方案設計

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（如在普通車床上切削螺紋），也可以使工件不動而刀具作轉動和移動來切削螺紋（如用板牙加工螺紋）。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。

在如此眾多的方案中，技術上可行的僅有幾個。對這幾個可行的方案，要從技術方面和經(jīng)濟及環(huán)保等方面進行綜合評價。評價的方法很多，現(xiàn)以經(jīng)濟性評價為例略做說明。根據(jù)經(jīng)濟性進行評價時，既要考慮到設計及制造時的經(jīng)濟性，也要費用考慮到使用時的經(jīng)濟性。如果機器的結構方案比較復雜，則其設計制造成本就要相對地增大，可是其功能將更為齊全，生產(chǎn)率也較高，故使用經(jīng)濟性也較好。反過來，結構較為簡單、功能不夠齊全的機器，設計及制造費用雖少，但使用費用卻會增多。評價結構方案的設計制造經(jīng)濟性時，還可以用單位功效的成本來表示。例如單位輸出功率的成本、單件產(chǎn)品的成本等。

進行機器評價時，還必須對機器的可靠性進行分析，把可靠性作為一項評價的指標。從可靠性的觀點來看，盲目地追求復雜的結構往往是不明智的。一般地講，系統(tǒng)越復雜，則系統(tǒng)的可靠性就越低。為了提高復雜系統(tǒng)的可靠性，就必須增加并聯(lián)備用系統(tǒng)，而這不可避免地會提高機器的成本。

在技術設計的各個步驟中，近三四十年來發(fā)展起來的優(yōu)化設計技術，越來越顯示出它可使結構參數(shù)的選擇達到的能力。一些新的數(shù)值計算方法，如有限元法等，可使以前難以定量計算的問題獲得的近似定量計算的結果。對于少數(shù)非常重要、結構復雜且價格昂貴的零件，在必要時還須用模型試驗方法來進行設計，即按初步設計的圖紙制造出模型，通過試驗，找出結構上的薄弱部位或多余的截面尺寸，據(jù)此進行加強或減小來修改原設計，后達到完善的程度。機械可靠性理論用于技術設計階段，可以按可靠性的觀點對所設計的零、部件結構及其參數(shù)做出是否滿足可靠性要求的評價，提出改進設計的建議，從而進一步提高機器的設計質(zhì)量。上述這些新的設計方法和概念，應當在設計中加以應用與推廣，使之得到相應的發(fā)展。