of. This is absolutely can not be said, that a high level of science and technology of buildings can reflect the. Especially in China, this phenomenon is more pronounced. Now, the high-rise buildings of our

4、 country of more than 500 meters, achieved, however, the main part of concrete construction, to the high place that was sent to the? Concrete pump is the best answer. Concrete pump and concrete mixer truck, special machinery conveying concrete another one. The driving force and their concrete pump,

5、pipeline continuous along the horizontal and vertical transport, once can be completed, pouring concrete into place directly sent to. The intermediate links, high production efficiency, especially the narrow construction site, small work configuration, or reinforced high density building layout, eff

6、icient transportation machinery and economy. The specific action of the mechanization level of pump high flexibility, so large transport capacity, human resources occupation, the labor intensity of workers, simple construction organization, project progress of high speed, low cost, the quality of th

7、e concrete benefits. Therefore, people in the use of concrete mixing station determination of the degree of concrete mixer truck and concrete engineering construction mechanization level of pump and pump.一，选题背景及其意义3二，混凝土泵在使用过程中的一些问题4三，体研究内容6四，研究方案84 .1动力及驱动系统确定84.2驱动方式的选取104.3重要零部件的设计和选取114.4零件力学分析1

8、34.5电控系统设计214.6液压系统设计22五，总结23六，参考文献24一，选题背景及其意义今天的社会，是任何国家和城市无关，市里时常超高层建筑和它的发达程度评估的超高层建筑物的高度的数量。这是绝对不可以说，建筑物的高度的科学和技术的那个水平可以反映出。尤其是在中国，这一现象更显著。现在，我们的国家的最高层建筑物500米以上，达到了，但是，混凝土建筑的主要部分，去这样的高的地方被送到了吗？混凝土泵无疑是最好的答案。混凝土泵和混凝土搅拌机卡车，特殊机械搬送混凝土的另一个一种。驱动力和他们的混凝土输送泵，管道连续沿着，一旦水平和垂直运输可以完毕，混凝土注入的地方直接送去。中间的链接，生产效率高，

9、特别是狭窄的建设网站，为小工作方面配置，或强化高密度的建筑布局、有效的运输机械和经济。泵的具体动作机械化程度高的良好的灵活性，所以大型运输能力，人力资源的占领，劳动者的劳动强度，简易的构成组织，项目的进度高速、低成本、混凝土质量的好处。因此，人们在混凝土混合车站使用的程度的混凝土搅拌机卡车和水泥混凝土工程建设机械化水平测定的泵和泵。这几年的混凝土泵建设中广泛使用的，混凝土泵的构造的系列的技术要求，好好地被办理，如果不是，那是一个愿望相反的事情，我们要注意，建设中技术性的要求，应该做些什么呢？混凝土泵、混凝土泵被知道，泵体更搬送管。压力的使用，混凝土输送管道连续的机械，沿着主要建筑物被使用，桥和

10、隧道建设。现在主要是混凝土泵的闸阀阀门的构成，为了混凝土泵。另一个水泵本体，汽车底盘上配置，杆伸缩装置的布或折射可以，泵车之间二，混凝土泵在使用过程中的一些问题建设过程中的混凝土泵是最普通的问题，管道闭塞的解决问题的最难的问题。一些普通的构成的问题和处理对策的例子：（1），原料入口封锁入口插头，通常，泵的动作和液压系统是正常的，有异常声音和振动，更大的集合体或物的料斗，供给口不能动或拱门。故障排除：为了破坏，泵的动作和逆向混合凝聚体，混凝土关于回到，前方激发。它不工作的话，你需要清理，被除外。（2），吐出端口结块分配阀排气口栓，突然中断的抽吸系统的运动，通常和异常的音响设备，强烈的震动，隧道的

11、振动。故障排除：泥浆，倾注于，前方和后方的开始的开放接入强制泵的反复。这个方法是没有勇气的话，手动除去能连接管，取下，碎片中，请卸载阀。（3），截止阀、管管阀塞逐渐形成，主要的理由，混凝土的结束后，泵，高压冲洗水的使用时间，没有作为结果管残渣时间相当的时间后慢慢肥大闭塞的原因固结积累。除去：混凝土泵的结束后，高压水泵本体必须用s管得漂亮。洗衣无效的情况，消除焊锡残一样也行，彻底清洁为止。（4）和混凝土输送管闭塞吐出压逐渐增加，料斗水平下降，不过，原料出口泵强烈振动，振动和位移和管道，管道堵塞可以判定。块部法官：插头、肘部、圆锥管的一般性的发生，振动有很多。这个时候，锤·甜菜，沿着插头

12、的办公室的声音的无聊的地方像平时一样的声音的笔挺。像往常一样听声音，插头为事务所的耳朵的声音。故障排除：堵塞发生的时候，反转反复方法取，泵立即，逐步分娩后再混合到出口混凝土泵吸制作。木质打锤法可以使用，正和组合和挖泥泵的相反这些方法，失败的时候，它是一个严重的干扰。被封锁的部门的鉴定后，删除，或管，高压空气或高压清洗水丝锥，锤管道的混凝土泵连接后完全被干净。三研究内容本课题的研究生混凝土泵的结构、工作原理，在现有工业运用装置的基础上，设计一款具有液压缸缓冲的装置。.具三，体研究内容1）研究现有设备的结构、生产工艺，提出设计方案；本课题通过参考现有混凝土泵，工作原理里；2）动力及传动系统确定；3

13、）驱动方式的选取；4）重要零部件的设计和选取； 本课题在熟悉了解现有混凝土泵的基础上，参考和创新性的设计出液压缸缓冲装置1-混凝土缸；2-推压混凝土的活塞；3-液压卸；4-液压活塞；5-活塞杆；6-料斗；7-吸入阀门；8-排出阀门；9-Y形管：10-水箱；11-水洗装置换向阀；12-水洗用高压软管；13-水洗用法兰；14-海绵球；15-清洗活塞 混凝土泵有活塞泵、气压泵和挤压泵等几种不同的构造和输送形式，目前应用较多的是活塞泵。活塞泵按其构造原理的不同，又可以分为机械式和液压式两种。（1）机械式混凝土泵的工作原理，见图，进入料斗的混凝土，经拌合器搅拌可避免分层。喂料器可帮助混凝土拌合料由料斗迅

14、速通过吸入阀进入工作室。吸入时，活塞左移，吸入阀开，压出阀闭，混凝土吸入工作室；压出时，活塞右移，吸入阀闭，压出阀开，工作室内的混凝土拌合料受活塞挤出，进入导管。（2）液压活塞泵，是一种较为先进的混凝土泵。其工作原理见图。当混凝土泵工作时，搅拌好的混凝土拌合料装入料斗，吸入端片阀移开，排出端片阀关闭，活塞在液压作用下，带动活塞左移，混凝土混合料在自重及真空吸力作用下，进入混凝土缸内。然后，液压系统中压力油的进出方向相反，活塞右移，同时吸入端片阀关闭，压出端片阀移开，混凝土被压入管道，输送到浇筑地点。由于混凝土泵的出料是一种脉冲式的，所以一般混凝土泵都有两套缸体左右并列，交替出料，通过Y形导管，

15、送入同一管道，使出料稳定。四，研究方案4 .1动力及驱动系统确定主要是4种类型的机械传动机构：气动，液压传动和电力传动机构驱动。在液压传动和气压传动。液压传动系统液压流体（通常是动力缸，油泵，电机，伺服阀，驱动系统，如坦克，驱动机器人任务执行引擎。它通常是一个大容量（几百抓举一千克），其特点是结构紧凑，运行稳定，抗冲击，耐振动，防爆，密封性能和液压元件的高精度要求，石油泄漏和环境污染。气动驱动式传动系统，气缸，从池和方便的特点正常空气压缩机，快速空气源，结构简单，成本低，维修方便。驱动机如果只使用机械驱动操作。实现对凸轮连杆机构的操作的一般规定。的速度快，工作可靠，成本低的活动特点，易于调整。

16、另一方面，即，液压混合动力驱动和电驱动气体混合物。确定缓冲缓冲层，止回阀，减压流生态混凝土压力平衡管。那是，弹簧的缓冲作用可以解释。从混凝土泵的冲程，冲程，在混凝土的压力，在重力的影响下的混凝土应力。压力转换成硬，脆，不吃泵功率。尽管在缓冲层，缓冲层吸收一些压力，可以保持压力在泵管。本设计采用类似于上图所示的缓冲机构。重点在结构的设计，标准零部件的选型，部分零部件的力学分析。4.2驱动方式的选取1、液压驱动式液压驱动式通常由液动机（各种油缸、油马达）、伺服阀、油泵、油箱等组成驱动系统，由驱动机械手执行机构进行工作。通常它的具有很大的抓举能力（高达几百千克以上），其特点是结构紧凑、动作平稳、耐冲

17、击、耐震动、防爆性好，但液压元件要求有较高的制造精度和密封性能，否则漏油将污染环境。2、气压驱动式其驱动系统通常由气缸、气阀、气罐和空压机组成，其特点是气源方便、动作迅速、结构简单、造价较低、维修方便。3、机械驱动式机械驱动只用于动作固定的场合。一般用凸轮连杆机构来实现规定的动作。其特点是动作确实可靠，工作速度高，成本低，但不易于调整。其他还有采用混合驱动，即液-气或电-液混合驱动。5缓冲机构的确定这个缓冲层作用，类似于止回阀，起到均衡管道内压力，减轻流态混凝土压力作用。简言之，缓冲作用，可以理解为弹簧。混凝土泵冲程开始，混凝土收到向上压力，冲程结束，重力影响混凝土变成很大的向下压力。压力变换

18、剧烈，泵容易损坏，也吃不上力。有了缓冲层过度，一部分压力由缓冲层吸收，泵管内能够保持向上的压力。本设计采用类似于上图所示的缓冲机构。重点在结构的设计，标准零部件的选型，部分零部件的力学分析。4.3重要零部件的设计和选取一般来说，选择轴承的步骤可能概括为：  1. 根据轴承工作条件（包括载荷方向及载荷类型、转速、润滑方式、同轴度要求、定位或非定位、安装和维修环境、环境温度等），选择轴承基本类型、公差等级和游隙；  2. 根据轴承的工作条件和受力情况和寿命要求，通过计算确定轴承型号，或根据使用要求，选定轴承型号，再验算寿命； &

19、#160;3. 验算所选轴承的额定载荷和极限转速。  选择轴承的主要考虑因素是极限转速、要求的确良寿命和载荷能力，其它的因素则有助于确定轴承类型、结构、尺寸及公差等级和游隙工求的最终方案。  1. 类型选择  各类滚动轴承具有不同的特性，适用于各种机械的不同使用情况。选择轴承类型时，  通常应考虑下列因素。一般情况下：对承受推力载荷时选用推力轴承、角接触轴承，对高速应用场合通常使用球轴承，承受重的径向载荷时，则选用滚子轴承。总之，选用人员应从不同生产厂家、众多的轴承产品中，选用合适的类型。

20、60;  轴承所占机械的空间和位置  在机械设计中，一般先确定轴的尺寸，然后，根据轴的尺寸选择滚动轴承。通常是小轴选用球轴承，大轴选用滚子轴承。但是，当轴承在机器的直径方向受到限制时，则选用滚针轴承、特轻和超轻系列的球或滚子轴承；当轴承在机器的轴向位置受到限制时，可选用窄的或特窄系列的球或滚子轴承。   轴承所受载荷的大小、方向和性质  载荷是选用轴承的最主要因素。滚子轴承用于承受较重的载荷，球轴承用于承受较轻的或中等载荷，渗碳钢制造或贝氏体淬火的轴承，可承受冲击与振动载荷。  在载荷

21、的作用方向方面，承受纯径向载荷时，可选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承。承受较小的纯轴向载荷时，可选用推力球轴承；承受较大的纯轴向载荷时，可选用推力滚子轴承。当轴承承受径向和轴向联合载荷时，一般选用角接触球轴承或圆锥滚子轴承。   轴承的调心性能  当轴的中心线与轴承座中心线不同，有角度误差，或因轴的两支承间距较大而轴的刚性以较小，容易受力弯曲或倾斜时，可选用具有良好调心性能的调心球或调心滚子轴承，以及外球轴承。此类轴承在轴稍微倾斜或弯曲情况下，能保持正常工作。  轴承调心性能的好坏，与其允许的不同轴度有关，不同轴度值愈

22、大，调心性能愈好。各类轴承允许的不同轴度见表1�1   轴承的刚性  轴承的刚性，是指轴承产生单位变形所需力之大小。滚动轴承的弹性变形很小，在大多数机械中可以不必考虑，但在某些机械中，如机床主轴，轴承刚性则是一个重要因素，一般应选用圆柱和圆锥滚子轴承。因为这两类轴承在承受载荷时，其滚动体与滚道属于点接触，刚性较差。  另外，各类轴承还可以通过预紧，达到增大支承刚性的目的。如角接触球轴承和圆锥滚子轴承，为防止轴的振动，增加支承刚性，往往在安装时预先施加一定的轴向力，使其相互压紧。这里特别指出：预紧量不可过大。过大

23、时，将使轴承摩擦增大，温升增高，影响轴承使用寿命。  4.4零件力学分析缓冲装置末端端盖是由螺栓与液压缸筒部连接，在缓冲过程中，弹簧会对其进行冲击，从而对该出的力学性能有较大的要求。本部分对端盖进行力学分析。使用ansys有限元软件进行分析ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析（FEA）软件，是世界范围内增长最快的计算机辅助工程（CAE）软件，能与多数计算机辅助设计等。是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利

24、、日用家电等领域有着广泛的应用。ANSYS功能强大，操作简单方便，现在已成为国际最流行的有限元分析软件，在历年的FEA评比中都名列第一。目前，中国100多所理工院校采用ANSYS软件进行有限元分析或者作为标准教学软件。首先将模型导入ansys软件，对模型赋予材质，如下图所示，点assignment，选取结构为structural steelANSYS程序提供了使用便捷、高质量的对CAD模型进行网格划分的功能。包括四种网格划分方法：延伸划分、映像划分、自由 划分和自适应划分。延伸网格划分可将一个二维网格延伸成一个三维网格。映像网格划分允许用户将几何模型分解成简单的几部分，然后 选择合适的单元属性

25、和网格控制，生成映像网格。ANSYS程序的自由网格划分器功能是十分强大的，可对复杂模型直接划分，避免了 用户对各个部分分别划分然后进行组装时各部分网格不匹配带来的麻烦。自适应网格划分是在生成了具有边界条件的实体模型以后，用户 指示程序自动地生成有限元网格，分析、估计网格的离散误差，然后重新定义网格大小，再次分析计算、估计网格的离散误差，直至误差 低于用户定义的值或达到用户定义的求解次数。施加载荷在ANSYS中，载荷包括边界条件和外部或内部作应力函数，在不同的分析领域中有不同的表征，但基本上可以分为6大类：自由度约束、力（集中载荷）、面载荷、体载荷、惯性载荷以及耦合场载荷。1、自由度约束（DOF

26、 Constraints）:将给定的自由度用已知量表示。例如在结构分析中约束是指位移和对称边界条件，而在热力学分析中则指的是温度和热通量平行的边界条件。2、力（集中载荷）（Force）：是指施加于模型节点上的集中载荷或者施加于实体模型边界上的载荷。例如结构分析中的力和力矩，热力分析中的热流速度，磁场分析中的电流段。3、面载荷（Surface Load）:是指施加于某个面上的分布载荷。例如结构分析中的压力，热力学分析中的对流和热通量。4、体载荷（Body Load）:是指体积或场载荷。例如需要考虑的重力，热力分析中的热生成速度。5、惯性载荷（Inertia Loads）:是指由物体的惯性而引起的

27、载荷。例如重力加速度、角速度、角加速度引起的惯性力。6、耦合场载荷（Coupled-field Loads）:是一种特殊的载荷，是考虑到一种分析的结果，并将该结果作为另外一个分析的载荷。例如将磁场分析中计算得到的磁力作为结构分析中的力载荷。1 ANSYS程序提供两种后处理器：通用后处理器和时间历程后处理器。1. 通用后处理器也简称为POSTl，用于分析处理整个模型在某个载荷步的某个子步、或者某个结果序列、或者某特定时间或频率下的结果，例如结构静力求解中载荷步2的最后个子步的压力、或者瞬态动力学求解中时间等于6秒时的位移、速度与加速度等。后处理器可以处理的数据类型有两种：一是基本数据，

28、是指每个节点求解所得自由度解，对于结构求解为位移张量，其他类型求解还有热求解的温度、磁场求解的磁势等，这些结果项称为节点解；二是派生数据，是指根据基本数据导出的结果数据，通常是计算每个单元的所有节点、所有积分点或质心上的派生数据，所以也称为单元解。不同分析类型有不同的单元解，对于结构求解有应力和应变等，其他如热求解的热梯度和热流量、磁场求解的磁通量等。2. 时间历程后处理器也简称为PosT26，用于分析处理指定时间范围内模型指定节点上的某结果项随时间或频率的变化情况，例如在瞬态动力学分析中结构某节点上的位移、速度和加速度从0秒到10秒之间的变化规律。4.5电控系统设计本设计中电动控制部分如下，

29、电磁阀控制液压缸1和液压缸2 分别通电和断电，在工作过程中，电磁阀控制边分别在不同的工作状态。这样两边不会同时想外推进，或者向后压缩。4.6液压系统设计本机构中使用液压原理如下：高压气源通过电磁阀流向液压缸1和液压缸2，当高压气源流向液压缸1，液压缸1开始工作，1号活塞将混凝土推出去。同理，当高压气源流向液压缸2，液压缸2开始工作，2号活塞将混凝土推出去.如此循环就可以将混凝土实现传送。液压缸处配有排气口，用来供废弃排放。五，总结本论文在导师的悉心指导下完成的。导师渊博的专业知识、严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严于律己、宽以待人的崇高风范，朴实无法、平易近人的人格魅力

30、对本人影响深远。不仅使本人树立了远大的学习目标、掌握了基本的研究方法，还使本人明白了许多为人处事的道理。本次论文从选题到完成，每一步都是在导师的悉心指导下完成的，倾注了导师大量的心血。在此，谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢！在写论文的过程中，遇到了很多的问题，在老师的耐心指导下，问题都得以解决。所以在此，再次对老师道一声：老师，谢谢您！时光匆匆如流水，转眼便是大学毕业时节，春梦秋云，聚散真容易。离校日期已日趋渐进，毕业论文的完成也随之进入了尾声。从开始进入课题到论文的顺利完成，一直都离不开老师、同学、朋友给我热情的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！在此我向学校本专业的所有老师表示衷心的感谢，谢

31、谢你们这几年的辛勤栽培，谢谢你们在教学的同时更多的是传授我们做人的道理，谢谢这些年里面你们孜孜不倦的教诲！六，参考文献1）工业机械设计 作者:李允文主编 出版社:北京市：机械工业出版社 出版日期:1996 2）机构操作及设计 作者:马香峰，余达太，许纪倩，刘鸿飞 页数:215 出版社:北京市：冶金工业出版社 出版日期:1999.10 3）机器人的操作机设计 作者:马香峰，余达太，许纪倩，刘鸿飞 页数:215 出版社:北京市：冶金工业出版社 出版日期:1999.10 4）工业机械 作者:重庆市科技局，第一机械工业部第三设计院编辑 页数:391 出版社:重庆市科技局 第一机械工业部第三设计院 出版

32、日期:1977机械设计理论机械设计是一门通过设计新产品或者改进老产品来满足人类需求的应用技术科学。它涉及工程技术的各个领域，主要研究产品的尺寸、形状和详细结构的基本构思，还要研究产品在制造、销售和使用等方面的问题。进行各种机械设计工作的人员通常被称为设计人员或者机械设计工程师。机械设计是一项创造性的工作。设计工程师不仅在工作上要有创造性，还必须在机械制图、运动学、工程材料、材料力学和机械制造工艺学等方面具有深厚的基础知识。 如前所诉，机械设计的目的是生产能够满足人类需求的产品。发明、发现和科技知识本身并不一定能给人类带来好处，只有当它们被应用在产品上才能产生效益。因而，应该认识到在一个特定的产

33、品进行设计之前，必须先确定人们是否需要这种产品。应当把机械设计看成是机械设计人员运用创造性的才能进行产品设计、系统分析和制定产品的制造工艺学的一个良机。掌握工程基础知识要比熟记一些数据和公式更为重要。仅仅使用数据和公式是不足以在一个好的设计中做出所需的全部决定的。另一方面，应该认真精确的进行所有运算。例如，即使将一个小数点的位置放错，也会使正确的设计变成错误的。一个好的设计人员应该勇于提出新的想法，而且愿意承担一定的风险，当新的方法不适用时，就使用原来的方法。因此，设计人员必须要有耐心，因为 所花费的时间和努力并不能保证带来成功。一个全新的设计，要求屏弃许多陈旧的，为人们所熟知的方法。由于许多

34、人墨守成规，这样做并不是一件容易的事。一位机械设计师应该不断地探索改进现有的产品的方法，在此过程中应该认真选择原有的、经过验证的设计原理，将其与未经过验证的新观念结合起来。新设计本身会有许多缺陷和未能预料的问题发生，只有当这些缺陷和问题被解决之后，才能体现出新产品的优越性。因此，一个性能优越的产品诞生的同时，也伴随着较高的风险。应该强调的是，如果设计本身不要求采用全新的方法，就没有必要仅仅为了变革的目的而采用新方法。在设计的初始阶段，应该允许设计人员充分发挥创造性，不受各种约束。即使产生了许多不切实际的想法，也会在设计的早期，即绘制图纸之前被改正掉。只有这样，才不致于堵塞创新的思路。通常，要提

35、出几套设计方案，然后加以比较。很有可能在最后选定的方案中，采用了某些未被接受的方案中的一些想法。 心理学家经常谈论如何使人们适应他们所操作的机器。设计人员的基本职责是努力使机器来适应人们。这并不是一项容易的工作，因为实际上并不存在着一个对所有人来说都是最优的操作范围和操作过程。另一个重要问题，设计工程师必须能够同其他有关人员进行交流和磋商。在开始阶段，设计人员必须就初步设计同管理人员进行交流和磋商，并得到批准。这一般是通过口头讨论，草图和文字材料进行的。为了进行有效的交流 ，需要解决下列问题：（1） 所设计的这个产品是否真正为人们所需要？（2） 此产品与其他公司的现有同类产品相比有无竞争能力？

36、（3） 生产这种产品是否经济？（4） 产品的维修是否方便？（5） 产品有无销路？是否可以盈利？ 只有时间能对上述问题给出正确答案。但是， 产品的设计、制造和销售只能在对上述问题的初步肯定答案的基础上进行。设计工程师还应该通过零件图和装配图，与制造部门一起对最终设计方案进行磋商。通常 ，在制造过程中会出现某个问题。可能会要求对某个零件尺寸或公差作一些更改，使零件的生产变得容易。但是，工程上的更改必须要经过设计人员批准，以保证不会损伤产品的功能。有时，在产品的装配时或者装箱外运前的试验中才发现设计中的某种缺陷。这些事例恰好说明了设计是一个动态过程。总是存在着更好的方法来完成设计工作，设计人员应该不

37、断努力，寻找这些更好的方法。近些年来，工程材料的选择已经显得重要。此外，选择过程应该是一个对材料的连续不断的重新评价过程。新材料不断出现，而一些原有的材料的能够获得的数量可能会减少。环境污染、材料的回收利用、工人的健康及安全等方面经常会对材料选择附加新的限制条件。为了减轻重量或者节约能源，可能会要求使用不同的材料。来自国内和国际竞争、对产品维修保养方便性要求的提高和顾客的反馈等方面的压力，都会促使人们对材料进行重新评价。由于材料选用不当造成的产品责任诉讼，已经产生了深刻的影响。此外，材料与材料加工之间的相互依赖关系已经被人们认识得更清楚。因此，为了能在合理的成本和确保质量的前提下获得满意的结果

38、，设计工程师的制造工程师都必须认真仔细地选择、确定和使用材料。制造任何产品的第一步工作都是设计。设计通常可以分为几个明确的阶段：（a）初步设计；（b）功能设计；（c）生产设计。在初步设计阶段，设计者着重考虑产品应该具有的功能。通常要设想和考虑几个方案，然后决定这种思想是否可行；如果可行，则应该对其中一个或几个方案作进一步的改进。在此阶段，关于材料选择唯一要考虑的问题是：是否有性能符合要求的材料可供选择；如果没有的话，是否有较大的把握在成本和时间都允许的限度内研制出一种新材料。在功能设计和工程设计阶段，要做出一个切实可行的设计。在这个阶段要绘制出相当完整的图纸，选择并确定各种零件的材料。通常要制

39、造出样机或者实物模型，并对其进行试验，评价产品的功能、可靠性、外观和维修保养性等。虽然这种试验可能会表明，在产品进入到生产阶段之前，应该更换某些材料，但是，绝对不能将这一点作为不认真选择材料的借口。应该结合产品的功能，认真仔细地考虑产品的外观、成本和可靠性。一个很有成就的公司在制造所有的样机时，所选用的材料应该和其生产中使用的材料相同，并尽可能使用同样的制造技术。这样对公司是很有好处的。功能完备的样机如果不能根据预期的销售量经济地制造出来，或者是样机与正式生产的装置在质量和可靠性方面有很大不同，则这种样机就没有多大的价值。设计工程师最好能在这一阶段完全完成材料的分析、选择和确定工作，而不是将其

40、留到生产设计阶段去做。因为，在生产设计阶段材料的更换是由其他人进行的，这些人对产品的所有功能的了解不如设计工程师。 在生产设计阶段中，与材料有关的主要问题是应该把材料完全确定下来，使它们与现有的设备相适应，能够利用现有设备经济地进行加工，而且材料的数量能够比较容易保证供应。在制造过程中，不可避免地会出现对使用中的材料做一些更改的情况。经验表明，可采用某些便宜材料作为替代品。然而，在大多数情况下，在进行生产以后改换材料要比在开始生产前改换材料所花费的代价要高。在设计阶段做好材料选择工作，可以避免多数这样的情况。在生产制造开始后出现了可供使用的新材料是更换材料的最常见的原因。当然，这些新材料可能降

41、低成本、改进产品的性能。但是，必须对新材料进行认真的评价，以确保其所有性能都满足要求。应当记住，新材料的性能和可靠性很少像现有材料那样为人们所了解。大部分的产品失效和产品责任事故案件是由于在选用新材料作为替代材料之前，没有真正了解它们的长期使用性能而引起的。产品的责任诉讼迫使设计人员和公司在选择材料时，采用最好的程序。在材料过程中，五个最常见的问题为：（a）不了解或者不会使用关于材料应用方面的最新最好的信息资料；(b)未能预见和考虑擦黑年品可能的合理用途（如有可能，设计人员还应进一步预测和考虑由于产品使用方法不当造成的后果。在近年来的许多产品责任诉讼案件中，由于错误地使用产品而受到伤害的原告控

42、告生产厂家，并且赢得判决）；(c)所使用的材料的数据不全或是有些数据不确定，尤其是当其长期性能数据是如此的时候；(d)质量控制方法不适当和未经验证；(e)由一些完全不称职的人员选择材料。通过对上述五个问题的分析，可以得出这些问题是没有充分理由存在的结论。对这些问题的研究分析可以为避免这些问题的出现指明方向。尽管采用最好的材料选择方法也不能避免发生产品责任诉讼，设计人员和工业界按照适当的程序进行材料选择，可以大大减少诉讼的数量。从以上的讨论可以看出，选择材料的人们应该对材料的性质，特点和加工方法有一个全面而基本的了解。Machine design theoryThe machine design

43、 is through designs the new product or improves the old product to meet the human need the application technical science. It involves the project technology each domain, mainly studies the product the size, the shape and the detailed structure basic idea, but also must study the product the personne

44、l which in aspect the and so on manufacture, sale and use question.Carries on each kind of machine design work to be usually called designs the personnel or machine design engineer. The machine design is a creative work. Project engineer not only must have the creativity in the work, but also must i

45、n aspect and so on mechanical drawing, kinematics, engineerig material, materials mechanics and machine manufacture technology has the deep elementary knowledge. If front sues, the machine design goal is the production can meet the human need the product. The invention, the discovery and technical k

46、nowledge itself certainly not necessarily can bring the advantage to the humanity, only has when they are applied can produce on the product the benefit. Thus, should realize to carries on before the design in a specific product, must first determine whether the people do need this kind of productMu

47、st regard as the machine design is the machine design personnel carries on using creative ability the product design, the system analysis and a formulation product manufacture technology good opportunity. Grasps the project elementary knowledge to have to memorize some data and the formula is more i

48、mportant than. The merely service data and the formula is insufficient to the completely decision which makes in a good design needs. On the other hand, should be earnest precisely carries on all operations. For example, even if places wrong a decimal point position, also can cause the correct desig

49、n to turn wrongly.A good design personnel should dare to propose the new idea, moreover is willing to undertake the certain risk, when the new method is not suitable, use original method. Therefore, designs the personnel to have to have to have the patience, because spends the time and the endeavor

50、certainly cannot guarantee brings successfully. A brand-new design, the request screen abandons obsoletely many, knows very well the method for the people. Because many person of conservativeness, does this certainly is not an easy matter. A mechanical designer should unceasingly explore the improve

51、ment existing product the method, should earnestly choose originally, the process confirmation principle of design in this process, with has not unified it after the confirmation new idea. Newly designs itself can have the question occurrence which many flaws and has not been able to expect, only ha

52、s after these flaws and the question are solved, can manifest new goods come into the market the product superiority. Therefore, a performance superior product is born at the same time, also is following a higher risk. Should emphasize, if designs itself does not request to use the brand-new method,

53、 is not unnecessary merely for the goal which transform to use the new method. In the design preliminary stage, should allow to design the personnel fully to display the creativity, not each kind of restraint. Even if has had many impractical ideas, also can in the design early time, namely in front

54、 of the plan blueprint is corrected. Only then, only then does not send to stops up the innovation the mentality. Usually, must propose several sets of design proposals, then perform the comparison. Has the possibility very much in the plan which finally designated, has used certain not in plan some

55、 ideas which accepts. How does the psychologist frequently discuss causes the machine which the people adapts them to operate. Designs personnel''s basic responsibility is diligently causes the machine to adapt the people. This certainly is not an easy work, because certainly does not have t

56、o all people to say in fact all is the most superior operating area and the operating process. Another important question, project engineer must be able to carry on the exchange and the consultation with other concerned personnel. In the initial stage, designs the personnel to have to carry on the e

57、xchange and the consultation on the preliminary design with the administrative personnel, and is approved. This generally is through the oral discussion, the schematic diagram and the writing material carries on. In order to carry on the effective exchange, needs to solve the following problem: (1)

58、designs whether this product truly does need for the people? Whether there is competitive ability (2) does this product compare with other companies'' existing similar products? (3) produces this kind of product is whether economical? (4) product service is whether convenient? (5) product whether there is sale? Whether may gain?Only has the time to be able to produce the correct answer to above question. But, the product design, the manufacture and the sale onl