機械設(shè)計可分為新型設(shè)計、繼承設(shè)計和變型設(shè)計3類。
1、新型設(shè)計
應(yīng)用成熟的科學(xué)技術(shù)或經(jīng)過實驗證明是可行的新技術(shù),設(shè)計過去沒有過的新型機械。
2、繼承設(shè)計
根據(jù)使用經(jīng)驗和技術(shù)發(fā)展對已有的機械進行設(shè)計更新,以提高其性能、降低其制造成本或減少其運用費用。
3、變型設(shè)計
為適應(yīng)新的需要對已有的機械作部分的修改或增刪而發(fā)展出不同于標準型的變型產(chǎn)品。
在計劃階段中,應(yīng)對所設(shè)計的機器的需求情況做充分的調(diào)查研究和分析。通過分析,進一步明確機器所應(yīng)具有的功能,并為以后的決策提出由環(huán)境、經(jīng)濟、加工以及時限等各方面所確定的約束條件。在此基礎(chǔ)上,明確地寫出設(shè)計任務(wù)的要求及細節(jié),后形成設(shè)計任務(wù)書,作為本階段的總結(jié)。設(shè)計任務(wù)書大體上應(yīng)包括:機器的功能,經(jīng)濟性及環(huán)保性的估計,制造要求方面的大致估計,基本使用要求,以及完成設(shè)計任務(wù)的預(yù)計期限等。此時,對這些要求及條件一般也只能給出一個合理的范圍,而不是準確的數(shù)字。例如可以用必須達到的要求、要求、希望達到的要求等方式予以確定。
在設(shè)計的每個步驟中,都可能發(fā)現(xiàn)前面步驟中某些決定不合理,這就需要折回到前面那個步驟,修改不合理的決定,重做隨后的設(shè)計工作。
1、制定設(shè)計任務(wù) 這是設(shè)計的前期工作。設(shè)計任務(wù)的根據(jù)是用戶訂貨、市場需要和新的科研成果。設(shè)計部門應(yīng)用各種技術(shù)和市場情報,擬列可能方案,比較其利弊,與經(jīng)營部門和用戶共同商議,制定合理的設(shè)計任務(wù)目標。這對新型設(shè)計特別重要。任務(wù)目標的失誤將造成經(jīng)濟上的嚴重損失,甚至遭到失敗。
2、確定工作原理和基本結(jié)構(gòu)型式 如設(shè)計任務(wù)未作明確規(guī)定,設(shè)計的個步驟就是確定總體方案,即確定所要應(yīng)用的工作原理和與之相應(yīng)的結(jié)構(gòu)型式。例如設(shè)計大功率船用柴油機,首先要確定是用二沖程、雙作用、十字頭、低速柴油機,還是用四沖程、單作用、中速柴油機。又例如設(shè)計用以粗碎巖石的破碎機械,首先要確定是采用以擠壓和彎折為主要破碎作用的顎式或旋回式破碎機,或者采用以沖擊為主要作用的單轉(zhuǎn)子或雙轉(zhuǎn)子沖擊式破碎機。
設(shè)計者通過繪制草圖會發(fā)現(xiàn)各部分的形狀、尺寸、比例等方面的矛盾。為了加強或改進某一方面,可能會削弱或惡化另一方面。這時必須權(quán)衡輕重,進行協(xié)調(diào),以達到綜合效果。草圖經(jīng)反復(fù)修改認為初步滿意后,便可繪制初步總圖和估算造價。初步總圖嚴格按比例繪制,選取足夠的視圖和切面圖。
初步總圖繪制后,需要請對該類機械有經(jīng)驗的設(shè)計、制造和使用人員以及用戶或委托設(shè)計單位的代表進行初步審查。審查結(jié)果如認為設(shè)計不適用(如重量、體積太大,造價太高,對結(jié)構(gòu)的可靠性有懷疑等),則須重新進行運動設(shè)計,甚至改用別的工作原理和基本結(jié)構(gòu)型式。多數(shù)情況是對設(shè)計采取某些改善措施。