機械設(shè)計基礎(chǔ)的意義:
機械設(shè)計基礎(chǔ)是機械工程的重要組成部分,是機械生產(chǎn)的步,是決定機械性能的主要的因素。機械設(shè)計的努力目標是:在各種限定的條件(如材料、加工能力、理論知識和計算手段等)下設(shè)計出的機械,即做出優(yōu)化設(shè)計。
優(yōu)化設(shè)計需要綜合地考慮許多要求,一般有:工作性能、制造成本、小尺寸和重量、使用中可靠性、消耗和少環(huán)境污染。這些要求常是互相矛盾的,而且它們之間的相對重要性因機械種類和用途的不同而異。
設(shè)計者的任務(wù)是按具體情況權(quán)衡輕重,統(tǒng)籌兼顧,使設(shè)計的機械有的綜合技術(shù)經(jīng)濟效果。過去,設(shè)計的優(yōu)化主要依靠設(shè)計者的知識、經(jīng)驗和遠見。隨著機械工程基礎(chǔ)理論和價值工程、系統(tǒng)分析等新學(xué)科的發(fā)展,制造和使用的技術(shù)經(jīng)濟數(shù)據(jù)資料的積累,以及計算機的推廣應(yīng)用,優(yōu)化逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學(xué)計算。
機械設(shè)計要求及原則:
1、技術(shù)性能準則: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)性能準則是指相關(guān)的技術(shù)性能必須達到規(guī)定的要求。
2、標準化準則:與機械產(chǎn)品設(shè)計有關(guān)的主要標準大致有:概念標準化,實物形態(tài)標準化,方法標準化。標準化準則就是在設(shè)計的全過程中的所有行為,都要滿足上述標準化的要求。現(xiàn)已發(fā)布的與機械零件設(shè)計有關(guān)的標準,從運用范圍上來講,可以分為國家標準、行業(yè)標準和企業(yè)標準三個等級。從使用強制性來說,可分為必須執(zhí)行的和推薦使用的兩種。
3、可靠性準則:可靠性:產(chǎn)品或零部件在規(guī)定的使用條件下,在預(yù)期的壽命內(nèi)能完成規(guī)定功能的概率??煽啃詼蕜t就是指所設(shè)計的產(chǎn)品、部件或零件應(yīng)能滿足規(guī)定的可靠性要求。
4、性準則:機器的性包括零件性、整機性、工作性、環(huán)境性。
機械設(shè)計優(yōu)化要求:優(yōu)化設(shè)計需要綜合地考慮許多要求,一般有:工作性能、制造成本、小尺寸和重量、使用中可靠性、消耗和少環(huán)境污染。這些要求常是互相矛盾的,而且它們之間的相對重要性因機械種類和用途的不同而異。設(shè)計者的任務(wù)是按具體情況權(quán)衡輕重,統(tǒng)籌兼顧,使設(shè)計的機械有的綜合技術(shù)經(jīng)濟效果。
過去,設(shè)計的優(yōu)化主要依靠設(shè)計者的知識、經(jīng)驗和遠見。隨著機械工程基礎(chǔ)理論和價值工程、系統(tǒng)分析等新學(xué)科的發(fā)展,制造和使用的技術(shù)經(jīng)濟數(shù)據(jù)資料的積累,以及計算機的推廣應(yīng)用,優(yōu)化逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學(xué)計算。各產(chǎn)業(yè)機械的設(shè)計,特別是整體和整系統(tǒng)的機械設(shè)計,須依附于各有關(guān)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)而難于形成獨立的學(xué)科。
機械設(shè)計的特點
1、多學(xué)科綜合:機械設(shè)計是一個多學(xué)科綜合的領(lǐng)域,涉及到多個工程學(xué)科的知識和技術(shù),包括力學(xué)、材料科學(xué)、動力學(xué)、熱學(xué)等。
2、基于工程實踐:機械設(shè)計是以實踐為基礎(chǔ)的工程學(xué)科,設(shè)計師需要考慮到實際的工程應(yīng)用和需求。
3、剛性和精度要求:機械設(shè)計中的零部件和系統(tǒng)通常需要具備一定的剛性和精度要求。
4、標準化和規(guī)范性:機械設(shè)計涉及到許多標準和規(guī)范,如尺寸標準、公差規(guī)范、標準等。
5、CAD輔助設(shè)計:計算機輔助設(shè)計(CAD)技術(shù)在機械設(shè)計中得到廣泛應(yīng)用。CAD軟件可以提供強大的建模、繪圖和分析工具,加快設(shè)計過程,提高設(shè)計的精度和效率。