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机械设计中的36计(3)——借刀杀人

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发表于 2024-7-18 05:59:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
机械设计中的36计(3)——借刀杀人
在机械设计领域,借刀杀人可以对应上,巧妙地利用外部资源可以显著提高设计效率、降低成本并提升产品性能。以下是一些具体方法和策略,帮助设计师在机械设计过程中充分利用已有的技术、材料和组件:
1. 使用现成的标准件和模块
标准化零部件:利用标准化的紧固件、轴承、密封件、弹簧等。这些部件经过严格测试和认证,可以保证质量和可靠性,减少设计和制造时间。
模块化组件:如电机驱动模块、液压系统模块、传感器模块等。这些模块通常具有通用接口,方便集成到不同的设计中。
2. 借鉴现有技术
跨行业技术借鉴:不同领域的技术可能会有意想不到的应用。例如,航空航天的轻量化材料可以应用于汽车制造。
技术转移和合作:通过与高校、科研机构或其他企业合作,引入先进的技术和创新设计理念。
3. 使用开源设计和工具
开源硬件:借助开源硬件平台(如Arduino、Raspberry Pi)进行原型开发和验证。这些平台通常有丰富的社区资源和支持。
开源软件:使用开源CAD软件(如FreeCAD)和仿真软件(如OpenFOAM)进行设计和分析。
4. 利用现有材料和工艺
材料数据库:查阅材料数据库(如MatWeb、CES Selector)了解材料的性能参数,选择最适合的材料。
先进制造工艺:采用3D打印、激光切割、CNC加工等先进制造工艺,快速制作原型和复杂零件。
5. 外包和外部采购
外包制造:将一些复杂或高精度的加工任务外包给专业制造商,保证质量并缩短生产周期。
全球采购:通过全球供应链采购高质量且成本更低的零部件和材料。
6. 利用仿真和优化工具
计算机辅助设计(CAD):使用先进的CAD软件进行详细的三维建模和装配设计。
有限元分析(FEA):利用FEA软件进行结构、热、流体等多方面的仿真分析,优化设计,提高可靠性。
拓扑优化:使用拓扑优化工具,基于给定的载荷和约束条件,生成轻量化的结构设计。
7. 参考行业标准和规范
行业标准:查阅并遵循相关的行业标准和规范(如ISO、ANSI、DIN),确保设计的安全性和合规性。
设计指南:利用行业协会和标准组织提供的设计指南和手册,获得最佳实践和设计建议。
实例:设计高效传动系统
假设需要设计一个高效的机械传动系统,可以利用以下外部资源:
标准化齿轮和轴承:
选择标准化的齿轮和轴承,保证质量和精度,减少设计和制造时间。
先进材料:
借助材料数据库,选择轻质高强度的材料,如碳纤维复合材料或铝合金,减轻重量,提高效率。
现成的电机驱动模块:
使用现成的电机驱动模块,集成控制系统,简化设计,提升可靠性。
仿真和优化工具:
利用CAD和FEA软件进行三维建模和结构分析,优化齿轮啮合和轴承负载分布。
通过拓扑优化工具,设计出轻量化且高强度的传动结构。
全球采购和外包制造:
从全球供应链中采购高质量的齿轮和轴承,降低成本。
将复杂的加工任务外包给专业的制造商,保证加工精度和质量。
行业标准:
查阅ISO标准,确保传动系统的设计符合国际规范,提高可靠性和安全性。
例子很多很多,请大家往下举




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发表于 2024-7-18 08:44:25 | 显示全部楼层
使用弹簧缓冲器来吸收能

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发表于 2024-7-18 09:02:23 | 显示全部楼层
本帖最后由 卢Tiger 于 2024-7-18 09:03 编辑

ISO是国际标准、GB是国家标准
JB是机械部标准、HG是化工部标准

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发表于 2024-7-18 09:33:02 | 显示全部楼层
这个有意思,限位开关也算吧

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必须滴  发表于 2024-7-18 09:36

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发表于 2024-7-19 08:48:20 | 显示全部楼层
怎么关注你深功大神
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