機械設計是機械工程的重要組成部分,是機械生產的步,是決定機械性能的主要的因素。機械設計的努力目標是: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)下設計出的機械,即做出優(yōu)化設計。優(yōu)化設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械種類和用途的不同而異。設計者的任務是按具體情況權衡輕重,統(tǒng)籌兼顧,使設計的機械有的綜合技術經濟效果。過去,設計的優(yōu)化主要依靠設計者的知識、經驗和遠見。隨著機械工程基礎理論和價值工程、系統(tǒng)分析等新學科的發(fā)展,制造和使用的技術
機械設計基礎和機械設計區(qū)別如下:
區(qū)別是機械設計是更專業(yè),更深層次的知識。機械設計基礎顧名思義,就是機械設計類的基礎知識。
機械設計基礎是機械工程的重要組成部分。
機械設計基礎是機械生產的步,是決定機械性能的主要的因素。機械設計的努力目標是在各種限定的條件(如材料、加工能力、理論知識和計算手段等)下設計出的機械,即做出優(yōu)化設計。
優(yōu)化設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械種類和用途的不同而異。
設計者的任務是按具體情況權衡輕重,統(tǒng)籌兼顧,使設計的機械有的綜合技術經濟效果。過去,設計的優(yōu)化主要依靠設計者的知識、經驗和遠見。隨著機械工程基礎理論和價值工程、系統(tǒng)分析等新學科的發(fā)展,制造和使用的技術經濟數據資料的積累,逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學計算。
機械設計階段:
在計劃階段中,應對所設計的機器的需求情況做充分的調查研究和分析。通過分析,進一步明確機器所應具有的功能,并為以后的決策提出由環(huán)境、經濟、加工以及時限等各方面所確定的約束條件。
根據不同的工作原理,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,也可以使工件不動而刀具作轉動和移動來切削螺紋。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。
原動機部分的方案當然也可以有多種選擇。由于電力供應的普遍性和電力拖動技術的發(fā)展,現在可以說絕大多數的固定機械都優(yōu)先選擇電動機作為原動機部分。熱力原動機主要用于運輸機、工程機械或農業(yè)機械。即使是用電動機作為原動機,也還有交流和直流的選擇,高轉速和低轉速的選擇等。
機械設計的基本原理如下:
1、機械設計中節(jié)能設計的基本原理。
機械設計中的節(jié)能設計主要以平衡理念為基本指導思想,平衡節(jié)能原理即是機械設計中節(jié)能設計的基本原理。
功率匹配節(jié)能、減小摩擦、動力源改進是機械節(jié)能設計的三個主要方面。結合實際情況,在設計前,對機械在操作運行過程之中可能產生的能源消耗與浪費的情況進行充分考慮,從設計中每一環(huán)節(jié)的細節(jié)著手,才能從根本上實現節(jié)能的目的。
2、動力源的節(jié)能設計原理。
通常情況下一臺機械設備的發(fā)動機就是其主要的動力源。節(jié)能設計的動力源原理即是,在限度增加發(fā)動機輸出功率的同時,限度減少發(fā)動機的輸入功率。
簡單來說就是在機械設備運行過程中盡可能地提升電能與熱能、動能、勢能等的轉化率。在實際節(jié)能設計過程中,通常是從設備的啟動與減速停止這兩方面體現動力源的節(jié)能設計原理。
例如,在設備的啟停過程中,慣性會讓準備停止的設備繼續(xù)運行,而通過合理的設計將這部分動能存儲起來,用于設備啟動時的動力能源。
機械設計優(yōu)化要求:優(yōu)化設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械種類和用途的不同而異。設計者的任務是按具體情況權衡輕重,統(tǒng)籌兼顧,使設計的機械有的綜合技術經濟效果。
過去,設計的優(yōu)化主要依靠設計者的知識、經驗和遠見。隨著機械工程基礎理論和價值工程、系統(tǒng)分析等新學科的發(fā)展,制造和使用的技術經濟數據資料的積累,以及計算機的推廣應用,優(yōu)化逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學計算。各產業(yè)機械的設計,特別是整體和整系統(tǒng)的機械設計,須依附于各有關的產業(yè)技術而難于形成獨立的學科。