機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的意義:
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是機(jī)械工程的重要組成部分,是機(jī)械生產(chǎn)的步,是決定機(jī)械性能的主要的因素。機(jī)械設(shè)計(jì)的努力目標(biāo)是:在各種限定的條件(如材料、加工能力、理論知識(shí)和計(jì)算手段等)下設(shè)計(jì)出的機(jī)械,即做出優(yōu)化設(shè)計(jì)。
優(yōu)化設(shè)計(jì)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(duì)重要性因機(jī)械種類和用途的不同而異。
設(shè)計(jì)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(jì)的機(jī)械有的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。過去,設(shè)計(jì)的優(yōu)化主要依靠設(shè)計(jì)者的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和遠(yuǎn)見。隨著機(jī)械工程基礎(chǔ)理論和價(jià)值工程、系統(tǒng)分析等新學(xué)科的發(fā)展,制造和使用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)資料的積累,以及計(jì)算機(jī)的推廣應(yīng)用,優(yōu)化逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學(xué)計(jì)算。
機(jī)械設(shè)計(jì)要求及原則:
1、技術(shù)性能準(zhǔn)則:技術(shù)性能包括產(chǎn)品功能、制造和運(yùn)行狀況在內(nèi)的一切性能,既指靜態(tài)性能,也指動(dòng)態(tài)性能。例如,產(chǎn)品所能傳遞的功率、效率、使用壽命、強(qiáng)度、剛度、抗摩擦、磨損性能、振動(dòng)穩(wěn)定性、熱特性等。技術(shù)性能準(zhǔn)則是指相關(guān)的技術(shù)性能必須達(dá)到規(guī)定的要求。
2、標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)則:與機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)有關(guān)的主要標(biāo)準(zhǔn)大致有:概念標(biāo)準(zhǔn)化,實(shí)物形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)化,方法標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)則就是在設(shè)計(jì)的全過程中的所有行為,都要滿足上述標(biāo)準(zhǔn)化的要求?,F(xiàn)已發(fā)布的與機(jī)械零件設(shè)計(jì)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),從運(yùn)用范圍上來講,可以分為國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)三個(gè)等級(jí)。從使用強(qiáng)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(zhǔn)則:可靠性:產(chǎn)品或零部件在規(guī)定的使用條件下,在預(yù)期的壽命內(nèi)能完成規(guī)定功能的概率。可靠性準(zhǔn)則就是指所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品、部件或零件應(yīng)能滿足規(guī)定的可靠性要求。
4、性準(zhǔn)則:機(jī)器的性包括零件性、整機(jī)性、工作性、環(huán)境性。
機(jī)械設(shè)計(jì)優(yōu)化要求:優(yōu)化設(shè)計(jì)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(duì)重要性因機(jī)械種類和用途的不同而異。設(shè)計(jì)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(jì)的機(jī)械有的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
過去,設(shè)計(jì)的優(yōu)化主要依靠設(shè)計(jì)者的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和遠(yuǎn)見。隨著機(jī)械工程基礎(chǔ)理論和價(jià)值工程、系統(tǒng)分析等新學(xué)科的發(fā)展,制造和使用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)資料的積累,以及計(jì)算機(jī)的推廣應(yīng)用,優(yōu)化逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學(xué)計(jì)算。各產(chǎn)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì),特別是整體和整系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì),須依附于各有關(guān)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)而難于形成獨(dú)立的學(xué)科。
機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
1、多學(xué)科綜合:機(jī)械設(shè)計(jì)是一個(gè)多學(xué)科綜合的領(lǐng)域,涉及到多個(gè)工程學(xué)科的知識(shí)和技術(shù),包括力學(xué)、材料科學(xué)、動(dòng)力學(xué)、熱學(xué)等。
2、基于工程實(shí)踐:機(jī)械設(shè)計(jì)是以實(shí)踐為基礎(chǔ)的工程學(xué)科,設(shè)計(jì)師需要考慮到實(shí)際的工程應(yīng)用和需求。
3、剛性和精度要求:機(jī)械設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范性:機(jī)械設(shè)計(jì)涉及到許多標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,如尺寸標(biāo)準(zhǔn)、公差規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等。
5、CAD輔助設(shè)計(jì):計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用。CAD軟件可以提供強(qiáng)大的建模、繪圖和分析工具,加快設(shè)計(jì)過程,提高設(shè)計(jì)的精度和效率。