床的受力研究论文

床的受力研究论文

　　家具类的论文
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　　家具类的论文

　　中国现代紧凑的空间、家庭和人口结构的变化以及通过设计追求独特的生活理念，要求设计师具有更严密的设计思维。在过去，或许某些设计给人们带来很大的方便和经济效益，而在今天却造成了严重危害。(如泡沫快餐盒给人们生活带来了很大的方便，却造成了今天严重的白色污染，现在还有很多的人在用。)设计存在误区,主要的原因是设计师的设计思维不够严密，消费者的环保意识不够强。随着现代生活节奏加快，各种问题困扰着人们，环保意识也有所提高，人们重视的主题是文化、环境、生态和个性。于是，人们重新冷静地去思考一种产品存在的意义，判断一种产品存在的意义，应该是生物学意义和语义学意义而不是工业学意义，设计师的责任就是使得人和环境之间的和谐发展，为人们设计更美好，更合理生活。因此，产品设计开发在考虑工业意义的同时，应该多一点从消费者的角度去思考，多一点从企业的长远利益去思考，这样也为产品争取更大的市场空间。这便是我客厅家具设计前做市场调查的目的。

　　一、2004年家具市场概况

　　人们越来越不习惯让屋子被家具塞得满满当当，也越来越不习惯，让家具的繁缛花饰来打扰心灵的安静。所以，客厅家具越来越简约清瘦，正成为流行的一种理由。

　　1、家具市场价格动态

　　今年客厅家具市场的价格走向，仍呈现出了不同层次，名牌产品因含金量高和浓郁的文化艺术品味，将保持其质优价优，物有所值的水平（如左图这套休闲椅，优美的、符合人体工程学的曲线及其工艺的精细，市场上可卖到1500元）对消费者来说，不仅是买一种使用功能，更是买一种文化，这也体现了生理学意义和语义学意义给家具所带来的附加值；中低档客厅家具的价格稳中略有下降；某些经营者价格水分过多，或者“漫天要价，就地还钱”的现象虽明显减少，但仍时有发生，这一现象将随着市场的逐步规范而销声匿迹。入关初始，进口客厅家具市场的反响并不强烈，价格浮动非常小，但随着关税的逐渐下调，进口客厅家具的价格有了一些动作，比如某些国际大品牌的进口客厅家具的价格下调了20％～30％，基于进口家具高昂的设计费和运费，它们的价格仍然是普通消费者望尘莫及的。不过，随着关税的进一步下调，进口家具的价格将有所降低。 一个物品的价格在某些情况下是由消费者对它的评价来决定的,而与它的成本关系不大。这个价格叫做消费者的需求价格。当需求者急需得到某种物品的时候,该物品对需求者而言效用就高,因而也就愿意花较高的价格来购买它;反之,需求者愿意出的价格就低。所以，面对国外高水平的设计，我们只能提高自己的设计品位，这才能开拓我们的市场。

　　2、家具新消费

　　光顾家具市场的群体及其所期望的家具性能已经发生了很大的变化。据某高校对经常光顾家具市场的消费群体在年龄、学历、收入，住房面积四个方面进行调查后所得出的数据显示：

　　1.年轻一代是家具消费的主流，经常光顾家具市场的人群中20-30岁的消费者占42%，31-40岁占22%，41－50岁占16%，50－60岁占10%。

　　2.消费群体知识结构与生活态度在发生变化，经常光顾家具市场的人群中有78%的学历均在大专学历以上。这一群体已不仅仅满足家具的功能需求，而且在寻找一种新的生活方式，以期与他们的文化层次与个人品位相吻合。（如右图的组合柜，既有满足功能需求，又有购买灵活性和空间灵活性，还可以体现一种随意的个性。）而一般文化程度人群去光顾家具市场的则寥寥无几。

　　3.收入的高低直接反映了消费者购买家具的欲望和能力。家庭月收入在3000元以上的人群了光顾家具市场人群的74%，家庭月收入在1000-3000元的占26%。

　　4.经常光顾家具市场的人群中有38%的住房面积在100平方米以上，有30%的住房面积在100平方米以上，有30%的住房面积在60-80平方米，有20%的住房面积在80－100平方米。人们住房条件的改善为家具配套提供一个发展空间。

　　3、家具设计“国际化”

　　家具的设计一直是业内人士关注的热点问题，许多企业采用各种设计合作形式进行产品创新，有的引进设计“外援”，有的则与大专院校的设计专业挂钩，产品在设计含量上得到提升。“联邦椅”的出现，成为中国现代家具的优秀作品，近20年对中国当代客厅家具设计起了很好的典范作用（如左图）。但是家具设计目前仍存在的一个严重的误区就是“仿冒设计”，尽管设计越来越接近“国际化”，但与国外家具款式的惊人相似导致了设计含量的降低，这也许是家具生产发展到现阶段的一个“必然”，消费者仍然渴望看到我们自己的设计师设计出的经典家具。

　　4、未来客厅家具变化的流行热潮

　　一些客厅家具材质纸板化目前国外兴起了用纸板制作客厅家具的热潮。这种新产品的设计，巧妙地利用力学原理，使做成的家具有足够的强度，同时在家具表面涂上保护漆，经过特殊处理，解决了不堪重负和怕水忌潮的两大弱点，使纸制的家具具有一定的防潮、防水、防霉、防虫蛀等功能。更令顾客倾心的是它可以染成各种各样的颜色。（如有图，普通的纸板，主要结构好，就能达到很大的支撑力。）

　　5、消费者对客厅家具的要求

　　1.舒适实用：客厅家具的设计应注重“以人为本”的功能需求，有80%的群 体认为家具应注重舒适实用。

　　2.搬运方便：把客厅家具作为摆设，放置后“巍然不动”甚至于“传宗接代”已不能适应人们生活方式的变化了。希望客厅家具方便搬动的占44%，而持“无所谓”态度的占10%。

　　3.客厅家具色彩：客厅家具的色调与现代居室环境相协调，同时又能体现出主人的性情和爱好，将是未来客厅家具流行色调的个性化主题。有36%的人群希望客厅家具“与居室装修协调”。

　　4.价格：现在客厅家具市场上的“价格战”越演越烈，但是，调查显示，我们可以看到消费者对价格势不是唯一的选择目标（当然，这与消费层次有所关联）。将近52%的人群希望价格“再低一点”，48%的调查人群对价格“无所谓”。

　　5.环保：在被调查的人群中有60%的人群要求所购买的客厅家具“无毒无害”，只有4%的人群对家具环保持“无所谓”的态度。

　　6.客厅家具用材：用“木材”制作家具是人们心目中永恒的追求，关键是怎样把木材的品质发挥得淋漓尽致。另外，“玻璃”、“织物”和“皮革”等材料能体现家具产品的质感和亲和力，也受到了人们的欢迎。调查显示，希望家具用“木材”的占居了42%；用“玻璃、皮革、织物”38%；“其他”占20%。

　　7.客厅家具的使用年限：家具在人们的心目中并不要“传综接代”了。有36%的被调查者要求家具能使用“10-15年”，而只有6%的被调查要求使用“30年以上”。

　　8.客厅家具设计：客厅家具的“时装化”引起了业界的关注，而不赶时髦，追求个性是现代客厅的概念，是从“跟从型”消费转向“理智型”消费的具体表现。越来越多的人怀念以前的优秀作品，是生活与艺术的追求，体现优质的生活品味（如右图的组合沙发，色彩鲜艳、线条柔和、结构精致——基本和人们对女性本身的概括一致）。家具设计个性化已日益凸现，有48%的被调查希望能亲自参与设计，有30%的被调查对家具设计特一般的态度，只有6%的被调查者对家具设计“无所谓”。

　　6、知名厂家的家具分析

　　1、EDRA家具

　　edra家具的设计一直代表着前卫设计的力量，它几乎每件产品都可以单独作为一件很好的艺术品很快地融入到室内空间中，它的产品特色主要是一用材料来表现一种机理美，让机理质感来提取材质更多的内在美，如下图的一张用碎木板粘的坐椅，它除了保留木本身自然质感外，它更多的是把表现一种解构主义设计理念的自由与张扬。但是我们不能说它的产品只受到什么设计理念的影响，因为它的每件产品都不只是为了某种理念而产生，他在生理学意义、语义学意义和工业意义上都表现得很理性，这是我很值得学习的一个家具公司。

　　2、LAGO客厅家具

　　LAGO是一家意大利家族家具公司，改革是他天然本能的一部分，他认为，“规则在他那里就是没有规则”。客厅家具能具有更多的逻辑功能，具有更理性的灵活性，他们做到了真正在设计一种生活。

　　右图是LAGO的电视组合柜，把大的整体单元化，是他客厅家具的特点，表现了生活的灵活性，或许还可以分出个酒柜来，企求满足更多的消费者的需要。

　　保护环境，善待地球已成为当今世界的最强音。国际上各种民族之间的冲突需要文化的交流，而家具文化之间的交流对互相了解，包容是很重要的。了解区域性民族文化，这是Lago设计开发的一个重要的依据，他们大多产品总能带些民族文化和趣味性。左图的七巧板组合架是根据中国古代的一种活动设计的，它也具有空间的灵活性，多用于客厅装饰架，也可用与卧室，书房。

　　7、市场调查小结

　　现代的客厅家具让人们欣喜地发现了让家具适应人的生活而不是人适应家具的好处。沙发，放弃了所有花俏的细节，方方正正，纯色，柔软，棉布，深藏青或者铁锈红，或者干脆米白，配上银色脚。即使是真皮沙发，或者再欧陆一点，扶手也简化成了弧线，雕花，不见了。

　　现在的茶几，也不就是看电视时候放点零食水果的地方，更多的，真的是一种摆设，那么，没有烦琐花俏，扰人眼目。

　　追求个性张扬的现代都市青年大多喜爱把客厅布置成我行我素的感觉，营造出一个个性化的天地。因此，无论从色彩上还是造型上都会寻求简洁明快、对比强烈的视觉效果。且不论这种感觉的起源是否来自于人类最基本的审美心理，但至少在这个已然五光十色的网络时代中，年轻人的心注定将飞扬于简洁明快的时尚风格中。在客厅家具的选择与布置上，每一位都市青年都会将目光流连于那些创意巧妙、明朗大方的现代主义作品上，只有在那种轻松的风格中才能寻找到属于自己的那一份梦想与感觉。因此，大多数青年风格的客厅家具作品都不会出现繁琐臃肿的装饰，它们的色彩应该是以中性为主，并搭配以其他反差强烈、突出的亮丽色调，形成总体和谐、细节醒目的特色。而在造型上则大胆抛弃一切有碍于主体线条的结构，利用巧妙的结构与精密的细节处理来弥补因造型简洁而有可能带来的空洞感。另外，生活在城市中，更多入喜欢在家中添点自然气息，希望把紧张的工作压力散发在自然感觉中。

　　当今的家具设计界越来越认同并接受这个设计观念，那就是：设计新家具就是设计一种新的生活方式、工作方式、休闲方式、娱乐方式……越来越多的设计师对“客厅家具的功能不仅是物质的，也是精神的”这一理念有更多、更深的理解。现代家具正朝着实用、多功能、舒适、保健、装饰等方向发展。

　　总之，风格上不断变化，功能上不断更新，工艺技术上不断完善是我国家具设计的发展趋向，也是我相对客厅家具课题做设计要体现的。

　　二、毕业设计选题与定位

　　中国家具产业经过改革开发以来20年的发展，已初具规模。现在还继续着多年来的快速发展。但随着工业技术和艺术设计的创新，中国家具业面临巨大的变革。大家知道中国家具业最近遭遇美国最大反倾销案，我们姑且不讨论谁是谁非，但我们明显地看到了中国家具迫切需要自己真正的品牌，以往抄袭西方设计的道路已不再适合其发展了，只有走原创设计，创立有自己特色的品牌的才是中国家具业的真正出路。

　　如果要问我的毕业设计为什么选择做客厅家具，那我首先是这样认为的：创立品牌需要文化的交流，当你家来客人的时候，第一个体现你文化理念的就是客厅家具，这时家具品牌的文化理念为你塑造形象，你也无意识为这个品牌做个免费且真诚的宣传。因此，客厅家具更容易宣传文化，呼应中国家具的品牌战。

　　当然 ，上面的见解不能作为唯一的原因。人们每天都在承受着生存竞争的压力，在外面马路越来越吵的时候，客厅家具的设计越来越讲究。我们常说“设计一款家具就是设计一种生活方式”。对客厅家具市场而言，虽略显平静，但也有许多潜移默化的东西在改变着人们的生活理念。人们对家居的要求，除了心理和精神上的满足，还有生活当中的实际需要，反映到客厅家具上，就是要求其功能和款式更贴近现实生活所需。功能要求多元化，符合日益丰富起来的生活内容；款式要求多样化，符合日益强烈的个性审美所需。这些要求也将体现了我毕业设计选择客厅家具设计方向的出发点。

　　为了准确地把握市场信息，确立毕业设计存在的意义，必须针对客厅家具市场做个详细的调查。在做市场调查的过程中明显地发现：年轻消费者占了百分之四十多的消费者数量，而追求个性是年轻一代时尚，个性设计将是市场的潮流；在现代人生存压力和城市生活的环境下，更多人喜欢简约的风格添点自然的气息；客厅空间大多和餐厅融在一起，而餐厅则有表现出工作和酒吧的功能。因此，我接下来的毕业设计就必须针对这些寻找一个解决问题的方法，这将是体现一个人设计责任的问题，也将锻炼了我自己，使自己尽快地融入社会工作中，对我以后的设计生涯都有重要的意义。所以，从一个学生的毕业设计角度来看，这才是我这次毕业设计真正目标和意义。

　　三、毕业设计的思维与过程

　　1、设计的思维

　　设计思维是逻辑性讲究的一个过程，从一开始就要判断该设计是否有存在的意义，正如国际设计大师菲利浦.史达克所说的，一个设计如果不比已经存在的优秀，那么我们就用以前的就可以了，因为该设计没有存在的重大意义。要判断一个设计的存在一般都是看是否存在生理学意义、语义学意义和工业学意义，而语义则是摆在第一位的，这里的语义不仅代表的是一种文化，更代表的是一种创新的意义,生理学则是比较基本的，一个椅子至少也要具备人体工程学的考验，工业学则表现在设计的工艺结构上，这对成本的高低有很大的意义。三者之间相反相成，是个有机的整体，我们不能为了某个而放弃另外的一个。

　　在坚持上面的准则外，我从一个毕业设计的角度来思考，设计可以前卫一点，充分增加一个设计的含量，还可以把自己的一些生活的真感情表达出来。在我认为毕业设计可以不用和市场挂钩，因为他是在表达自己设计能力的一面镜子。

　　2、设计的过程

　　1、设计的第一阶段：多出方案，通过老师指导和同学们的宝贵意见，发现问题，寻找解决问题的办法，下面选了两套方案分析：

　　方案一：新中式风格

　　整个风格不仅明显表现出中国的味道，而且融入了西方现代主义思想，利用材料和工艺巧妙结合，完全表现出现代工艺的美。但是工艺要求很高，会增加生产的成本，而且在毕业设计里很难靠自己做出个实物来。

　　方案二：带有自然气息的个性设计

　　整套设计和绳子的关系很大，绳子一方面起到了功能结构作用，另方面则起到装饰作用，增强家具的自然感。但在设计上还不够完善，比如有扶手的沙发给人的自由度不够，而且有点大众化，还有茶几和餐台都有点大众化，鲜明的感觉还出不来。

　　最后方案：客厅部分

　　下图是我利用假期时间做的网结构床，受力可以坐四五个大人，由此可见，在沙发底用网结构是可以成立的。如下图，沙发把扶手去掉，让人能更自由地坐向沙发，茶几则增加了功能，和沙发功能更加协调。还有配套的方几和电视台。 （如图）都显得简洁大方，耐看而带有自然气息。

　　餐厅部分

　　在餐椅中，由于在实物制作的过程中，学校的设备和材料的局限性，椅子的靠背改为直板结构，把女性的柔性美变为男性的刚性美，这样也减少了工艺的难度，在生产的意义上减少了成本。

　　在餐台设计中，为了跳出设计大众化的感觉和呼应餐椅的斜线力感，餐台最后设计方案把原来的木框架完全抛弃掉，融入更自由组合的概念，整个木架分为两部分组合，玻璃再和木架上的橡胶吸盘连接，确保玻璃不轻易滑下来。

　　实物制作

　　在实物制作的开始时，由于没有设计上所需要的桦木，所以改用了橡胶木，但是座位和靠背部分的所要木板宽度不够，所以只能用白胶拼板，我又可以熟悉了拼

　　板。从开料到最后组装整个过程中，我遇到了各种问题，但我都会和协助我们制作的师兄们去想办法解决，使我更加体会到团体合作精神的重要性，在这里我中心谢谢他们。

　　四、总结

　　客厅家具的设计，在现代城市生活里，年轻消费者的比例越来越大，他们大多喜欢追求一种新的生活方式的，在他们的生活里透露着个性和张扬的信息，所以客厅家具的设计不在单单是看他们需要些什么而设计，更重要的是用设计引导一种新的生活方式，我们设计责任就是要对人的生活环境健康发展负责。因此，在毕业设计表达里，我注重新的生活概念。

　　① 很多人喜欢在就餐时看电视，所以我把餐厅作为客厅家具设计的一部分。在毕业设计作品中我还介入了电视旋转的概念，那么，我们看电视就不用劳步离开餐厅到客厅了。

　　②年轻人喜欢个性和张扬的空间，生活在城市里，更多人喜欢在家中添点自然气息，所以在麻绳除了满足家具功能外，还增加了自然感。

　　③ 现代人喜欢把餐厅兼为可以学习的空间，那么，餐椅它要担任更多的角色，所以我的餐椅设计加了人体工程学的调节功能。

　　家具设计是从功能出发，我们需要创造一些新的功能来引导我们的设计，世界各国的家具设计者、制造者的研究也愈来愈向实用方向发展，在美观、新颖的眼光指导下，用理性设计来表达它的功能。

　　随着中国家具行业的快速发展，而中国家具整体设计水平不高，这给了我很大的发展空间。在这即将毕业离校之际，我特别重视毕业设计的创作，已给自己搭建了一个和企业交流的很好平台，我对自己未来的工作充满信心，我相信以自己的能力一定可以为学校增光的。

求一篇关于“卧式铣床加工过程中的振动分析和控制”的论文做参考

机床工作时产生振动，不仅会影响机床的动态精度和被加工零件的质量，而且还要降低生产效率和刀具的耐用度。振动剧烈时甚至会降低机床的使用性能，不仅如此，伴随振动所产生的噪声可能刺激操作工人，引起疲倦，导致工作效率下降。故振动问题必须引起我们足够的重视。随着科学技术的飞跃发展，对机器零件的制造精度和表面质量提出了更高的要求，从而机床振动问题的研究成为研制、生产和使用机床部门必须面对的重大课题。研究机床振动的目的，在于探究机床振动发生的原因，谋求防止和消除机床振动的方法，以及研制抗振性更佳的机床。
本文对机床的振动危害及减振方法做了一定的讨论及研究。机床的减振方法从理论上来说，一般有四种途径：1、减少激振力P。2、增大系统的阻尼 。3、增大系统中的刚度K。4、提高系统的固有频率 或改变激振频率 ，以使两者远离。本文主要是对卧式铣床的振动减振系统的实验特性的研究，由于铣床的外部环境及本身构造在其的研究中可看做是不可改变的因素，所以可以实现的减振方法只有附加谐振系统在振动结构上用以抵消原振动，以达到减振的目的。故本文主要讨论的减振方法属于阻尼消振的一种，即安装减振器或类似结构以抵消卧式铣床悬臂梁本身的振动，以达到减振的目的。
本文的研究主要可以分为以下三个部分：
首先，参照X62W型铣床，设计了一台用于减振试验的铣床模型机。铣床模型机模拟了铣床的主要结构，包括底座、立柱、刀轴等，并根据需要添加了减振槽、挂架及相当于偏心轮的模拟铣刀等结构。盛放不同规格钢球的减振槽相当于一个阻尼消振器，利用钢球之间及其与槽壁之间的碰撞摩擦，消耗铣床模型机的振动能量，以达到减振的目的。
其次，是对模型机固有频率的测定。这是试验最基本和首要的一步，用以作为标准衡量之后减振试验效果的好坏。本文讲述了三种模型机的激振方法：1、稳态正弦激励法：稳态正弦激励又称简谐激振，它是通过激振设备对被测试对象施加频率可控的简谐激振力，常用的激振设备是频带宽、波形好的电磁激振系统，由扫描信号发生器，功率放大器和激振器组成。 2、脉冲激励法：脉冲激振是用一把装有力传感器的锤子（又叫脉冲锤）敲击试件，它对试件的作用力为近似正弦波，其有效频率范围决定于脉冲持续时间τ，锤头垫愈硬τ越小，则频率范围愈大。使用适当的锤头垫材料可以得到要求的频带宽度，改变锤头配重块的质量和敲击加速度可调节激振力的大小。3、施加偏心激振力法：在模型机设计中，在模拟铣刀上设计了一通孔，使模拟刀具相当于一偏心轮，在高速旋转的状态下，即对系统产生一离心激振力，对调频电动机转速进行调节可改变激振力的大小。在本次试验中，主要是利用正弦激励法测定了模型机的固有频率，由于时间和条件限制，脉冲法只做了一组用于对比，最后一种方法仅作为设想来介绍。
最后，减振试验由于是多因素，多水平试验，要得到全面准确的试验结果，工作量十分大。故采用了科学的正交试验方案，既减少了试验次数，又可得出全面的结论。正交设计（Orthogoual design）简称正交设计（Orthogoual）,它是利用规格化的正交表（Orthogoual table），科学的安排与分析多因素试验的方法，使目前最常用的方法之一。正交表是指利用“均衡搭配”与“整齐可比”这两条基本原理，从大量的全面实验方案中，挑选出少量具有代表性的实验点，所制成的排列整齐的规格化表格。
在本次的实验中，安排了五组钢球减振实验以及一组沙子的减振实验。其中，钢球减振的前四组分别是根据钢球排列层数（包括两层及三层）、重量及规格设计的正交试验方案，第五组是一组为更好得到钢球大小和槽数对实验结果影响的对比而做的全面试验。另外，为对比钢球及其他材料的减振效果，还做了一组根据沙子重量设计的正交试验。六组实验的数据对比及结果分析从一定程度上说明了利用钢球减振的可能性。
在对振动问题的研究分析之外，本文也对现今国内外机床动态性能的研究作了一定的介绍，并指出了未来的研究趋势。
在本文的撰写过程中，参考了大量有关机床振动、动力学及冲击测试、试验模态分析等的有关书籍，并且得到了指导老师及同学的帮助。但由于时间及条件限制，可能存在一些不足之处，希望评阅老师指出并原谅。
第2章 机床振动问题的分析
2．1 机床减振问题的提出
机床工作时产生振动，不仅会影响机床的动态精度和被加工零件的质量，而且还要降低生产效率和刀具的耐用度。振动剧烈时甚至会降低机床的使用性能，不仅如此，伴随振动所产生的噪声可能刺激操作工人，引起疲倦，导致工作效率下降。故振动问题必须引起我们足够的重视。
当开动机床进行加工时，由于机床各运动部分彼此发生一定规律的相对运动，因而其摩擦表面上必然有摩擦力作用着。机床回转部分不平衡等因素必将使回转系统受到离心力的作用。切削过程中刀具切入工件去除金属层，将会使整个机床系统受到切削力作用。这些作用力并非保持常值，有的是周期性变化的，有的可能同系统某些元件的刚度轴线有一定的方位关系等。这些力在某些条件下会起一定的激振作用，从而使整个机床系统或其零部件发生各种类型的振动。机床振动一般分为三大类：1、自由振动2、受迫振动3、自激振动。
铣床的振动主要与切削过程有关，它包括由于铣刀齿间断切削和切削截面积变化所引起的受迫振动，以及由于切削力的变化所激发的颤振，从抗振角度来看，铣床是在繁重的条件下工作的，这是由于：1、切削力的变化较大。2、切除薄而宽的切屑，特别是用圆柱铣刀铣平面时。3、在使用最普遍的升降台铣床上，工作台必须按三个互相垂直的方向相对于主轴移动，这样就影响到铣床的刚度。
综上所述，机床振动是必须引起注意的一个重要的问题。随着科学技术的飞跃发展，对机器零件的制造精度和表面质量提出了更高的要求，从而使机床振动问题的研究成为研制、生产和使用机床部门必须面对的重大课题。研究机床振动的目的，在于探究机床振动发生的原因，谋求防止和消除机床振动的方法，以及研制抗振性更佳的机床。本文主要是针对卧式铣床的振动及减振问题的研究。
2．2 机床振动产生的原因及减振方法
2．2．1 机床振动产生的原因
机床振动按产生的原因一般分为：自由振动、受迫振动、自激振动。一般来说，我们主要是研究受迫振动及自激振动的产生原因，并寻找减少及消除这两种振动的方法。
1、自由振动：自由振动是指当系统的平衡被破坏，只靠其弹性恢复力来维持的振动。振动系统作自由振动时的频率就是系统的固有频率。
2、受迫振动：受迫振动是指在外激振力扰动下激发的振动。例如在车床，铣床和磨床上，常见到回转主轴系统的受迫振动，其频率取决于回转主轴系统的转速。发生受迫振动的原因是多种多样的，主要振源有以下这些：
（1）地基引起的机床振动。一般说来，如果不把机床与地基的振动隔绝起来，那么要在机床上加工出精度和表面光洁度很高的零件是不可能的。地基振动程度的大小取决于两个因素，一是由附近设备和通道运输引起的振动强度，二是土壤，楼板和建筑承载结构的谐振特性。地基的固有振动频率常在由上述设备产生的激振力的频率范围内。
（2）高速回转的机床不平衡部件和工件引起的振动。当机床的回转运动装置工作时，最强烈的受迫振动就是不平衡部件高速回转时所产生的激振力。例如电机的转子、主轴部件，装刀具的不平衡的刀杠。由此引起的受迫振动的频率，大致是这些部件每秒钟相应的转速。当用回转刀具工作时，例如在坐标镗床或金刚镗床上，强烈的振源来自刀具系统主轴部件的不平衡度。
（3）机床传动机构的缺陷所引起的振动。制造不精确或安装不良的齿轮会产生周期性的力而传动到机床回转或移动部件上，并在一定条件下可能成为受迫振动的振源。皮带传动中皮带的接头，三角皮带制造上的缺陷，轴承滚动体的不均匀等都会引起受迫振动。
（4）切削过程的间歇特性引起的振动。在许多情况下，加工方法本身导致切削力的周期性变化，这种变化是由于刀齿间歇地依次工作所引起的。在铣削加工时，一个周期性变化的切削力作用在铣刀上，在间歇切削时这个力的峰值是很高的，从而使铣床主轴系统承受更大的负荷。从动力学的观点来看，如果铣床使用不同刀齿数的铣刀，就一定会碰到各种可能的频率，当切削力的某些频率接近传动系统的某些扭转振动的固有频率时，会有一些危险。
（5）往复运动的机床部件的惯性力所引起的振动。具有往复运动部件的机床中，最强烈的振源就是部件改变运动方向时所产生的惯性力。
3、自激振动：自激振动是指机械系统由于外部能量与系统运动相耦合，（即系统的非振荡性能源通过反馈装置）形成振荡激励所产生的振动，当振动停止，振荡激励随之消失。振动频率接近于系统固有频率。此外，还有机床工作台等移动部件在低速运行时所发生的张弛摩擦自激振动（俗称爬行）。
在自激振动中，把金属切削过程中表现为刀具与工件之间强烈相对振动的一种称为“颤振”。机床颤振一般分为两类：第一类颤振出现于未经切削加工的毛胚表面。当第一次切削毛胚时在加工表面留下波纹（振纹）。这种颤振称为“初生颤振”。第二类颤振是在经过一次切削加工并留有振纹的工件表面进行第二次切削加工时形成的。
发生自激振动的原因，主要有以下这些：
（1）切削过程中，由于存在欠阻尼特性而引起初生颤振。
（2）前一次在工件表面产生的振纹，将使第二次走刀的切削深度发生周期性的变化，从而产生交变力而加强颤振。
（3）由于机床结构本身特性所引起的机床颤振。

机械工程类论文

　　机械工程技术作为工业领域中不可缺少的生产手段,其有着举足轻重的作用,而且其还是提升国家经济水平的重要工具。下文是我为大家蒐集整理的的内容，欢迎大家阅读参考!

　　篇1
　　浅谈机械装置自动化技术

　　摘要：机械装置在工业生产中占有很重要的地位，特别是难度高、危险、工作量大的工程都是需要机械装置的使用。文章首先对机械装置自动化技术进行了简单的概述，之后着重分析了其实践应用。

　　关键字：机械装置;自动化技术;实践运用

　　在工业经济的大背景下，自动化技术一直处于不断发展之中，自动化至今为止并没有一个准确的定义，因为其在相关技术的支援下不断革新，当前的自动化技术主要将计算机技术和人工智慧技术作为基础，通过计算机程式来模拟人的思维，用机械装置代替人类进行各项活动，当前机械装置自动化技术已经被广泛应用于各个领域中。

　　1机械装置自动化技术概述

　　总结来说机械装置自动化技术具备以下优点：首先，能够节省大量人力，机械装置自动化被应用以后，很多产业真正实现了批量生产，一个机床甚至一个车间只需要一个操控人员，生产效率大大提升;其次，机械装置在计算机系统的操控下能够精确完成各项动作指令，只要指挥没有失误，机械动作就不会出现失误，可以说装置技术水平比经验最丰富的生产师傅还要高，因此产品质量明显提升;最后，该项技术的应用能够排除一些不确定因素的干扰，大大提升生产速度，人们可以根据标准生产速度预计月、季度以及年生产量，而且随着技术的进一步发展，生产速度仍有上升空间[1]。

　　2机械装置自动化技术的实践运用

　　2.1各类刀具的自动化应用

　　工业生产过程中离不开各类刀具，尤其是与金属加工相关的行业，切削过程中都要将刀具作为主要工具，机械装置自动化技术还不发达的年代，使用这些刀具时对人的依赖程度比较高，换刀以及走刀过程需要浪费很多时间，切削时还容易出现失误，随着机械装置自动化技术的发展，刀具的使用向着自动化的方向发展，普通机床以及自动机床在使用刀具时对人的依赖程度大大降低，工人们不再需要亲自动手完成选刀、换刀以及走刀等一些列过程，这些刀具会根据计算机程式自动完成这些动作，不仅节省时间，且不容易出现失误，技术人员只需要在操控室里观察整个过程，如果出现偏差直接在电脑中调整引数即可，既便捷又安全。

　　2.2运用于机械加工中

　　机械装置自动化技术在机械加工中的应用非常普遍，比较典型的就是自动化加工装置，自动化加工装置主要有两种型别，一种是全自动化，其能够完全实现回圈自动化加工，同时装卸工件的过程也完全实现自动化，另一种是半自动化，只能做到前半部分，装卸工件过程需要依靠人工，加工过程自动化可以代替人们绝大多数的体力劳动，甚至可以代替一部分脑力劳动。例如当前大多数机械加工过程所使用的都是数控机床，对加工过程进行自动化控制，能够按照人们的要求批量加工出各类零件，实现流水作业。

　　2.3运用于计算机辅助设计与工艺中

　　计算机辅助制造包含很多内容，需要计算机辅助设计提供帮助，从广义的角度来说，设计内容包括所有与物流相关事项，从狭义的角度来说，是指生产装备间的活动，我们可以将其理解为数控程式设计，无论是广义的角度理解还是从狭义的角度理解，设计中都要将机械装置自动化技术作为根本依据。而在一些辅助工艺的设计中，人们可以根据实际需要对工艺流程进行优化，提升程式设计效率的同时，还能提升技术的精准度。而无论是设计过程还是在生产过程，都涉及到大量与生产过程有关的资料，将这些资料集中在一起进行统一管理，包括生产物料资讯、生产工艺流程、年度生产计划、成本控制计划以及产品订单资讯等，这些资讯共同构成了生产过程的资讯流，资讯流的自动化管理实际上就是对整个产品生产周期的管理。

　　2.4运用于物流供输中

　　机械制造中有一个非常重要的环节就是物流供输，只有物流供输过程顺利进行，生产过程所需要的物料才能被及时运送到装置处或者是仓储处，机械生产过程才能持续下去。物流供输过程的自动化，就是在生产系统中输入物料名称，系统就会根据流程判断出该物料应该输送到何处，并作出输送指令，输送机械就会根据指令完成输送动作。物流供输系统中包括以下几项内容：其一是单机供料装置，该装置中包括五种机器，分别用于存料、隔料、上料以及输料，另外其中还包括一组定位装置，用来判断物料输送的具 *** 置;其二为连续输送装置，其中包括带式、棍式以及链式输送系统，还包括很多传送带，除此之外还有一个特殊的装置叫做返回装置，如果由于输入错误或者是指令错误导致物料运输失误，就可以启动该装置将物料运回;其三为运输小车，对于一些特殊物料就需要使用运输小车运输，例如钢厂会使用有轨小车运煤，使用悬挂车运输钢卷等;其四是工业机器人，由于位置特殊其他装置无法将物料输送到时，工业机器人就能发挥作用;其五的储存装置，其中包括中央刀库以及自动化立体仓库。

　　2.5应用于装配过程中

　　工业生产除了加工以外还有一个重要的过程就是转配，就是将加工好的零件按照技术要求组合在一起，形成基础部件或套件，最终装配成完整的产品，机械装置自动化技术最初发展起来的时候人们都将重点放在加工环节，而装配环节主要依靠人工，大量技术工人由加工环节向装配环节转移，但是实践表明人工装配无论如何也满足不了实际需求，于是人们开始研究自动化装配。零件装配质量会对产品质量产生直接影响，从技术角度来说，装配过程要比加工过程更加复杂，因为其不属于完全的流水化生产过程，需要自动化装配系统具有一定的判断力，能够自动判断出连线处或者是接触处是否符合标准要求，连线的是否牢靠等，这就需要人工智慧技术提供支援，使自动装配系统能够模仿人脑思维。

　　2.6应用于检测过程中

　　检测是所有工业生产过程中必须可少的环节，能够及时发现零件或者成品中存在的问题，避免一些不合格产品流入市场，例如汽车制造业就会对每一个零件进行检测，确认尺寸、材料等所有特性都符合标准要求以后才可以进行装配，同样装配完成以后仍旧要对装配情况进行检测，随着加工和装配过程的自动化，人工检测已经不能满足生产要求，各类自动化识别技术应运而生，例如，在对切削刀具的磨损情况进行检查时，就可以将电流讯号作为依据，也可以根据人工神经网路做出判断，自动化技术的应用大大提升了检测效率，也提升了检测结果的准确性。

　　机械装置自动化技术具有悠久的历史，在工业经济的发展中具有不可替代的作用，到目前为止其仍旧处于进一步发展中，在计算机技术以及人工智慧技术越来越发达的今天，机械装置自动化技术仍旧有非常大的发展空间。

　　参考文献

　　[1]黄学俊.自动化技术在机械装置制造中的应用[J].中国高新技术企业,2015,111330:60-61.
　　篇2
　　浅析机械结构优化设计的应用与展望

　　一、机械结构优化设计的关键技术与理论

　　机械结构优化设计中有许多的关键技术与理论，它们对机械结构优化设计的发展和应用起著十分重要的作用。归结起来，其中的主要关键技术与理论有以下几个方面：

　　机械结构优化设计的思想和理论;优化方法;建模技术;结构分析技术;结构重分析技术;敏度分析技术;软体开发技术。机械结构优化设计的研究与开发主要集中在这几个方面，不断有新的理论、方法与技术出现，也有一些其他学科的相关知识和新理论被引入结构优化设计，并且大大拓宽了该方法的应用领域和范围，为机械结构优化设计的发展注入了新的活力。

　　二、机械结构优化设计的应用

　　1.航空航天

　　航空航天技术代表着一个国家科学技术的综合水平与实力，大量的先进科学技术首先在航空航天领域推广应用或发明、开发，而机械结构优化设计发展最快、应用最广和作用最大的领域也在航空航天。由于该领域的特殊地位，机械结构优化设计得到了广泛的应用和充分的重视。目前，结构优化设计的大量研究集中在航空航天领域，同时也发表了大量的研究论文和研究报告。国内进行了有关飞机机身、飞机翼面、飞机结构整体、火箭发动机壳体、航空发动机轮盘、机身承力框架等结构优化设计方面的研究，发表了许多论文。而在国外，有关结构优化设计在航空航天工业中应用的研究更是层出不穷，发表了大量的研究报告和论文，一些著名的结构优化设计专家学者都在从事该领域的研究等。我国的航空航天工业已经取得了巨大的成功，其中机械结构优化设计应用是其重要的因素之一，而且必将成为越来越大的角色之一，为我国航海空航天事业的发展做出很大的贡献。

　　2.船舶工业

　　船舶结构优化设计方法的研究相对起步较晚，我国开始研究船舶结构优化设计比国外晚了近十年。但是，我国的船舶结构优化设计也取得了较大的成果，在潜艇结构、中小型集装箱结构、油船剖面、潜艇外部液压舱等结构优化设计方面进行了研究，提高了相关研究物件的效能，为船舶设计提供了一种可靠、精确的设计方法。

　　3.通用机械和机床

　　通用机械和机床的结构优化设计也是一个机械结构优化设计成功应用的领域，把有限元技术与优化技术结合起来，机械结构优化设计对大型复杂机械结构件的设计是一种有效、精确的方法。由于一般的机械零部件都是连续体结构，结构分析非常复杂，进行结构优化设计比较困难。国内的相关研究比较突出，发表了大量的研究论文和报告，陈立周、孙焕纯等根据机械设计中离散设计变数较多的情况，提出了离散设计变数结构优化设计方法;孙靖民、米成秋对机床床身等部件进行了结构优化设计;赒济等研究了圆柱拉压弹簧动载下的结构优化设计;钟毅芳、唐增宝等进行了液力传动系和双级齿轮减速器的结构优化设计研究;方宗德等完成了斜齿轮三维修形的优化设计;秦东晨、方刚等完成了复杂箱形梁的结构优化设计研究等。通过这些研究工作的开展，通用机械和机床的设计有了一种快速、有效、可靠的设计方法，提高机械产品的设计水平。

　　4.汽车工业

　　汽车工业是一个不断创新、发展的重要行业，各个国家和地区都十分重视汽车工业的发展。因此，先进的机械结构优化设计方法也就在此行业得到推广和应用，国内外出现了大量的研究成果。冯振东等进行了万向节传动布局的支承动态结构优化设计;田振中研究了特种汽车车身的结构优化设计;冯国胜对汽车车架的结构优化设计进行了研究;章一鸣等研究了汽车悬挂系统的优化设计;上官文斌等进行了发动机悬置系统的优化设计;秦东晨等对汽车车身进行了结构优化设计等。汽车工业已经成为机械结构优化设计广泛应用的一个领域。

　　三、机械结构优化设计的展望

　　结构优化设计随着最优化方法的不断发展和改善，已逐渐得以发展。

　　拓扑优化、材料优化和形状优化的整合在机械结构和部件设计中具有重要的实用价值，是近年来出现的并行设计的重要组成部分，仍将是下一步研究工作的重点。拓扑优化能够为结构的方案设计提供科学的依据，使复杂结构和部件在概念设计阶段即可灵活地、理性地优选方案，有望用于大型实际结构优化设计求解。拓扑优化研究中提出的均匀化方法等，可以将材料选择，布局优化和形状优化整合一体，为并行地设计材料、工艺和结构提供科学的手段，有关方法的研究，实用化软体开发及应用是有意义的。但是要处理庞大的有限元和优化模型计算量增大，应力约束处理、对“多孔状”材料分布圆整化，单元消失可能会对计算模型造成病态等问题。

　　动态特性优化是机械系统和结构设计应用研究的一个重要方向。特征向量、动力响应量的灵敏度分析、高度密集频率的动力学问题的分析和优化设计，大型动力优化问题的建模和求解方法，非线性分析在优化中的应用，使优化技术的作用从对设计方案的优化延伸到加工工艺过程的优化，仍是极富有研究和应用价值。

　　结构优化技术在工程设计中的进一步推广应用仍具实用价值，要解决优化设计的有限元模型的庞大性，解决结构优化与多学科设计问题交叉问题。对于机构、结构和机械装置的可靠性与健壮性是大型工业装备设计时十分关心的问题，综合考虑可靠度，健壮性及成本的全效能优化设计理论、方法及其应用，将给出更为接近实际的结果，应予重视。在这类问题的研究中，对包括模糊性和随机性的不确定因素应予注意。为促进优化设计为工程实际服务，进一步开展实用性，通用性的结构化设计软体的开发和完善工作也是十分迫切的。