机械设计(machinedesign),根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。
机械设计要求及原则:
1、技术性能准则:技术性能包括产品功能、制造和运行状况在内的一切性能,既指静态性能,也指动态性能。例如,产品所能传递的功率、效率、使用寿命、强度、刚度、抗摩擦、磨损性能、振动稳定性、热特性等。技术性能准则是指相关的技术性能必须达到规定的要求。
2、标准化准则:与机械产品设计有关的主要标准大致有:概念标准化,实物形态标准化,方法标准化。标准化准则就是在设计的全过程中的所有行为,都要满足上述标准化的要求。现已发布的与机械零件设计有关的标准,从运用范围上来讲,可以分为国家标准、行业标准和企业标准三个等级。从使用强制性来说,可分为必须执行的和推荐使用的两种。
3、可靠性准则:可靠性:产品或零部件在规定的使用条件下,在预期的寿命内能完成规定功能的概率。可靠性准则就是指所设计的产品、部件或零件应能满足规定的可靠性要求。
4、性准则:机器的性包括零件性、整机性、工作性、环境性。
与机械产品设计有关的主要标准大致有:
1、概念标准化:设计过程中所涉及的名词术语、符号、计量单位等应符合标准;
2、实物形态标准化:零部件、原材料、设备及能源等的结构形式、尺寸、性能等,都应按统一的规定选用。
3、方法标准化:操作方法、测量方法、试验方法等都应按相应规定实施。
机械设计是机械工程的重要组成部分,是机械生产的步,是决定机械性能的主要的因素。机械设计的努力目标是:在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出的机械,即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求,一般有:工作性能、制造成本、小尺寸和重量、使用中可靠性、消耗和少环境污染。这些要求常是互相矛盾的,而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。设计者的任务是按具体情况权衡轻重,统筹兼顾,使设计的机械有的综合技术经济效果。过去,设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展,制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。