機械設(shè)計(machine design),根據(jù)使用要求對機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構(gòu)思、分析和計算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。
機械設(shè)計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。
機械設(shè)計可分為新型設(shè)計、繼承設(shè)計和變型設(shè)計3類。
1、新型設(shè)計
應(yīng)用成熟的科學技術(shù)或經(jīng)過實驗證明是可行的新技術(shù),設(shè)計過去沒有過的新型機械。
2、繼承設(shè)計
根據(jù)使用經(jīng)驗和技術(shù)發(fā)展對已有的機械進行設(shè)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(shè)計
為適應(yīng)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。
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、壽命等準則。通過計算或類比,即可決定零、部件的基本尺寸。
在設(shè)計開始之前,先要制定設(shè)計任務(wù)。當設(shè)計任務(wù)比較復雜時,一般采用三階段設(shè)計,即初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計和工作圖設(shè)計;當任務(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,則一開始就將設(shè)計做到技術(shù)設(shè)計深度,經(jīng)審查、修改和批準后做工作圖設(shè)計,而成為兩階段設(shè)計。在三階段設(shè)計中的初步設(shè)計階段,設(shè)計的主要步驟是:確定工作原理和基本結(jié)構(gòu)型式,運動設(shè)計,設(shè)計主要零、部件、繪制初步總圖,初步設(shè)計審查。在技術(shù)設(shè)計階段,主要步驟是:根據(jù)審查意見修改設(shè)計,設(shè)計全部零、部件,繪制新的總圖,技術(shù)設(shè)計審查。在工作圖設(shè)計階段,根據(jù)審查意見修改設(shè)計,繪制全部工作圖和制定全部技術(shù)文件。對于批量或大量生產(chǎn)的產(chǎn)品,還要進行定型設(shè)計。