機械設計的基本要求包括以下幾點:
實現(xiàn)預定的功能,并能在規(guī)定的工作條件下、規(guī)定的工作期限內正常運行。這是機械設計的首要目標,機械產(chǎn)品必須能夠完成預定的功能,并保證在規(guī)定的工作條件和期限下正常運行。
滿足可靠性要求。機械系統(tǒng)的可靠性與其零部件數(shù)量直接相關,因此在設計中應盡量減少零件數(shù)目。但目前對機械產(chǎn)品的可靠度難以提出統(tǒng)一的指標,因此需要在設計中綜合考慮各種因素,以確保機械系統(tǒng)的可靠性。
滿足經(jīng)濟性要求。機械設計應當盡量降低制造成本,提高機械生產(chǎn)率,減少能源和材料的耗費,同時降低維護及管理費用。
操作方便、工作。機械產(chǎn)品的操作系統(tǒng)應當簡單可靠,有利于減輕操作人員的勞動強度。此外,應當配備各種保險裝置以消除由于誤操作而引起的危險,避免人身及設備事故的發(fā)生。
造型美觀、減少污染。機械產(chǎn)品的造型直接影響到產(chǎn)品的銷售和競爭力,在當前機械設計中是一個不容忽視的環(huán)節(jié)。同時,噪音也是反映機械質量的一個重要標準,應當在設計時盡量減少噪音污染。
機械設計基礎的意義:
機械設計基礎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)下設計出的機械,即做出優(yōu)化設計。
優(yōu)化設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。
設計者的任務是按具體情況權衡輕重,統(tǒng)籌兼顧,使設計的機械有的綜合技術經(jīng)濟效果。過去,設計的優(yōu)化主要依靠設計者的知識、經(jīng)驗和遠見。隨著機械工程基礎理論和價值工程、系統(tǒng)分析等新學科的發(fā)展,制造和使用的技術經(jīng)濟數(shù)據(jù)資料的積累,以及計算機的推廣應用,優(yōu)化逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學計算。
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。
機械設計的特點
1、多學科綜合:機械設計是一個多學科綜合的領域,涉及到多個工程學科的知識和技術,包括力學、材料科學、動力學、熱學等。
2、基于工程實踐:機械設計是以實踐為基礎的工程學科,設計師需要考慮到實際的工程應用和需求。
3、剛性和精度要求:機械設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輔助設計:計算機輔助設計(CAD)技術在機械設計中得到廣泛應用。CAD軟件可以提供強大的建模、繪圖和分析工具,加快設計過程,提高設計的精度和效率。