机械设计的基本要求包括以下几点:
实现预定的功能,并能在规定的工作条件下、规定的工作期限内正常运行。这是机械设计的首要目标,机械产品必须能够完成预定的功能,并保证在规定的工作条件和期限下正常运行。
满足可靠性要求。机械系统的可靠性与其零部件数量直接相关,因此在设计中应尽量减少零件数目。但目前对机械产品的可靠度难以提出统一的指标,因此需要在设计中综合考虑各种因素,以确保机械系统的可靠性。
满足经济性要求。机械设计应当尽量降低制造成本,提高机械生产率,减少能源和材料的耗费,同时降低维护及管理费用。
操作方便、工作。机械产品的操作系统应当简单可靠,有利于减轻操作人员的劳动强度。此外,应当配备各种保险装置以消除由于误操作而引起的危险,避免人身及设备事故的发生。
造型美观、减少污染。机械产品的造型直接影响到产品的销售和竞争力,在当前机械设计中是一个不容忽视的环节。同时,噪音也是反映机械质量的一个重要标准,应当在设计时尽量减少噪音污染。
机械设计基础的意义:
机械设计基础是机械工程的重要组成部分,是机械生产的步,是决定机械性能的主要的因素。机械设计的努力目标是:在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出的机械,即做出优化设计。
优化设计需要综合地考虑许多要求,一般有:工作性能、制造成本、小尺寸和重量、使用中可靠性、消耗和少环境污染。这些要求常是互相矛盾的,而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。
设计者的任务是按具体情况权衡轻重,统筹兼顾,使设计的机械有的综合技术经济效果。过去,设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展,制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。
机械设计的一般过程及方法:
1、确定设计任务
需要提出设计任务书,其中包含提出任务、分析需求和确定任务三个步骤。
2、方案设计
根据制定的设计任务书进行方案设计,对设备的功能、用材、原理等提出可能的解决方案并反复确认,确认一个选定的方案。
3、技术设计
确定方案时,需要提供原理图或者机械结构图,亦或者机构运动简图。设计方案后,开始对机械部分进行技术设计,外形、结构、材料、标准件、图纸等。
4、编写技术文件
设备图纸的加工、验收、试运行和技术文件的编制。
机械设计要求及原则:
1、技术性能准则:技术性能包括产品功能、制造和运行状况在内的一切性能,既指静态性能,也指动态性能。例如,产品所能传递的功率、效率、使用寿命、强度、刚度、抗摩擦、磨损性能、振动稳定性、热特性等。技术性能准则是指相关的技术性能必须达到规定的要求。
2、标准化准则:与机械产品设计有关的主要标准大致有:概念标准化,实物形态标准化,方法标准化。标准化准则就是在设计的全过程中的所有行为,都要满足上述标准化的要求。现已发布的与机械零件设计有关的标准,从运用范围上来讲,可以分为国家标准、行业标准和企业标准三个等级。从使用强制性来说,可分为必须执行的和推荐使用的两种。
3、可靠性准则:可靠性:产品或零部件在规定的使用条件下,在预期的寿命内能完成规定功能的概率。可靠性准则就是指所设计的产品、部件或零件应能满足规定的可靠性要求。
4、性准则:机器的性包括零件性、整机性、工作性、环境性。