設計機械應滿足的基本要求是:
(1)良好的使用性能 實現(xiàn)預期功能,滿足使用要求。操作容易,保養(yǎng)簡單,維修方便。不必追求“多功能”,因為“多功能”會增加成本,降低可靠性。
(2) 許多重大事故出自機械故障。密封件泄露導致“挑戰(zhàn)者號”航天飛機失事,起落架故障引發(fā)空難,剎車失靈釀成車禍,頻繁出現(xiàn)的汽車“召回”更暴露機械設計不良造成的隱患。機械設計必須以人為本。凡關系到人身或重大設備事故的零、部件都必須進行認真、嚴格的設計計算或校核計算,不能憑經驗或以“類比”代替。
計算說明書應妥善保留,以備核查。暴露的運動構件要配以防護網。易造成人身傷害的部位必須有連鎖裝置或實施遠距離操縱。電氣元件、導線的規(guī)格和安裝必須符合標準。初次之外,為了保護設備,還應設置保險銷、閥等過載保護裝置以及紅燈、警鈴等警示裝置。
(3)可靠、耐用 在預定的使用期限內不發(fā)生或極少發(fā)生故障。大修或更換易損件的周期不宜太短,以免經常停機影響生產。但是,也不宜過分強調“耐用”。現(xiàn)代化生產推行定期更新和預期強制報廢,個別零、部件的“長壽”對整機并無實際意義。因追逐“耐用”而濫用貴重材料突然增加成本。
(4)經濟 設計中應盡可能多選用標準件和成套組件,它們不僅可靠、廉價,而且能大大節(jié)省設計工作量??梢哉f,設計中使用標準件的多少是評價設計水平的重要標志。要重視節(jié)約貴重原材料,降低成本。零件設計必須關注加工工藝性,力求減少加工費用。良好的經濟性不僅體現(xiàn)在制造成本低廉,更應體現(xiàn)在機器使用中的率、低效能。
(5)符合環(huán)保要求 機器噪聲不超標。不采用石棉等禁用的原材料。確保機械使用過程中不會泄漏水、油、粉塵和煙霧。生產中的廢水、廢氣必須經過治理,達標排放。
機械設計可分為新型設計、繼承設計和變型設計3類。
1、新型設計
應用成熟的科學技術或經過實驗證明是可行的新技術,設計過去沒有過的新型機械。
2、繼承設計
根據(jù)使用經驗和技術發(fā)展對已有的機械進行設計更新,以提高其性能、降低其制造成本或減少其運用費用。
3、變型設計
為適應新的需要對已有的機械作部分的修改或增刪而發(fā)展出不同于標準型的變型產品。
機械設計的特點
1、多學科綜合:機械設計是一個多學科綜合的領域,涉及到多個工程學科的知識和技術,包括力學、材料科學、動力學、熱學等。
2、基于工程實踐:機械設計是以實踐為基礎的工程學科,設計師需要考慮到實際的工程應用和需求。
3、剛性和精度要求:機械設計中的零部件和系統(tǒng)通常需要具備一定的剛性和精度要求。
4、標準化和規(guī)范性:機械設計涉及到許多標準和規(guī)范,如尺寸標準、公差規(guī)范、標準等。
5、CAD輔助設計:計算機輔助設計(CAD)技術在機械設計中得到廣泛應用。CAD軟件可以提供強大的建模、繪圖和分析工具,加快設計過程,提高設計的精度和效率。
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。