機械設計-概論

首先介紹一些機械設計這門課程

機械設計課程是培養機械工程類專業學生初步掌握設計機器能力的一門技術基礎課。掌握設計的基本理論和方法是所有受工程教育的學生都應具備的能力。

機械零件的設計和計算是本課程的基本教學內容，但本課程的目的在於綜合運用各種機械零件、各種機械機構的知識以及其他課程的知識，掌握設計機械傳動裝置和一般機械的能力。

機械設計可以是： 1） 應用新的原理或新的概念，開發創造新的機器。2）在已有機器的基礎上，重新設計或作局部的改革。

機械設計的範疇：

• 提高機器工作能力
• 合併或簡化機器結構
• 增多或減少機器功能
• 提高機器效率
• 降低機器能耗
• 變更機器零件
• 改用新材料等。

機械設計的「七事一貫制」原則： 科研，設計，試驗，製造，安裝，使用，維護

機械設計要求和程序

要求：

首先是功能要求。在此前提下，同時滿足使用方便、安全可靠、經濟合理、外觀美觀等各項要求，並希望能做到體積小、重量輕、能耗少、效率高。

雜訊大於105dB的機器，必須採用降低雜訊的措施。

程序：

四個階段

1） 調查決策階段

調查項目包括： 工作原理及應用成果；有關技術情報和專利；用戶意見和要求；市場供銷和競爭。 在調查研究的基礎上，擬訂新產品開發計劃書，內容包括：調查結果分析；設計方案構思和建議；新技術、新工藝、新結構的採用；投資、成本、價格和利潤；日程安排等。在設計開始階段，應充分發揮創造性，構思方案應多樣化，以便經過反覆分析比較後作出決策，從中選取最佳的設計方案。

2）研究設計階段

分為兩步：

• 第一步主要為功能設計研究，稱為前期開發，主要任務是解決技術中的關鍵問題。 為此，需要對新產品進行試驗研究和技術分析，驗證原理的可行性和發現存在的問題，並將試驗中積累的大量數據整理編製成設計計算公式和圖表。
• 第二步為新產品的技術設計，稱為後期開發。第一步完成後，應寫出總結報告，內容包括：工作原理和設計方案論證；預定技術性能指標；新技術採用和效果；計算公式和圖表；總布局圖；外形圖等等。第二步完成後，應繪出總裝配圖、部件裝配圖、零件工作圖、各種系統圖（傳動系統、潤滑系統、液壓系統、電路系統等）以及詳細的計算說明書。計算內容包括動力計算、運動計算、功率確定、強度計算以及剛度計算等。設計完成後，應進行逐步技術經濟分析。以上各部分內容常需要互相配合、交叉進行。設計工作也常需要多次修改，逐步逼近。

3） 試製階段

樣機試製完後，應進行全面技術經濟評價，以決定設計方案是否可用或需要修改。

4）投產銷售階段

開展銷售服務工作，如傳授正確使用方法，規定免費保修期限，定期跟蹤檢查、健全索賠制度等，不僅有利於保證產品質量，提高產品信譽，開拓市場銷路，而且可從市場反饋信息中，發現產品的薄弱環節。

機械零件設計

設計步驟

設計計算

校核計算

設計檢查

在設計完成之後或在各個設計階段過程中，應按照預先擬定的清單逐項進行系統的檢查，這有利於再次引發新的構思，避免遺漏和疏忽，及早發現問題和採取改進措施，進一步提高設計質量和降低產品成本，為最後評估和決策提供充分的數據和資料。

機械行業的一些基本概念

• 機器： 人類進行生產以減輕體力勞動和提高勞動生產率的主要工具，使用機器進行生產的水平是衡量一個國家的技術水平和現代化程度的重要標誌之一。
• 機器的定義： 執行機械運動的裝置，用來變換或傳遞能量、物料或信息。
• 機械：機器和機構的總稱。
• 器械、裝置或設備：用來進行物料傳遞和變換的機器； 儀器：用來進行信息傳遞和變化的機器。
• 零件：組成機器的不可拆的基本單元
• 部件：為完成同一使命在結構上結合在一起（可拆或不可拆）並協同工作的零件。
• 機械零件這一術語也常用來泛指零件和部件。
• 通用零件：各種機器中普遍使用的零件。
• 專用零件：只在一定類型的機器中使用的零件
• 標準件： 經過優化、簡化、統一，並給以標準代號的零件和部件
• 易損件：在正常運轉過程中容易損壞，並在規定期限內必須更換的零件或部件

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