有关机械工程概论论文范文

时间：2016-09-30 11:48:01 斯娃805由分享

　　随着全球化进程的加快及新型工业化道路的发展,我国劳动力市场对机械工程人才的就业能力提出了更高的要求。下面是学习啦小编为大家整理的有关机械工程概论论文范文，供大家参考。

　　有关机械工程概论论文范文篇一

　　《机械工程设计中》

　　[摘要]当前，科学技术迅速发展，在机械工程设计领域中，传统的设计方法已经无法满足时代的要求，取而代之的是CAD技术。主要对机械工程设计中CAD技术的应用进行了详细探讨，以期为机械工程设计提供有效借鉴与参考。

　　[关键词]机械工程;设计;CAD技术;应用

　　随着时代的进步，CAD技术也取得了巨大的发展成效，该技术凭借自身智能化、集成化以及标准化的优点，被广泛的运用在机械工程设计行业当中，不但大大的提高了产品的技术含量以及质量，还促进了机械工程行业的稳步发展。为此，加大对CAD技术的研究力度，促其优化完善，才能使其为机械工程设计做出更大的贡献。

　　1机械工程设计中CAD技术的发展

　　在不断更新的计算机技术推动下，CAD技术的各项功能得了显著地拓展以及增强，内容也得到了不断丰富。在机械工程设计领域内，CAD技术软件具备有数量相当可观的用户群体，这些用户群体对CAD技术的要求越来越高，决定了今后CAD技术势必向智能化、集成化以及标准化的方向发展才能符合时代的要求。

　　1.1CAD技术智能化

　　犹如编程方法取得的巨大进步，CAD技术智能化也促使机械工程设计取得了巨大的进步，使得其设计方法不再局限于传统的设计当中。为了帮助设计人员进一步培养发散性思维，在对产品模型进行设计采用特征造型方式以及参数设计的时候，不必对其内在的联系过于拘泥。在一部分的3D、CAD软件当中，用户群可以直接欣赏到自己设计的成品，这种方式不但有利于创造性思维的培养，还可以在第一时间及时发现设计成品中存在的问题。

　　1.2CAD技术标准化

　　现今，很多CAD技术软件受到了广大用户的青睐，其中主要包括有UG、solidworks、Catia等等。但在这些软件中存在一个弊端，很多数据模型无法与其它同类型的软件相互兼容，这给行业内部技术的发展造成了极大的阻碍。为此，必须要加强对CAD技术数据模型以及交换资源进行标准化，这也是机械工程行业得以顺利发展的重要前提。虽然现在的CAD技术标准化还需要进一步提高，但是经过行业内技术人员的不懈努力后，使用不同的软件进行交流很快可以实现。

　　1.3CAD技术集成化

　　随着数控加工技术以及现代设计方式的高速发展，传统的计算机辅助已经无法满足新时代信息化的要求。从市场角度分析，迫切需要CAD技术能够在工程分析、工艺分析设计以及产品制造过程当中拥有一个良好的技术接口，也就是通常所说的CAM/CAD/CAE/CAPP四者的集成。当前，已经有少数的CAD软件具备了这些集成的功能。设计人员在设计的过程当中，可以直接导入运用该技术的设计模型来对结构力学的性能进行分析，同时与数控机床相结合，做出更深层次的分析和设计，最后进行制造与生产。CAD技术集成化借助计算机高速准确的运算功能，从过往繁琐的运算方法解脱出来，在很大程度上提高了工作效率，缩短了设计时间。

　　1.4CAD技术的网络化

　　近年，互联网技术的飞速发展，CAD技术的网络化变得尤为关键和重要。使用互联网的CAD的产品，其在对二维图纸进行传输的时候，更加简单便捷，更能符合企业的规定与要求。同时，不管在任何时候都能通过互联网对企业的动态三维模型进行交流。这种网络互相协作的模式，不但能够帮助企业节约成本，还能够进一步提高企业研发产品速率，并保证产品的最终质量。

　　1.5CAD技术的虚拟化

　　当前，CAD技术已经充分运用到了一种新型的技术，例如虚拟现实技术，并且该技术将会应用得越来越广泛。所谓的虚拟技术就是在一个虚拟的环境当中建筑设计人员创造新产品，同时通过模拟操作的方式，对产品的结构、舒适度以及质量等各方面进行检验。在开展机械工程项目之前，通过使用虚拟技术可以很好的解决各种存在的问题，防止各种不必要浪费现象的发生，进而达到减少工程建设成本费用的目的。正是凭借这种优势，虚拟化成为了未来CAD技术的主要发展趋势。

　　2机械工程设计中CAD技术的具体应用

　　在机械工程中，应用CAD技术具有很大的优势，不但与设计人员的设计理想更加贴切，符合他们的设计意识，还能大大的缩短产品设计的周期，进一步提高产品的技术含量以及质量，从根本上来提高工作效率。一般来说，CAD技术在机械工程设计应用主要表现在以下几个方面：

　　2.1计算机辅助建模

　　计算机辅助建模不单是CAD技术的重要内容，也是机械工程设计的核心设计部分。在创建模型的时候使用CAD软件，可以满足设计人员所需要的立体效果。更重要的是，为了促使效果更加逼真，所设计出来的模型与实体并没有太大差别，仅仅是在电脑上按照一定的比例呈现出来。使用特征造型以及参数设计的方法，设计人员可以在虚拟的环境下，对产品的模型进行更为直观的设计。在传统的设计方法中，由于抽象思维的局限，设计人员很难把产品的模型构建出来，导致设计结果与实际需要存在较大的误差，最终设计的质量和效率均不甚理想，导致不必要浪费。而现在的三维CAD软件的使用很好的弥补了以上存在的不足，设计人员仅仅需要把已经建立好的模型装配在一起，针对不合理之处加以改正就可以，大大的提高了产品设计的时效性以及质量。

　　2.2计算机辅助绘图

　　对于计算机工程设计来说，绘图显得尤为关键和重要。CAD技术软件最初应用在机械工程设计的功能就是绘图功能。传统的方法主要是依靠手工来完成，这种方式不但导致工作效率低，绘图的质量也不甚理想，外形也不够美观。但使用CAD技术软件后，不但可以有效的提高工作效率，确保绘图质量，而且还可以打印出来进行保存，让人一目了然。

　　2.3分析工程以及优化结构

　　产品要想得到优化设计，就必须要分析其力学性能以及优化结构。有限元分析以及动力性能分析等现代机械工程设计的发展，进一步推动了工程分析功能以及结构的进一步拓展。目前，很多CAD软件已经退出了与ANSYS有限元分析软件的接口。用户在使用的过程当中，可以把CAD技术软件建立的产品模型直接导入到有限元分析软件中，在负载的情况下，进一步对产品的模型进行工程分析，进而对产品的结构进行优化。在较为复杂的机械设计中，类似的分析方法存在很多优势，值得在接卸工程设计中广泛使用。

　　3提高CAD设计人员的技术能力

　　对于设计人员来说，要想促使CAD技术能够得到广泛的应用，就必须要确保设计人员熟悉使用该技术。首先要充分了解该技术的具体操作，掌握其优势以及不足，在实际过程中，充分利用CAD技术软件的设计优势，进一步对产品结构进行优化以及升级，从根本上来提高产品的技术含量以及科技含量。CAD技术软件的发展与应用，给机械工程设计带来了巨大的转变，促使机械工程的设计方式从单调的设计方法中解脱出来，给机械工程设计注入了新鲜活力。同时设计周期的缩短以及与时俱进的创意，更是促使机械工程设计发展迈入了新台阶。随着计算机技术高速发展，CAD技术将会得到优化以及完善，在机械工程设计中也将会得到更深入的应用。但与外国相对应技术比较而言，我国CAD技术依然存在很多不足，需要加大对该技术的研究力度，进一步巩固我国机械工程发展的基础，促使我国机械工程行业未来发展之路更加长远以及稳定。

　　[参考文献]

　　[1]徐忠.我国CAD技术在工程设计中的应用和发展[J].西昌学院学报(自然科学版),2014,23(01).

　　[2]彭嵩.CAD技术应用状况与发展趋势浅析[J].矿山机械,2014,21(02).

　　[3]郭聚东,宋怀庆.制造技术对CAD技术的影响[J].煤矿机械，2014,25(05).

　　[4]牟欣.CAD技术在机械工程设计中的发展与应用[J].电子世界,2014,11(10).

　　[5]李亚莉.CAD技术在机械工程设计中的发展与应用[J].河南科技,2013，17(06).

　　[6]黄继明.CAD技术在机械产品设计中的应用现状及对策[J].机械研究与应用,2013,31(06).

　　有关机械工程概论论文范文篇二

　　《机械工程材料选用研究》

　　摘要：机械行业的发展为社会经济起着保障性的作用。机械工程中材料的合理选用有着相当重要的作用。文章从选材的意义、原则、步骤、方法等方面，结合实际，步步深入地进行了探讨。希望能够对相关工作起到一定的借鉴意义。

　　关键词：机械设计;材料;性能;选材

　　1选材的意义

　　现代化的工业进程对机械设计行业提出了新的要求。机械设计中,材料的选择是非常重要的。合理选用机械工程材料对充分发挥工程材料本身的性能潜力，保证材料具有良好的加工工艺性能，获得理想的使用性能，提高产品零件的质量，节省工程材料，降低生产成本等方面起着重大影响。实际工作中，往往由于选材不当，使机械零件的使用性能达不到规定的技术要求.从而导致机械零件在使用过程中发生早期损坏如产生变形、断裂或磨损等等，给生产生活造成了损失。可见材料的选择是机械设计中的重点问题，材料选择合理与否直接影响到机械设计的质量和功能。因此，必须加强机械设计中材料选择的工作力度。下面就如何合理选用机械工程材料的问题谈谈我个人的看法，提出来与各位同仁商讨。

　　2选材的原则

　　我们知道，选材的一般原则是：由工作条件确定使用性能的要求，这是材料选用的基本出发点。其次是要考虑材料的加工工艺性。第三是要考虑材料的经济性。力争使各项花费的总和达到最低值。最终做到：“材料的使用性能足够、工艺性能良好、供应上能保证、经济性应合理”[1]。

　　2.1选材的一般使用原则

　　材料的使用原则在于用所选材料制造出的机械零件能否保证其使用性能。材料的使用性能是指机械零件在正常工作情况下材料应具备的性能。包括力学性能和物理、化学性能等。零件的使用性能是保证其工作安全可靠、经久耐用的必要条件。是选材时考虑的最主要的依据。不同零件所要求材料的使用性能是不一样的，有的要求强度高，有的要求硬度高，有的要求耐磨性高，有的无严格的性能要求，只需保证一定形式的外表即可。在大多数情况下应首先考虑零件的使用性能，对一般机械零件来说，则要考虑其力学性能[2]。对非金属材料制成的零件还应注意其工作环境，因为非金属材料对温度、光、水、油等的敏感程度比金属材料大的多。

　　2.2选材的工艺性原则

　　工艺性原则是指所选用的材料能否保证顺利地加工制造成零件。例如某些材料仅从零件的使用要求来看是完全合适的，但无法加工制造或加工制造很困难，成本很高，这些都属于工艺性不好。因此，材料工艺性能的好坏，在决定零件加工的难易程度、生产效率、生产成本等方面起着十分重要的作用，是选材时必须同时考虑的另一个重要因素。

　　2.3选材的经济性原则

　　经济性原则是指所选用的材料加工成零件后能否做到成本低廉，价格便宜。从选材的经济性原则考虑，应尽可能选用货源充足、价格低廉、加工方便、总成本低的材料。一般来讲在满足零件使用性能的前提下，尽量优先选用廉价的材料，能用碳素钢的，不用合金钢;能用低合金钢的不用高合金钢;能用钢的就不用有色金属。此外，考虑经济性要从长远观点出发，不能仅看眼前利益。一些暂时看起来成本费用高的材料，由于其使用寿命长、维护保养费用少，从长远观点来看，经济效益还是好的。如高速柴油机曲柄、连杆等零件，其质量好坏会直接影响整台机器的寿命，一旦该零件失效，将造成整台机器的损坏事故，因此为了提高这类零件的使用寿命，即使材料价格和制造成本较高，而综合来看，其经济性仍然是合理的[3]。还须注意，在选用高分子材料时，除考虑上述三项原则外，还应着重考虑在使用条件下，周围环境(如温度、水、氧、光、油等)对其性能的影响。

　　3选材的步骤

　　机械工程材料的选择是一项十分重要又复杂繁琐的工作。其基本步骤如下。

　　(1)分析零件对所选材料的性能要求及失效分析，包括分析零件的工作条件，零件的强度、刚度、稳定性计算等。

　　(2)对可供选择的材料进行筛选，现代工程材料分为金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料四大类。把所有的工程材料都当作选择对象，根据材料的性能要求进行筛选。

　　(3)对可供选择的材料进行评价。

　　(4)最佳材料的决定。

　　(5)零件所选材料的实际验证。

　　4选材的方法

　　4.1综合分析性能指标，全面考虑选材原则

　　机械工程实践中，大多数零件是在多种应力条件下工作的，而每个零件的受力情况又因零件的工作条件不同而不一样。因此，在选材时应根据零件最主要的性能要求，作为选材的主要依据。综合考虑零件的强度、刚度、磨损、温度和耐腐蚀性等这几项指标。比如，强度应当考虑受载状态和应力种类。对于一般齿轮，由于其表面受接触应力较大，所以应选择可以进行局部强化处理的材料。如调质钢、渗碳钢、氮化钢等，以保证齿轮所要求的表面性能。另外，我们从蜗杆传动工作中可以看出，由于点面间存在相当大的滑动，容易导致齿面磨损或胶合。为减小摩擦和磨损，以提高传动承载能力和效率，一方面要有良好的润滑，另一方面对蜗轮副提出耐磨、减振和抗胶合的综合性能要求。采用钢质蜗杆时，要求采用青铜蜗轮轮圈。由于锡是稀有金属，而青铜储量又日渐稀少，价格昂贵。所以从这个角度上讲，采用青铜蜗轮轮圈是不经济的。但是，如果为了减小磨损，从齿形齿面改变接触线形状，使得齿面间更容易形成润滑油膜，往往伴随着加工工艺的复杂化。因此，不能侧重某一方面，忽略另一方面。要尽可能地全面考虑材料的选用原则，在满足力学性能的前提下还应充分考虑材料的工艺性和经济性。

　　4.2结合实际典型零件，类比分析选材方法

　　机械制造中零件的种类较多，性能要求不一，而满足这些零件性能要求的材料也多。每种材料都有各自的特点，比较看来，金属材料具有优良的综合力学性能，因此常被广泛使用。下面通过对几种典型零件的浅析来进一步说明合理选材的方法。

　　(1)机床齿轮。作为机床齿轮，主要要求疲劳强度，尤其是弯曲疲劳强度，要求有较高的耐磨性，足够的冲击韧性，以及良好的切削加工性。如果采用中碳钢表面淬火到低温回火，可以满足要求;采用低碳钢经渗碳后淬火到低温回火，也能满足性能要求。当然若采用38CrMoAl经氮化处理，制作机床齿轮，往往也足以满足使用要求。比较以上三种选材和加工工艺方式，考虑其经济性。采用高频表面淬火工艺是最便宜的，其次采用渗碳工艺，而氮化工艺是最贵的。

　　(2)轴类零件。轴类零件在机械工程中应用也很广泛。对于轴的材料要满足刚度、强度、耐磨性及耐腐蚀性等方面的使用要求，轴的材料最常采用的是碳素钢和合金钢。而碳素钢比合金钢价格低，对应力集中敏感性较低，同时还可以通过热处理方法提高其耐磨性和抗疲劳强度，具有较高的综合力学性能。合金钢比碳素钢具有更高的力学性能和淬透性好，但价格较贵，对应力集中较敏感。通过比较，一般轴的材料选用45钢，不重要或受力较小的轴，采用Q235、Q255等普通碳素钢。对于传递大动力，并要求重量轻、尺寸小耐磨性高或一些特殊条件下使用的轴，可选用20Cr、20CrMnTi等低碳合金钢。

　　(3)机体类零件。机体类零件是机器的基础件，机器上许多零部件都是装在机体上的，有的部件还在机体的导轨上运动。因此机体是整台机器的装配和调整基准，机器各部件的相互位置精度，以及一些部件的运动精度，都和机体本身的精度有直接的关系[4]。各种机体零件由于功用不同，结构形状往往差别较大，但结构上仍有一些共同特点，例如轮廓尺寸较大、重量较大、结构形状复杂及刚性较差。主要加工表面为一些固定连接各部件的平面，精度要求较高的孔和作为有些部件运动基准的导轨面等。综合考虑，机体最常用的材料为灰铸铁，其优点是容易制造形状复杂的机体，成本较低，抗振性及切削性能均好。例如，铣床的床身，刨床、镗床的立柱以及多种拖拉机、柴油机的汽缸体均采用这种材料制成。有时为了满足制造周期短的要求，也有用钢板焊接而成的机体。

　　(4)箱体类零件。常见的箱体类零件结构比较复杂，加工的表面多，要求高，机械加工的工作量大。箱体的结构和材料的选择，对提高产品质量、降低成本和提高劳动生产率都有重要意义[5]。由于铸铁容易成形、切削性能好、价格低廉、吸振性和耐磨性也较好。因此，箱体零件材料大都采用铸铁。在某些特定的条件下，也有采用其它材料的如飞机发动机箱体为了减轻重量，常用铝镁合金制造。

　　5结束语

　　综上所述，在机械工程材料的选用过程中，不仅要考虑材料的性能能够适应零件的工作要求，使零件经久耐用，而且要求选材有较好的加工工艺性和经济性。以提高零件的质量，降低成本，减少消耗，真正做到机械工程材料的合理选用。

　　参考文献

　　[1]文九巴.机械工程材料[M].北京:机械工程出版社.

　　[2]凌爱林.金属工艺学[M].北京:机械工业出版社.

　　[3]郑明新.工程材料[M].北京:清华大学出版社.

　　[4]陈蕴博.机械工程材料优选方法的研究现状[J].机械工程学报.

　　[5]张景栋.工程材料的选用[J].科技信息.