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标题: 机械设计方法谈:如何全面地考虑约束条件? [打印本页]

作者: 怕瓦落地2011    时间: 2010-11-21 13:04
标题: 机械设计方法谈:如何全面地考虑约束条件?
搞机械设计有没有什么正确方法,或者说这其中有没有什么规律可循,这个问题以前我只能给出模棱两可的答案,但最看了两本关于机械设计方法的书后,感觉答案是肯定的。一本是德国人写的《机械设计方法学》,另一本则是日本人写的《机械设计实践》。特别是日本人写的那本书,其中提到一个设计约束条件的概念,该书认为所谓的的设计成果(包括实物和图纸)只不过是满足约束条件的一个解而已。我想事实确实是这样的,比如要设计一根轴,在设计的时候我们自然而然地想到各种约束条件,如加工工艺,安装尺寸,强度,成本等。一个优秀的机械设计者应该能全面地考虑到各种约束条件,从而得到满意的解。而一个缺乏经验的设计者,总是会因为考虑不到一些重要约束而犯下严重错误。
由于我国教育水平的缺陷,使得国人只擅长于在已知条件的情况下求解,而不能在未知条件的情况下求解。作为一名刚入行的新手,我时常担忧我画出图,设计的东西不能满足一些我所不知道的约束条件。

在此我想请教各位大侠,如何才能全面地考虑约束条件?
先发一些约束条件:



作者: 生而为赢    时间: 2010-11-21 13:31
本帖最后由 生而为赢 于 2010-11-21 13:35 编辑

   这样讲是比较全面的解,多数设计,是根据实际使用环境和条件,考虑的是针对面向失效模式的解,
  如何才能全面地考虑约束条件?
   A.列举出所有的实效形式。
   B.根据失效形式,采用鱼骨图找引起失效的原因,约束条件就是如何防止引起实效的原因发生。


作者: 无能    时间: 2010-11-21 15:22
既然你都不知道约束条件是啥,还怎么满足?以己昏昏使人昭昭?
国内的设计就是在一知半解中设计,产品参数大都是抄人家的;如果所有约束条件都知道了,都“确定”了,不管什么机器都是很好设计的,因为按照基本理论来就是了,没有现成理论的就做实验。
作者: 一只想飞的猫    时间: 2010-11-21 17:06
事实上,需要考虑的只有有限地约束条件。因为如果要寻求“最优”,变量可能无限多。所以寻求的都是“可以接受的解”。重要的是你首先分析出主要矛盾是什么并解决它;然后再找到次要的矛盾并解决它,逐渐向下解决矛盾,解决不了再回过头向上一级寻求解决的办法,这就是华罗庚先生的优选法的概念。总之,没有什么“全面的约束条件”,只有需要的约束条件。
作者: 怕瓦落地2011    时间: 2010-11-21 17:09
无能 发表于 2010-11-21 15:22
既然你都不知道约束条件是啥,还怎么满足?以己昏昏使人昭昭?
国内的设计就是在一知半解中设计,产品参数 ...

确定约束条件不难,随便拿一零件我都可以说出一大堆约束条件。但我说的是全面考虑,不遗漏一个,如果总是在一知半解中设计,肯定有遗漏,难道这其中就没什么规律吗?
作者: 无能    时间: 2010-11-21 17:57
一只想飞的猫 发表于 2010-11-21 17:06
事实上,需要考虑的只有有限地约束条件。因为如果要寻求“最优”,变量可能无限多。所以寻求的都是“可以接 ...

佩服大侠的话,要重视“主要的约束”!
作者: tigerguo1975    时间: 2010-11-21 19:19
进来后发现自己理解错了。
图比较小,看不清,这些算不算需求?即所谓的DFX。需求再转化为技术条件。
作者: 风中的雨    时间: 2010-11-21 20:07
怎么图看不清楚啊      
作者: 一片落叶    时间: 2010-11-21 20:45
回复 一只想飞的猫 的帖子

很好的方法,值得学习,问题就是这样一步一步的解决,有主到次,有难到易!

作者: 英武殿大学士    时间: 2010-11-22 08:30
回复 linjx 的帖子

想达到Lz说的境界很难   ,这也是中国机械无法走出去的原因                                                   
作者: lwp05    时间: 2010-11-22 09:22
回复 linjx 的帖子

我不太认同你的观点,有些时候我们图纸上都已经标注的近乎完美,但是加工出来的工件很不让人满意,这并不是我们设计上你所说的考虑不全,而是我们的工艺或者说加工过程没有达到要求,中国部缺设计者,缺的是好的加工者,一个真正懂的这个东西是用来做什么的加工者
作者: 0203030123    时间: 2010-11-22 10:01
一个好的产品是经过几代人的不懈努力来实现的。在设计中,我觉的最大的约束就是以最低的成本实现用户的功能。产品设计的再全面,也是要经过实践的考验,然后完善,优化。我认为这是一个渐进的过程,不能一蹴而就!
作者: leftwall    时间: 2010-11-22 14:17
全面的约束条件?不就是从无到有的过程每一步的约束加在一起嘛
作者: 怕瓦落地2011    时间: 2010-11-23 16:52
图片为何不能放大?这是新平台的原因吗?
作者: 怕瓦落地2011    时间: 2010-11-23 17:00
lwp05 发表于 2010-11-22 09:22
回复 linjx 的帖子

我不太认同你的观点,有些时候我们图纸上都已经标注的近乎完美,但是加工出来的工件很不 ...

加工工艺也是个重要的约束条件,在有解的情况我们尽量求解,但无解的情况下那就只能想办法改变约束条件(想办法把东西加工出来),
作者: mqxmzy    时间: 2010-12-19 17:16
设计最主要的是创新吧!
作者: 老郑bj    时间: 2010-12-19 23:28
物理和机械原理学好了,神码都是浮云。根本不用看就知道该选什么样的结构。至于成本问题,那是从工作中一点一点收集起来的。
作者: 老腰    时间: 2010-12-20 00:02
linjx 发表于 2010-11-21 13:04
搞机械设计有没有什么正确方法,或者说这其中有没有什么规律可循,这个问题以前我只能给出模棱两可的答案, ...

实际上,日本人写的那本书我只看了个开头,看得使人昏昏欲睡!
我想,这完全是学院派的说法,工厂实践中没有人去理会这种说法的。
就单个机器设计来说,前面有的大侠已说了,什么力呀,强度呀等等这些已经不是什么主要的所谓约束条件,满足工艺条件(不同行业的产品加工工艺要求和特别的材料及要求)才是真正的设计前提,就是说要进行FEMA分析(失效分析或说可靠性分析),搞清楚了有可能失效的原因及分值,才有可能针对性的进行设计。进行FEMA分析,不是一个人闭门造车的,而是联合生产、工艺、管理、设计的人员一起来对将要设计的机器进行剖析,对每一个生产工艺步骤进行梳理,结合生产现场、加工工艺、工人因素、管理因素等考虑进来,评出FEMA的分值,机械设计时才可能针对性进行改进或重新设计。这样的机器才能符合使用的要求。如果不能确定设计是否有效,有必要进行试验的工作还是不可避免的。
到了机械的具体设计,那才回到楼主所说的哪些约束条件。可以想像,如果不清楚前面所提的条件,设计者当然是不知道所设计的东西是否可用了。





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