機(jī)械設(shè)計優(yōu)化要求:優(yōu)化設(shè)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(jī)械種類和用途的不同而異。設(shè)計者的任務(wù)是按具體情況權(quán)衡輕重,統(tǒng)籌兼顧,使設(shè)計的機(jī)械有的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
過去,設(shè)計的優(yōu)化主要依靠設(shè)計者的知識、經(jīng)驗和遠(yuǎn)見。隨著機(jī)械工程基礎(chǔ)理論和價值工程、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)計算。各產(chǎn)業(yè)機(jī)械的設(shè)計,特別是整體和整系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計,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。
與機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計有關(guān)的主要標(biāo)準(zhǔn)大致有:
1、概念標(biāo)準(zhǔn)化:設(shè)計過程中所涉及的名詞術(shù)語、符號、計量單位等應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn);
2、實物形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)化:零部件、原材料、設(shè)備及能源等的結(jié)構(gòu)形式、尺寸、性能等,都應(yīng)按統(tǒng)一的規(guī)定選用。
3、方法標(biāo)準(zhǔn)化:操作方法、測量方法、試驗方法等都應(yīng)按相應(yīng)規(guī)定實施。
機(jī)械設(shè)計包括內(nèi)容如下:
1、機(jī)械元件設(shè)計:機(jī)械元件設(shè)計涉及設(shè)計和繪制各種機(jī)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(jī)械系統(tǒng)設(shè)計:機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計關(guān)注整體機(jī)械系統(tǒng)的構(gòu)建和集成。這包括多個機(jī)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(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析:機(jī)械設(shè)計需要進(jìn)行運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析,以研究和預(yù)測機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動特性、力學(xué)行為和性能。這包括關(guān)節(jié)運(yùn)動、速度、加速度、力學(xué)平衡和能量轉(zhuǎn)換等方面的分析。
4、材料選擇和強(qiáng)度分析:在機(jī)械設(shè)計中,需要選擇合適的材料來滿足機(jī)械元件和系統(tǒng)的強(qiáng)度和剛度要求。這包括材料的力學(xué)性能評估、應(yīng)力和變形分析,以及確定適當(dāng)?shù)囊蜃印?
5、制造工藝和制造圖紙:機(jī)械設(shè)計需要考慮適當(dāng)?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(xì)的尺寸、公差和表面處理要求等。
6、CAD和模擬:機(jī)械設(shè)計常常借助計算機(jī)輔助設(shè)計工具進(jìn)行建模、繪圖和分析。CAD軟件可以用于創(chuàng)建和修改機(jī)械設(shè)計的三維模型,進(jìn)行裝配和運(yùn)動仿真,并生成制造圖紙和技術(shù)文檔。
機(jī)械設(shè)計與機(jī)械原理的區(qū)別是什么?
一、性質(zhì)不同
1、機(jī)械原理:研究機(jī)構(gòu)和機(jī)器的學(xué)科。其主要組成部分為機(jī)構(gòu)學(xué)與機(jī)械動力學(xué)。
2、機(jī)械設(shè)計:根據(jù)使用要求對機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)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(jìn)行構(gòu)思、分析和計算并將其轉(zhuǎn)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(jī)械原理:機(jī)器中的各種常用機(jī)構(gòu),如連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)和間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)(如棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)等)以及組合機(jī)構(gòu)等。
2、機(jī)械設(shè)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(shè)計出的機(jī)械,即做出優(yōu)化設(shè)計。