機械設計為機械工程的重要組成部分,是機械生產的步,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。
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。
機械設計的基本原理如下:
1、機械設計中節(jié)能設計的基本原理。
機械設計中的節(jié)能設計主要以平衡理念為基本指導思想,平衡節(jié)能原理即是機械設計中節(jié)能設計的基本原理。
功率匹配節(jié)能、減小摩擦、動力源改進是機械節(jié)能設計的三個主要方面。結合實際情況,在設計前,對機械在操作運行過程之中可能產生的能源消耗與浪費的情況進行充分考慮,從設計中每一環(huán)節(jié)的細節(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)能設計原理。
通常情況下一臺機械設備的發(fā)動機就是其主要的動力源。節(jié)能設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備運行過程中盡可能地提升電能與熱能、動能、勢能等的轉化率。在實際節(jié)能設計過程中,通常是從設備的啟動與減速停止這兩方面體現(xiàn)動力源的節(jié)能設計原理。
例如,在設備的啟停過程中,慣性會讓準備停止的設備繼續(xù)運行,而通過合理的設計將這部分動能存儲起來,用于設備啟動時的動力能源。
機械設計的基本要求
1、造型美觀、減少污染
2、滿足可靠性要求:盡量減少零件數(shù)目。
3、操作方便、工作操作系統(tǒng)簡便可靠,減輕操作人員的勞動強度。
4、實現(xiàn)預定的功能:在規(guī)定的工作條件下、規(guī)定的工作期限內能正常運行。
5、滿足經(jīng)濟性要求:要求設計及制造成本低、機器生產率高、能源和材料耗費少、維護及管理費用低。