機(jī)械設(shè)計(jì)(machinedesign),根據(jù)使用要求對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式、各個(gè)零件的材料和形狀尺寸、潤(rùn)滑方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)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(guò)程。
機(jī)械設(shè)計(jì)的一般步驟是1.充分了解客戶需要解決什么樣的問(wèn)題或?qū)崿F(xiàn)什么樣的功能;2.制定設(shè)計(jì)方案;3.制作模型或輸出圖紙;4.模擬、評(píng)估、及優(yōu)化;5.設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn),及按設(shè)計(jì)方案或圖紙實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制作;6.產(chǎn)品測(cè)試,是否滿足客戶需求;7.產(chǎn)品交付。
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(guò)程中的所有行為,都要滿足上述標(biāo)準(zhǔn)化的要求。現(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(lái)講,可以分為國(guó)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(lái)說(shuō),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??煽啃詼?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)包括內(nèi)容如下:
1、機(jī)械元件設(shè)計(jì):機(jī)械元件設(shè)計(jì)涉及設(shè)計(jì)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(jì):機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)注整體機(jī)械系統(tǒng)的構(gòu)建和集成。這包括多個(gè)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(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析:機(jī)械設(shè)計(jì)需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析,以研究和預(yù)測(cè)機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特性、力學(xué)行為和性能。這包括關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)、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(jì)中,需要選擇合適的材料來(lái)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(píng)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(jì)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(jì)常常借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)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(jì)的三維模型,進(jìn)行裝配和運(yùn)動(dòng)仿真,并生成制造圖紙和技術(shù)文檔。