設(shè)計(jì)機(jī)械應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求是:
(1)良好的使用性能 實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能,滿(mǎn)足使用要求。操作容易,保養(yǎng)簡(jiǎn)單,維修方便。不必追求“多功能”,因?yàn)椤岸喙δ堋睍?huì)增加成本,降低可靠性。
(2) 許多重大事故出自機(jī)械故障。密封件泄露導(dǎo)致“挑戰(zhàn)者號(hào)”航天飛機(jī)失事,起落架故障引發(fā)空難,剎車(chē)失靈釀成車(chē)禍,頻繁出現(xiàn)的汽車(chē)“召回”更暴露機(jī)械設(shè)計(jì)不良造成的隱患。機(jī)械設(shè)計(jì)必須以人為本。凡關(guān)系到人身或重大設(shè)備事故的零、部件都必須進(jìn)行認(rèn)真、嚴(yán)格的設(shè)計(jì)計(jì)算或校核計(jì)算,不能憑經(jīng)驗(yàn)或以“類(lèi)比”代替。
計(jì)算說(shuō)明書(shū)應(yīng)妥善保留,以備核查。暴露的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件要配以防護(hù)網(wǎng)。易造成人身傷害的部位必須有連鎖裝置或?qū)嵤┻h(yuǎn)距離操縱。電氣元件、導(dǎo)線(xiàn)的規(guī)格和安裝必須符合標(biāo)準(zhǔn)。初次之外,為了保護(hù)設(shè)備,還應(yīng)設(shè)置保險(xiǎn)銷(xiāo)、閥等過(guò)載保護(hù)裝置以及紅燈、警鈴等警示裝置。
(3)可靠、耐用 在預(yù)定的使用期限內(nèi)不發(fā)生或極少發(fā)生故障。大修或更換易損件的周期不宜太短,以免經(jīng)常停機(jī)影響生產(chǎn)。但是,也不宜過(guò)分強(qiáng)調(diào)“耐用”?,F(xiàn)代化生產(chǎn)推行定期更新和預(yù)期強(qiáng)制報(bào)廢,個(gè)別零、部件的“長(zhǎng)壽”對(duì)整機(jī)并無(wú)實(shí)際意義。因追逐“耐用”而濫用貴重材料突然增加成本。
(4)經(jīng)濟(jì) 設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能多選用標(biāo)準(zhǔn)件和成套組件,它們不僅可靠、廉價(jià),而且能大大節(jié)省設(shè)計(jì)工作量??梢哉f(shuō),設(shè)計(jì)中使用標(biāo)準(zhǔn)件的多少是評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)水平的重要標(biāo)志。要重視節(jié)約貴重原材料,降低成本。零件設(shè)計(jì)必須關(guān)注加工工藝性,力求減少加工費(fèi)用。良好的經(jīng)濟(jì)性不僅體現(xiàn)在制造成本低廉,更應(yīng)體現(xiàn)在機(jī)器使用中的率、低效能。
(5)符合環(huán)保要求 機(jī)器噪聲不超標(biāo)。不采用石棉等禁用的原材料。確保機(jī)械使用過(guò)程中不會(huì)泄漏水、油、粉塵和煙霧。生產(chǎn)中的廢水、廢氣必須經(jīng)過(guò)治理,達(dá)標(biāo)排放。
機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過(guò)程及方法:
1、確定設(shè)計(jì)任務(wù)
需要提出設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),其中包含提出任務(wù)、分析需求和確定任務(wù)三個(gè)步驟。
2、方案設(shè)計(jì)
根據(jù)制定的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)進(jìn)行方案設(shè)計(jì),對(duì)設(shè)備的功能、用材、原理等提出可能的解決方案并反復(fù)確認(rèn),確認(rèn)一個(gè)選定的方案。
3、技術(shù)設(shè)計(jì)
確定方案時(shí),需要提供原理圖或者機(jī)械結(jié)構(gòu)圖,亦或者機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。設(shè)計(jì)方案后,開(kāi)始對(duì)機(jī)械部分進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì),外形、結(jié)構(gòu)、材料、標(biāo)準(zhǔn)件、圖紙等。
4、編寫(xiě)技術(shù)文件
設(shè)備圖紙的加工、驗(yàn)收、試運(yùn)行和技術(shù)文件的編制。
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(guò)程,提高設(shè)計(jì)的精度和效率。
機(jī)械設(shè)計(jì)的主要程序?yàn)椋孩俑鶕?jù)用戶(hù)訂貨、市場(chǎng)需要和新科研成果制定設(shè)計(jì)任務(wù)。②初步設(shè)計(jì)。包括確定機(jī)械的工作原理和基本結(jié)構(gòu)形式,進(jìn)行運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并繪制初步總圖以及初步審查。③技術(shù)設(shè)計(jì)。包括修改設(shè)計(jì)(根據(jù)初審意見(jiàn))、繪制全部零部件和新的總圖以及第二次審查。④工作圖設(shè)計(jì)。包括后的修改(根據(jù)二審意見(jiàn))、繪制全部工作圖(如零件圖、部件裝配圖和總裝配圖等)、制定全部技術(shù)文件(如零件表、易損件清單、使用說(shuō)明等)。⑤定型設(shè)計(jì)。用于成批或大量生產(chǎn)的機(jī)械。對(duì)于某些設(shè)計(jì)任務(wù)比較簡(jiǎn)單(如簡(jiǎn)單機(jī)械的新型設(shè)計(jì)、一般機(jī)械的繼承設(shè)計(jì)或變型設(shè)計(jì)等)的機(jī)械設(shè)計(jì)可省去初步設(shè)計(jì)程序。