機械設計為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)下設計出的機械,即做出優(yōu)化設計。
優(yōu)化設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。
機械設計基礎和機械設計區(qū)別如下:
區(qū)別是機械設計是更專業(yè),更深層次的知識。機械設計基礎顧名思義,就是機械設計類的基礎知識。
機械設計基礎是機械工程的重要組成部分。
機械設計基礎是機械生產(chǎn)的步,是決定機械性能的主要的因素。機械設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)下設計出的機械,即做出優(yōu)化設計。
優(yōu)化設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。
設計者的任務是按具體情況權衡輕重,統(tǒng)籌兼顧,使設計的機械有的綜合技術經(jīng)濟效果。過去,設計的優(yōu)化主要依靠設計者的知識、經(jīng)驗和遠見。隨著機械工程基礎理論和價值工程、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。
機械設計階段:
在計劃階段中,應對所設計的機器的需求情況做充分的調查研究和分析。通過分析,進一步明確機器所應具有的功能,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構方案。
原動機部分的方案當然也可以有多種選擇。由于電力供應的普遍性和電力拖動技術的發(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,高轉速和低轉速的選擇等。
機械設計的基本原理如下:
1、機械設計中節(jié)能設計的基本原理。
機械設計中的節(jié)能設計主要以平衡理念為基本指導思想,平衡節(jié)能原理即是機械設計中節(jié)能設計的基本原理。
功率匹配節(jié)能、減小摩擦、動力源改進是機械節(jié)能設計的三個主要方面。結合實際情況,在設計前,對機械在操作運行過程之中可能產(chǎn)生的能源消耗與浪費的情況進行充分考慮,從設計中每一環(huán)節(jié)的細節(jié)著手,才能從根本上實現(xiàn)節(jié)能的目的。
2、動力源的節(jié)能設計原理。
通常情況下一臺機械設備的發(fā)動機就是其主要的動力源。節(jié)能設計的動力源原理即是,在限度增加發(fā)動機輸出功率的同時,限度減少發(fā)動機的輸入功率。
簡單來說就是在機械設備運行過程中盡可能地提升電能與熱能、動能、勢能等的轉化率。在實際節(jié)能設計過程中,通常是從設備的啟動與減速停止這兩方面體現(xiàn)動力源的節(jié)能設計原理。
例如,在設備的啟停過程中,慣性會讓準備停止的設備繼續(xù)運行,而通過合理的設計將這部分動能存儲起來,用于設備啟動時的動力能源。
機械設計的一般過程及方法:
1、確定設計任務
需要提出設計任務書,其中包含提出任務、分析需求和確定任務三個步驟。
2、方案設計
根據(jù)制定的設計任務書進行方案設計,對設備的功能、用材、原理等提出可能的解決方案并反復確認,確認一個選定的方案。
3、技術設計
確定方案時,需要提供原理圖或者機械結構圖,亦或者機構運動簡圖。設計方案后,開始對機械部分進行技術設計,外形、結構、材料、標準件、圖紙等。
4、編寫技術文件
設備圖紙的加工、驗收、試運行和技術文件的編制。