Page 43 - 机械技术运用及理论研究

第一章 机械设计的常见问题思考 31

通过有效利用物理力学，可改善机械设计工艺，提升机械作业水平，从而减少构
件之间的相互影响。对于机械作业而言，通过将物理力学知识与机械结构设计相
结合，可以有效确保设备运行过程中的可靠性与安全性，实现相关产品的高质量
生产，还可以对生产成本进行合理控制，为企业创造更大的效益。

第一，基本力学原则。在机械行业的设计环节中，相关工作人员必须坚持物
理力学的基本原则，即在用料方面，应结合物理力学知识选择最为适宜的材料，
然后合理应用到机械结构设计中，还需根据物理力学知识对材料强度的承受力进
行科学分析，旨在确保制作材料的质量；在机械制造方面，传输零件、螺栓、螺

母等连接零部件的形态直接影响着设备运行的可靠性，故而设计人员必须及时、
全面地了解零部件的材质，然后根据零件的运行特征，科学有效地优化机械设备，
以此提高机械结构的可靠性与实用性。第二，创新性原则。创新是所有行业发展
的动力所在，机械行业只有在原有的基础上不断创新，才能够实现自身的高质量

发展与进步。为此，在机械作业过程中，必须根据物理力学知识对机械结构加以
不断优化设计，并以创新为设计理念。
（二）机械作业中物理力学的具体应用
1. 弹性力学的具体应用

依据相关归类方法加以区分，弹性力学是固体力学中必不可少的一部分，也
可称之为“弹性理论”，该理论主要是对弹性物体在各种状态下的应力变化与位
移程度进行研究、分析，然后结合研究结果，找出机械结构设计中可能出现的不
足或缺陷。例如，结构强度没有满足相关规范要求等。很多机械在运行过程中都

会出现三种情形：一是速率很快；二是承受来自内部构件运行时力的作用；三是
由于机械高效运行而引发弹性形变问题。这三种情形是影响机械安全可靠运行的
关键因素，因此为防止机械在运行时发生问题，就需通过弹性力的理论知识对机
械结构设计中的问题加以全面分析，保障机械设备的正常运行。通常而言，在齿

轮机构的参数、凸轮结构的参数、轴承参数的设计工作中，弹性力学理论已得到
广泛应用，其中针对齿轮机构的设计，可有效利用渐开线来进行齿轮外部曲线的
设计，以确保齿轮曲线符合相关规范要求，然而这种设计方法也存在一些不足之
处，需要设计人员根据实际状况，通过弹性理论和知识对这些不足之处进行解决，

即当两个齿轮在咬合时，若在外部环境其余条件都相同的情况下，可通过合理提
高两个齿轮接触处的综合曲率半径，来显著降低两个齿轮接触位置受到的力的作