有关大学机械设计方面论文发表
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机械设计工作的重要性，不仅体现在它是生产技术准备工作的第一步，而且还在于它将严重影响产品的质量和成本。下文是学习啦小编为大家整理的有关大学机械设计方面论文发表的范文，欢迎大家阅读参考!
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浅探汽车机械零件可靠性设计
摘要：随着人们生活水平的不断提高，私人轿车的拥有量也在逐年上升，汽车的品质和可靠性是人们一直关心的问题之一。随着世界科学技术的不断发展，现今汽车机械零件的可靠性已经达到相当完美的程度，其用户可以不用担心汽车因其机械零部件故障造成的事故和停止使用，这也是促进汽车产品大量普及的重要原因之一。由于汽车主要是由发动机、底盘、车身和电器设备等机械以及其他的一些零部件共同组成的，所以，为了提高汽车的可靠性，就必须提高机械零件的可靠性。杜绝出现因一个关键性的机械零件的可靠性不好而直接导致汽车在短时间的运行中出现问题，甚至导致汽车故障与事故，给驾驶者的人身安全带来威胁。本文就汽车机械零件的可靠性设计进行探讨，以供同仁参考。
关键词：汽车零部件;机械零件;可靠性设计;探讨
随着我国科学技术的不断发展，我国的汽车制造行业也有了飞速发展。但是与其他先进国家相比，我国汽车产品的可靠性还存在着较多的问题，汽车的故障给汽车用户带来的是不可估量的损失。造成这种现状的主要原因之一，是我国的可靠性工程设计技术的应用和推广起步较晚，虽然近些年来发展势头迅猛，但是仍摆脱不了“先天不足”的缺陷，由此提高和改善我国汽车机械零件的可靠性以及保证相关技术快速稳健的发展已经成为当务之急。
机械可靠性设计的任务就是提供实际计算的数学模型和方法，在机械产品的研发阶段预测其在规定工作条件下的工作能力或者寿命。结合可靠性理论研究的历史及现状对机械可靠性设计理论进行深入分析，阐明了可靠性优化设计、可靠性灵敏度设计、可靠性稳健设计、可靠性试验、传统设计方法与可靠性设计相结合等机械零件可靠性设计理论与方法的内涵，为机械零件可靠性设计提供系统的理论和方法。
一、汽车机械零件传统的设计方法和可靠性设计对比分析
(一)传统汽车机械零件设计方法——安全系数法
为了提高汽车机械零件的可靠性，传统的机械零件工程设计采用的是安全系数法。传统的安全系数法借助的是经典材料力学公式来对汽车机械零件的应力值进行计算，但是由于截面上应力分布的不均匀性，或截面变化处的应力集中，或截面表面粗糙度的影响，或残余的应力以及零件尺寸的大小等因素在公式中均未得到反映，因此，设计者只能凭借以往的设计经验，选择一个加大的安全系数来保证汽车机械零件设计的可靠性。由此，安全系数也被定义为强度均值与应力均值之比，公式如下：
(式中：—应力均值;—强度均值;—安全系数。)
其主要特点是将所承受的荷载、应力和尺寸等因素视为常量，安全系数的大小是根据以往的设计经验来进行确定的。该方法具有直观、简单、有一定设计实践依据的优点。目前这种方法仍广泛的应用于机械零件产品设计中应用，但是因为其是根据以往的设计经验进行设计，导致在进行设计时，所考虑到的实际因素与实际工况有着很大的差异，主要表现在：机械构件所承受的外荷载有一定的随机性，各种零部件、构件的制造尺寸也会有些微的差别，这就不可避免的导致机械零件出现较为单薄或者粗笨的现象，导致机械零件的可靠性也随之出现过高或者过低。一般来说，采用较大的安全系数是正确的，能够减少产品的失效机会。然而并不能据对的防止产品失效的发生，相反的还会造成产品重量的增加，材料的浪费和产品的性能降低等等。由此可见，安全系数法这种设计方法，如果用于高精
(二)汽车机械零件可靠性设计方法——概率设计法
汽车机械零件可靠性设计质量是保证汽车可靠性的重要环节。汽车机械零件可靠性设计阶段所赋予的产品质量和可靠性水平，对汽车产品的寿命和可靠性具有根本性的影响。
所谓汽车机械零件可靠性设计又被称为概率设计，就是在对汽车产品性能设计的同时，运用可靠性理论和分析方法，明确汽车系统可靠性的指标，进行汽车系统设计的一种方法。所以，汽车机械零件可靠性设计决不是掘弃以往的机械常规设计方法，而是在常规设计基础上，使汽车产品更趋完善、更加精确、更为科学的系统设计方法。概率设计能够很好的解决两个方面的问题：根据设计，进行分析计算以确定产品的可靠度;根据任务提出的可靠性指标，确定机械零部件的参数。
由上可知，从可靠性的概率设计的角度出发，只有在强度高于应力的情况下，且强度分布与应力分布有一段距离时，结构才是可靠安全的。这与可靠性的安全系数法有着本质的区别。安全系数法的理想使用条件是：材料失效应力与零件工作应力是在完全相同的应力状态、尺寸、加工条件下取得的，而这种理想化的模型在实际工程中是很难具备的。但是，当汽车零件或构件在外载荷(热疲劳、应力疲劳、腐蚀)的作用下，材料内部的组织结构或晶体缺陷将会发生相应变化，强度将逐渐衰减，强度分布与应力分布将会发生干涉，就有可能发生失效。失效的概率就取决于强度与应力的干涉情况，为了保证所设计的构件工作的可靠性，必须对零部件或构件提出可靠度要求。
二、汽车机械零件设计阶段可靠性工作的主要环节
在可靠性设计阶段，应着重抓好五个环节。
1、系统设计，进行科学的、合理的系统设计，选定目标样车，掌握同类车型的各种试验参数和可靠性水平，明确开发新型汽车机械的系统、分系统的可靠度要求和目标(即可靠度的预测和分配)，赋予各子系统的容差和空间位置。
2、详细设计，严格按照系统要求，进行各子系统、零部件的详细设计。重点把握结构、材料的选择，应力、强度的精确计算，注意部件与整车的协调、配合。
3、考核评审，通过可靠性试验、分析、研究、阶段性的设计评审，考核设计方案是否合适;并及时反馈设计部门予以修订设计。
4、工艺设计，在设计文件中，明确零部件的质量要求和工艺规范，建立、健全质量验收的标准，从生产角度 (或外加工进货角度)保证零部件的可靠性。
5、试验反馈，运用可靠性试验数据和可靠性分析、研究的成果，及时反馈到有关设计、生产中去。
三、汽车机械零件可靠性设计的基本内容
(一)从系统方面考虑
1、确定汽车机械零件可靠性数据指标，主要是根据市场、用户要求以及使用环境，进而明确汽车系统的可靠性要求;
2、确定汽车机械零件的工作环境以及汽车的工作环境，例如气候条件、道路条件、载运条件等等;
3、决定易操作性基本要求(人机可靠性)，如自动变速器、自动摇窗机、转向器变位能力、制动助力装置等等。
4、决定维修性基本要求，在维修性设计时，应采用修复容易的结构、维修方式及诊断方式。
5、各项指标的综合平衡不仅要考虑可靠性和维修性，同时要考虑其它质量要素，如重量、尺寸。外观等，并把功能，成本费用包括在内，都应取得平衡，当某些方面矛盾突出时，应当以求得安全性、可靠性、耐久性为优先。某些方面也可采用折中处理。
(二)从零部件方面考虑
首先应该确定总成或零件的可靠性要求，然后制定出零件可靠性一览表和高可靠性零件一览表，并在其中指出可靠性不佳的零件，确定零件的使用寿命。计算去顶零件的失效率，并对重要的零件采用概率设计方法，同时对关键零件制定可靠性试验计划。在对汽车机械零件进行设计是采用标准间和质量稳定、设计成熟、制造水平高的零部件对其进行组装安装。在重要零件及部件上装设自动监视、故障显示、自动校正装置。
结束语
综上所述，汽车机械零件可靠性设计方法是将设计参数作为随机变量处理，是在确定了产品破坏概率的前提下进行的准确计算。因此，以概率论和数理统计等作为工具的可靠性设计方法，是在对机械零件产品的使用和时效进行分析、统计的基础上，得出的一套指导产品设计和研究的科学的计算法则和设计方法。与常规的设计方法相比，不仅去除了主管的个人因素在设计过程中的影响，综合考虑了外界条件变化，设计结果更贴近实际，故得到了广泛的应用。
参考文献
[1]张义民.机械可靠性设计的内涵与递进[J].机械工程学报.2010(14)
[2]刘莉莉, 张德予.提高机械产品可靠性设计途径的探讨[J].机械设计.1995(09)
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[4]孙桂林编.可靠性与安全生产[M].北京:化学工业出版社,1996
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[6]陈静;郝少祥;邵凤翔.机械可靠性优化设计的应用[J].中国煤炭.2010(10)
[7]张义民.机械可靠性设计的内涵与递进[J].机械工程学报.2010(14)
有关大学机械设计方面论文发表篇2
浅谈机械设计中应注意的问题
摘 要 本文对机械设计过程中的材料选择，标准化的运用以及影响机械加工的过程中表面层物理力学性能的因素进行了研究。
关键词 机械设计 材料 因素
机械设计工作的重要性，不仅体现在它是生产技术准备工作的第一步，而且还在于它将严重影响产品的质量和成本，虽然影响产品成本的因素很多，但主要与设计、制造和原料有关。本文将分别对以上的影响因素进行分析。
一、机械设计中对材料的选择
在机械零件的设计与制造过程中，材料选择是否得当，直接影响到零件的使用性能、使用寿命及制造成本。当碰到零件的材料选择问题时，一般都是参考相同零件或类似零件的用材方案，选择一种传统上使用的材料(这种方法称为经验选材法)。当无先例可循，同时对材料的性能(如耐腐蚀性能等)又无特殊要求时，他们仅仅根据简单的计算和手册提供的数据，信手选定一种较万能的材料。而在实际工作中许多机械工程师，常常把零件的材料选择看成一种简单而不太重要的任务。
(一)机械零件材料的选择应满足基本要求
1.使用性能要求。材料在使用过程中的表现，即使用性能，是选材时应考虑满足的根本要求。不同零件所要求的使用性能是很不一样的，有的零件主要要求高强度，有的则要求高的耐磨性，有的甚至无严格的性能要求，仅仅要求有美丽的外观。
2.工艺性能要求。材料的工艺性反映的是材料本身能够适应各种加工工艺要求的能力，即要求所选材料在加工制造时首先能够造出成品来，并且能够便于制造、同时必须保证质量。
3.经济性能要求。零件材料的选择要以最小的耗费取得最大的经济效益。
(二)机械零件材料选择的方法
1.选材对产品寿命周期成本的影响。材料的选用将极大地影响了产品寿命周期成本的各个组成部分。工程实践中，在保证产品合理功能(或性能)的前提下，虽然一般是选用价格便宜的材料，可降低产品的寿命周期成本;但同时我们更应注意的是，有时若选用成本虽高但性能更优的材料，由于产品的自重减轻、使用寿命延长、维修费用减少、能源费用降低等多方面的有利因素，从产品寿命周期成本角度考虑，反而是经济的。
2.制造方法的选择。制造方法的选择是材料选择过程中一个不可分割的因素，即应将结构设计、材料选择及其可用的加工方法作为一个有机的整体看待。选材时不仅要考虑零件的某单项加工工序的成本，更重要的是应综合考虑其整个加工路线所涉及的全部加工工序之总成本。
二、 机械设计标准化的选择
标准化带来的优越性表现在:能以最先进的方法在专门化工厂对那些用途最广的零件进行大量的、集中的制造，以提高质量、降低成本。统一材料和零件的性能指标，使其能够进行比较，并提高零件性能的可靠性。采用标准结构及零、部件，可以简化设计工作，缩短设计周期，提高设计质量。搞好设计阶段的标准化工作是降低产品成本的重要途径在市场经济体制下，生产厂家应根据市场的需求变化，不断更新产品品种，提高产品质量，降低物资消耗，提高经济效益。要达到这些目的，都离不开标准化，必须用标准化手段，从严把好产品设计这一关，才能使企业在市场竞争中求得生存和发展，加快新产品开发。
三、影响机械加工件表面层物理力学性能的因素
机械加工中工件由于受到切削力和切削热的作用，其表面层的物理力学性能将产生很大的变化，造成与基体材料性能的差异，这些变化主要表现为表面层的金相组织和硬度的变化及表面层出现的残余应力。
(一)表面层金相组织的变化
机械加工过程中，在加工区由于加工时所消耗的热量绝大部分转化为热能使加工表面出现温度的升高。当温度升高到超过金相组织变化的临界点时，表面层金相组织就会发生变化。一般的切削加工，切削热大部分被切屑带走，因此影响也较小。但对磨削加工来说，由于单位面积上产生的切削比一般切削方法大几十倍，切削区块的高温将引起表面层金属的相变。
(二)加工表面的冷作硬化
加工过程中表面层金属产生塑性变形，使晶体间产生剪切滑移，晶格严重扭曲，并产生晶粒的拉长、破碎和纤维化，引起材料的强化，其强度和硬度均有所提高，这种变化的结果称为冷作硬化。加工表面层冷作硬化指标以硬化层深度、
表面层的显微硬度及硬化程度表示。一般硬化程度越大，硬化层的深度也越大。
四、润滑剂的特性及应用
为了使工件得到所期望的几何形状、尺寸精度和表面质量，需要对工件进行切削、研磨、冲压、轧制和拉拔等，金属加工润滑剂是金属在加工工艺过程中所使用的润滑冷却材料。
(一)润滑剂的作用和技术要求
我们使用的金属切屑润滑剂的主要目的是：①延长刀具的使用寿命;②保证和提高工件的加工尺寸精度;③改善工件表面的光洁度;④及时排除金属屑，确保切削过程顺利进行;⑤及时带走切屑热，迅速均匀冷却刀具和工件等;⑥防止机床和工件产生腐蚀和锈蚀;⑦提高切削加工效率，降低成本。
(二)金属切削润滑剂的选择
选择金属切削润滑剂，首先要根据切削加工的工艺条件及要求，初步判断选取纯油性或水溶性切削润滑剂。通常我们可以根据机床供应商的推荐来选择;其次，还可以根据常规经验进行选取，如使用高速钢刀具进行低速切削时，通常采用纯油性，使用硬质合金刀具进行高速切削时，通常可以采用水溶性;对于供液困难或切削液不易达到切削区时采用纯油性金属切削液(如攻丝、内孔拉削等)，其他情况下通常可采用水溶性金属切削液等。
五、结论
在市场经济中，为了更好满足企业的发展，机械产品越来越先进，品种越来越多。这就要求我们在机械设计当中，对材料的选择、标准化的应用提高到一个新的认识，在加工过程中，减少影响表面层物理力学性能的因素以及润滑剂的合理运用。努力把我们加工成本降到合理的水平，从而提高企业的经济效益
参考文献：
[1]梁耀能.机械工程材料[M].南理工大学出版社，2002，2.
[2]胡家秀.机械设计基础[M].机械工业出版社，2001，6.