機械設(shè)計(machinedesign),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)計的一般步驟是1.充分了解客戶需要解決什么樣的問題或?qū)崿F(xiàn)什么樣的功能;2.制定設(shè)計方案;3.制作模型或輸出圖紙;4.模擬、評估、及優(yōu)化;5.設(shè)計的實現(xiàn),及按設(shè)計方案或圖紙實現(xiàn)產(chǎn)品制作;6.產(chǎn)品測試,是否滿足客戶需求;7.產(chǎn)品交付。
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)計包括內(nèi)容如下:
1、機械元件設(shè)計:機械元件設(shè)計涉及設(shè)計和繪制各種機械零部件,如軸、齒輪、聯(lián)軸器、軸承、彈簧等。這包括確定元件的幾何形狀、尺寸、材料和制造工藝等。
2、機械系統(tǒng)設(shè)計:機械系統(tǒng)設(shè)計關(guān)注整體機械系統(tǒng)的構(gòu)建和集成。這包括多個機械元件的組合、布局和連接,以滿足特定的功能和性能要求。
3、運動學(xué)和動力學(xué)分析:機械設(shè)計需要進行運動學(xué)和動力學(xué)分析,以研究和預(yù)測機械系統(tǒng)的運動特性、力學(xué)行為和性能。這包括關(guān)節(jié)運動、速度、加速度、力學(xué)平衡和能量轉(zhuǎn)換等方面的分析。
4、材料選擇和強度分析:在機械設(shè)計中,需要選擇合適的材料來滿足機械元件和系統(tǒng)的強度和剛度要求。這包括材料的力學(xué)性能評估、應(yīng)力和變形分析,以及確定適當(dāng)?shù)囊蜃印?
5、制造工藝和制造圖紙:機械設(shè)計需要考慮適當(dāng)?shù)闹圃旃に嚭头椒ā_@包括制造工藝的選擇、加工工藝和裝配工藝的規(guī)劃,以及制造圖紙的制作,包括詳細的尺寸、公差和表面處理要求等。
6、CAD和模擬:機械設(shè)計常常借助計算機輔助設(shè)計工具進行建模、繪圖和分析。CAD軟件可以用于創(chuàng)建和修改機械設(shè)計的三維模型,進行裝配和運動仿真,并生成制造圖紙和技術(shù)文檔。