機械設(shè)計為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(biāo)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。
機械設(shè)計的基本原理如下:
1、機械設(shè)計中節(jié)能設(shè)計的基本原理。
機械設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計主要以平衡理念為基本指導(dǎo)思想,平衡節(jié)能原理即是機械設(shè)計中節(jié)能設(shè)計的基本原理。
功率匹配節(jié)能、減小摩擦、動力源改進(jìn)是機械節(jié)能設(shè)計的三個主要方面。結(jié)合實際情況,在設(shè)計前,對機械在操作運行過程之中可能產(chǎn)生的能源消耗與浪費的情況進(jìn)行充分考慮,從設(shè)計中每一環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)著手,才能從根本上實現(xiàn)節(jié)能的目的。
2、動力源的節(jié)能設(shè)計原理。
通常情況下一臺機械設(shè)備的發(fā)動機就是其主要的動力源。節(jié)能設(shè)計的動力源原理即是,在限度增加發(fā)動機輸出功率的同時,限度減少發(fā)動機的輸入功率。
簡單來說就是在機械設(shè)備運行過程中盡可能地提升電能與熱能、動能、勢能等的轉(zhuǎn)化率。在實際節(jié)能設(shè)計過程中,通常是從設(shè)備的啟動與減速停止這兩方面體現(xiàn)動力源的節(jié)能設(shè)計原理。
例如,在設(shè)備的啟停過程中,慣性會讓準(zhǔn)備停止的設(shè)備繼續(xù)運行,而通過合理的設(shè)計將這部分動能存儲起來,用于設(shè)備啟動時的動力能源。
機械設(shè)計要求及原則:
1、技術(shù)性能準(zhǔn)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(zhǔn)則是指相關(guān)的技術(shù)性能必須達(dá)到規(guī)定的要求。
2、標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)則: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,實物形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)化,方法標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)則就是在設(shè)計的全過程中的所有行為,都要滿足上述標(biāo)準(zhǔn)化的要求。現(xiàn)已發(fā)布的與機械零件設(shè)計有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),從運用范圍上來講,可以分為國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)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?zhǔn)則就是指所設(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(zhǔn)則:機器的性包括零件性、整機性、工作性、環(huán)境性。
機械設(shè)計步驟
1、根據(jù)用戶訂貨、市場需要和新科研成果制定設(shè)計任務(wù)。
2、初步設(shè)計。包括確定機械的工作原理和基本結(jié)構(gòu)形式,進(jìn)行運動設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計并繪制初步總圖以及初步審查。
3、技術(shù)設(shè)計。包括修改設(shè)計(根據(jù)初審意見)、繪制全部零部件和新的總圖以及第二次審查。
4、工作圖設(shè)計。包括后的修改(根據(jù)二審意見)、繪制全部工作圖(如零件圖、部件裝配圖和總裝配圖等)、制定全部技術(shù)文件(如零件表、易損件清單、使用說明等)。
5、定型設(shè)計。用于成批或大量生產(chǎn)的機械。對于某些設(shè)計任務(wù)比較簡單(如簡單機械的新型設(shè)計、一般機械的繼承設(shè)計或變型設(shè)計等)的機械設(shè)計可省去初步設(shè)計程序。