機械設計可分為新型設計、繼承設計和變型設計3類。
1、新型設計
應用成熟的科學技術或經(jīng)過實驗證明是可行的新技術,設計過去沒有過的新型機械。
2、繼承設計
根據(jù)使用經(jīng)驗和技術發(fā)展對已有的機械進行設計更新,以提高其性能、降低其制造成本或減少其運用費用。
3、變型設計
為適應新的需要對已有的機械工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。
一部機器的質(zhì)量基本上決定于設計質(zhì)量。制造過程對機器質(zhì)量所起的作用,本質(zhì)上就在于實現(xiàn)設計時所規(guī)定的質(zhì)量。因此,機器的設計階段是決定機器好壞的關鍵。
根據(jù)不同的工作原理,可以擬定多種不同的執(zhí)行機構(gòu)的具體方案。例如僅以切削螺紋來說,既可以采用工件只作旋轉(zhuǎn)運動而刀具作直線運動來切削螺紋(如在普通車床上切削螺紋),也可以使工件不動而刀具作轉(zhuǎn)動和移動來切削螺紋(如用板牙加工螺紋)。這就是說,即使對于同一種工作原理,也可能有幾種不同的結(jié)構(gòu)方案。
機械零件的設計具有眾多的約束條件,設計準則就是設計所應該滿足的約束條件。
技術性能準則
技術性能包括產(chǎn)品功能、制造和運行狀況在內(nèi)的一切性能,既指靜態(tài)性能,也指動態(tài)性能。例如,產(chǎn)品所能傳遞的功率、效率、使用壽命、強度、剛度、抗摩擦、磨損性能、振動穩(wěn)定性、熱特性等。技術性能準則是指相關的技術性能必須達到規(guī)定的要求。例如振動會產(chǎn)生額外的動載荷和變應力,尤其是當其頻率接近機械系統(tǒng)或零件的固有頻率時,將發(fā)生共振現(xiàn)象,這時振幅將急劇增大,有可能導至零件甚至整個系統(tǒng)的迅速損壞。振動性穩(wěn)定準則就是限制機械系統(tǒng)或零件的相關振動參數(shù),如固有頻率、振幅、噪聲等在規(guī)定的允許范圍之內(nèi)。又如機器工作時的發(fā)熱可能會導致熱應力、熱應變,甚至會造成熱損壞。熱特性準則就是限制各種相關的熱參數(shù)(如熱應力、熱應變、溫升等)在規(guī)定范圍內(nèi)。