零件的工作能力設(shè)計。已知主要零件所受的公稱載荷的大小和特性,即可做零、部件的初步設(shè)計。設(shè)計所依據(jù)的工作能力準(zhǔn)則,須參照零、部件的一般失效情況、工作特性、環(huán)境條件等合理地擬定,一般有強度、剛度、振動穩(wěn)定性、壽命等準(zhǔn)則。通過計算或類比,即可決定零、部件的基本尺寸。
對于少數(shù)非常重要、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且價格昂貴的零件,在必要時還須用模型試驗方法來進(jìn)行設(shè)計,即按初步設(shè)計的圖紙制造出模型,通過試驗,找出結(jié)構(gòu)上的薄弱部位或多余的截面尺寸,據(jù)此進(jìn)行加強或減小來修改原設(shè)計,后達(dá)到完善的程度。
技術(shù)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(shù)性能準(zhǔn)則是指相關(guān)的技術(shù)性能必須達(dá)到規(guī)定的要求。例如振動會產(chǎn)生額外的動載荷和變應(yīng)力,尤其是當(dāng)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(dǎo)至零件甚至整個系統(tǒng)的迅速損壞。振動性穩(wěn)定準(zhǔn)則就是限制機械系統(tǒng)或零件的相關(guān)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(dǎo)致熱應(yīng)力、熱應(yīng)變,甚至?xí)斐蔁釗p壞。熱特性準(zhǔn)則就是限制各種相關(guān)的熱參數(shù)(如熱應(yīng)力、熱應(yīng)變、溫升等)在規(guī)定范圍內(nèi)。
與機械產(chǎn)品設(shè)計有關(guān)的主要標(biāo)準(zhǔn)大致有:
概念標(biāo)準(zhǔn)化:設(shè)計過程中所涉及的名詞術(shù)語、符號、計量單位等應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn);
實物形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)化:零部件、原材料、設(shè)備及能源等的結(jié)構(gòu)形式、尺寸、性能等,都應(yīng)按統(tǒng)一的規(guī)定選用。
方法標(biāo)準(zhǔn)化:操作方法、測量方法、試驗方法等都應(yīng)按相應(yīng)規(guī)定實施。