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。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。設(shè)計者的任務(wù)是按具體情況權(quán)衡輕重,統(tǒng)籌兼顧,使設(shè)計的機械有的綜合技術(shù)經(jīng)濟效果。過去,設(shè)計的優(yōu)化主要依靠設(shè)計者的知識、經(jīng)驗和遠見。隨著機械工程基礎(chǔ)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(shù)
機械設(shè)計基礎(chǔ)和機械設(shè)計區(qū)別如下:
區(qū)別是機械設(shè)計是更專業(yè),更深層次的知識。機械設(shè)計基礎(chǔ)顧名思義,就是機械設(shè)計類的基礎(chǔ)知識。
機械設(shè)計基礎(chǔ)是機械工程的重要組成部分。
機械設(shè)計基礎(chǔ)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。
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。
設(shè)計者的任務(wù)是按具體情況權(quán)衡輕重,統(tǒng)籌兼顧,使設(shè)計的機械有的綜合技術(shù)經(jīng)濟效果。過去,設(shè)計的優(yōu)化主要依靠設(shè)計者的知識、經(jīng)驗和遠見。隨著機械工程基礎(chǔ)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(shù)經(jīng)濟數(shù)據(jù)資料的積累,逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學計算。
機械設(shè)計階段:
在計劃階段中,應(yīng)對所設(shè)計的機器的需求情況做充分的調(diào)查研究和分析。通過分析,進一步明確機器所應(yīng)具有的功能,并為以后的決策提出由環(huán)境、經(jīng)濟、加工以及時限等各方面所確定的約束條件。
根據(jù)不同的工作原理,可以擬定多種不同的執(zhí)行機構(gòu)的具體方案。例如僅以切削螺紋來說,既可以采用工件只作旋轉(zhuǎn)運動而刀具作直線運動來切削螺紋,也可以使工件不動而刀具作轉(zhuǎn)動和移動來切削螺紋。這就是說,即使對于同一種工作原理,也可能有幾種不同的結(jié)構(gòu)方案。
原動機部分的方案當然也可以有多種選擇。由于電力供應(yīng)的普遍性和電力拖動技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在可以說絕大多數(shù)的固定機械都優(yōu)先選擇電動機作為原動機部分。熱力原動機主要用于運輸機、工程機械或農(nóng)業(yè)機械。即使是用電動機作為原動機,也還有交流和直流的選擇,高轉(zhuǎn)速和低轉(zhuǎn)速的選擇等。
機械設(shè)計優(yōu)化要求: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。設(shè)計者的任務(wù)是按具體情況權(quán)衡輕重,統(tǒng)籌兼顧,使設(shè)計的機械有的綜合技術(shù)經(jīng)濟效果。
過去,設(shè)計的優(yōu)化主要依靠設(shè)計者的知識、經(jīng)驗和遠見。隨著機械工程基礎(chǔ)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(shù)經(jīng)濟數(shù)據(jù)資料的積累,以及計算機的推廣應(yīng)用,優(yōu)化逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學計算。各產(chǎn)業(yè)機械的設(shè)計,特別是整體和整系統(tǒng)的機械設(shè)計,須依附于各有關(guān)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)而難于形成獨立的學科。
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、運動學和動力學分析:機械設(shè)計需要進行運動學和動力學分析,以研究和預(yù)測機械系統(tǒng)的運動特性、力學行為和性能。這包括關(guān)節(jié)運動、速度、加速度、力學平衡和能量轉(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。這包括材料的力學性能評估、應(yīng)力和變形分析,以及確定適當?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?shù)闹圃旃に嚭头椒?。這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。