基於機械機構設計方法進行分析
理論廣角
作者：由振華
[摘 要]在我國科學技術不斷進步和發展下，機械行業也取得了非常大的發展。不過在發展的同時，需要解決的問題也變的越來越多樣化，對機構構型的要求也越來越高。為了更好的解決生產過程中遇到的問題，就需要不斷的對機械機構構型的設計方法進行改進，從而促進機械行業的發展，提高機械構型的性能，提升機械產品的工作效率，節省能耗。基於此對機械結構構型的設計方法進行探討。
[關鍵詞]機械機構；構型；設計方法
中圖分類號：TB21 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）35-0351-01
1、簡述機械機構構型設計
在機械的組成結構中，機械機構是一個非常重要的部分。在機械產品的研發過程中，機械產品的尺寸、構思原理、結構形狀、機械性能等都和構型設計的基本方法和基本原理有著非常緊密的聯係。如何根據生產的需要設計出符合要求的新機構是機械機構構型設計的主要目的。在設計的過程中，要使用創造性思維將選型設計逐漸轉變成為構型設計。機構構型設計是一個非常複雜和抽象的過程，在設計過程中，要在原有設計的基礎上進行創新，而不是使用憑空想象的方法進行設計。也就是說，在設計的過程中，設計人員要充分利用創造性思維和方法對現有的機構的設計特點進行借鑒和吸收，然後設計出更加新穎的機構構型。
2、結構構型設計的基本原理
2.1、機構構型的組合原理
在對機構構型進行設計的過程中，使用比較簡單的結構進行設計已經無法滿足機構設計的要求，已經無法達到規定要求的設計目標。比如棘輪機構雖然可以進行間歇性運動，不過運動特性非常的差；齒輪機構雖然有著非常不錯的動力特性和運動性能，但是運動形式過於簡單化；凸輪機構雖然可以進行任意的運動，但是形成缺乏可調性；連杆機構雖然使用比較方便，運動比較簡單，但是卻無法進行一些比較特殊的運動規律。因此，在實際運用的過程中，使用單一的機構經常會有著非常大的不足和缺陷，為了對各種單一機構的不足之處進行彌補，在進行機械機構構型的設計時，通常會把兩種或兩種以上的機構組合起來，從而使得它們特有的性能都可以被有效的使用到，充分的發揮出它們自身所具備的優勢，進而設計出可以達到規定要求的新機構。
2.2、機械機構的變異原理
首先在進行機械機構的設計前，可以先確定出來一個原始機構，然後分析這個原是機構的功能約束和機構組成，使用一般化的處理方法把機構運動簡圖轉化成一種一般化的運動連。然後再使用一係列的方法使得運動鏈接的機構變得更加係統，也就是說，使用排列組合的方法對運動鏈接進行排列，然後分析出各種不同的結構形式。最後再根據原始結構構型的功能所給予的約束形式，變化為更多的與之行對應的新機構和再生運動鏈。
3、機械機構構型的設計原則
機械行業是一個有著悠久曆史的行業，隨著時間的不斷發展和演化，已經有了非常多的機械機構構型設計原則，在對機械機構構型進行設計的過程中，這些原則都有著非常重要的指導意義。也就是說，隻有嚴格按照這些設計原則進行設計，才可以設計出更多具有實用價值的機械機構#總體來說，機械機構構型的設計主要有下麵幾個原則，具體為：
（1）對機構運動鏈進行縮短的原則#機械機構的運功鏈如果過長，就會使震動量增加，進而會導致積累誤差增多，同時也會增加機械設計的成本#因此，為了降低積累誤差$降低振動量、減少機械設計的投入成本，在機械機構構型的設計過程中要盡可能的使運動鏈的長度變短。
（2）選擇合適的原動機#利用能源產生原動力的所有機械都叫做原動機，比如水力發動機、風力發動機、熱力發動機$電力發動機等，機械設計為了保持機器的動能，也需要使用原動機來提供動能，以此來保證設備可以長期處於一個正常的運行狀態#在進行機械機構構型設計的過程中，原動機的選取需要根據設計機械實際的工作需求進行選擇#在機械構型設計的過程中，為了確保動力的充足，可以在機械中設計多個原動機，以此來保證機械可以處於一個正常運行的工作狀態。