機械設計的基本要求包括以下幾點:
實現(xiàn)預定的功能,并能在規(guī)定的工作條件下、規(guī)定的工作期限內正常運行。這是機械設計的首要目標,機械產(chǎn)品必須能夠完成預定的功能,并保證在規(guī)定的工作條件和期限下正常運行。
滿足可靠性要求。機械系統(tǒng)的可靠性與其零部件數(shù)量直接相關,因此在設計中應盡量減少零件數(shù)目。但目前對機械產(chǎn)品的可靠度難以提出統(tǒng)一的指標,因此需要在設計中綜合考慮各種因素,以確保機械系統(tǒng)的可靠性。
滿足經(jīng)濟性要求。機械設計應當盡量降低制造成本,提高機械生產(chǎn)率,減少能源和材料的耗費,同時降低維護及管理費用。
操作方便、工作。機械產(chǎn)品的操作系統(tǒng)應當簡單可靠,有利于減輕操作人員的勞動強度。此外,應當配備各種保險裝置以消除由于誤操作而引起的危險,避免人身及設備事故的發(fā)生。
造型美觀、減少污染。機械產(chǎn)品的造型直接影響到產(chǎn)品的銷售和競爭力,在當前機械設計中是一個不容忽視的環(huán)節(jié)。同時,噪音也是反映機械質量的一個重要標準,應當在設計時盡量減少噪音污染。
機械設計要求及原則:
1、技術性能準則:技術性能包括產(chǎn)品功能、制造和運行狀況在內的一切性能,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。技術性能準則是指相關的技術性能必須達到規(guī)定的要求。
2、標準化準則:與機械產(chǎn)品設計有關的主要標準大致有: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)布的與機械零件設計有關的標準,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,在預期的壽命內能完成規(guī)定功能的概率??煽啃詼蕜t就是指所設計的產(chǎn)品、部件或零件應能滿足規(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。
機械設計包括內容如下:
1、機械元件設計:機械元件設計涉及設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)設計:機械系統(tǒng)設計關注整體機械系統(tǒng)的構建和集成。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:機械設計需要進行運動學和動力學分析,以研究和預測機械系統(tǒng)的運動特性、力學行為和性能。這包括關節(jié)運動、速度、加速度、力學平衡和能量轉換等方面的分析。
4、材料選擇和強度分析:在機械設計中,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:機械設計常常借助計算機輔助設計工具進行建模、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文檔。
機械設計與機械原理的區(qū)別是什么?
一、性質不同
1、機械原理:研究機構和機器的學科。其主要組成部分為機構學與機械動力學。
2、機械設計:根據(jù)使用要求對機械的工作原理、結構、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、潤滑方法等進行構思、分析和計算并將其轉化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。
二、研究對象不同
1、機械原理:機器中的各種常用機構,如連桿機構、凸輪機構、齒輪機構、螺旋機構和間歇運動機構(如棘輪機構、槽輪機構等)以及組合機構等。
2、機械設計: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。