機械設計的一般步驟如下:
一、需求分析:任何一個設計項目都需要從需求出發(fā),機械設備設計也不例外。在這一階段,設計師需要與客戶進行充分的溝通,了解客戶的需求和期望。同時,還要考慮到設備的使用環(huán)境、功能要求、技術(shù)指標等因素,為后續(xù)的設計工作打下基礎(chǔ)。
二、概念設計:在需求分析的基礎(chǔ)上,設計師需要進行概念設計。這一階段的目標是形成初步的設計方案,包括設備的整體結(jié)構(gòu)、功能布局、工作原理等。設計師可以通過手繪草圖、CAD繪圖等方式,將概念設計的想法具象化,以便于后續(xù)的討論和改進。
三、詳細設計:在概念設計確定之后,設計師需要進行詳細設計。這一階段的任務是對設備進行結(jié)構(gòu)設計、零部件設計、工藝設計等,以滿足設備的功能和性能要求。設計師需要進行多方位的考慮,包括材料選擇、工藝流程、性能等,確保設計的可行性和可靠性。
四、制造與組裝:詳細設計完成后,就進入了制造與組裝階段。這一階段需要將設計圖紙轉(zhuǎn)化為實際的零部件和組裝結(jié)構(gòu),涉及到加工、裝配、調(diào)試等工藝過程。設計師需要與制造人員密切合作,確保設計的準確性和實用性。
五、試驗與驗證:在機械設備設計完成后,需要進行試驗與驗證。這一階段的目的是檢驗設計的合理性和性能是否滿足要求。設計師需要進行各項試驗和測試,如強度測試、功能測試、可靠性測試等,以確保設備的質(zhì)量和可靠性。
六、優(yōu)化改進:試驗與驗證階段可能會發(fā)現(xiàn)一些問題和不足之處,設計師需要及時進行優(yōu)化改進。這一階段需要對設計進行反思和調(diào)整,以解決問題和提升性能。通過不斷的優(yōu)化改進,使得設備設計更加完善和優(yōu)越。
機械設計可分為新型設計、繼承設計和變型設計3類。
1、新型設計。應用成熟的科學技術(shù)或經(jīng)過實驗證明是可行的新技術(shù),設計過去沒有過的新型機械。
2、繼承設計。根據(jù)使用經(jīng)驗和技術(shù)發(fā)展對已有的機械進行設計更新,以提高其性能、降低其制造成本或減少其運用費用。
3、變型設計。為適應新的需要對已有的機械作部分的修改或增刪而發(fā)展出不同于標準型的變型產(chǎn)品。
機械設計要求及原則:
1、技術(shù)性能準則:技術(shù)性能包括產(chǎn)品功能、制造和運行狀況在內(nèi)的一切性能,既指靜態(tài)性能,也指動態(tài)性能。例如,產(chǎn)品所能傳遞的功率、效率、使用壽命、強度、剛度、抗摩擦、磨損性能、振動穩(wěn)定性、熱特性等。技術(shù)性能準則是指相關(guān)的技術(shù)性能必須達到規(guī)定的要求。
2、標準化準則:與機械產(chǎn)品設計有關(guān)的主要標準大致有:概念標準化,實物形態(tài)標準化,方法標準化。標準化準則就是在設計的全過程中的所有行為,都要滿足上述標準化的要求?,F(xiàn)已發(fā)布的與機械零件設計有關(guān)的標準,從運用范圍上來講,可以分為國家標準、行業(yè)標準和企業(yè)標準三個等級。從使用強制性來說,可分為必須執(zhí)行的和推薦使用的兩種。
3、可靠性準則:可靠性:產(chǎn)品或零部件在規(guī)定的使用條件下,在預期的壽命內(nèi)能完成規(guī)定功能的概率??煽啃詼蕜t就是指所設計的產(chǎn)品、部件或零件應能滿足規(guī)定的可靠性要求。
4、性準則:機器的性包括零件性、整機性、工作性、環(huán)境性。
機械設計與機械原理的區(qū)別是什么?
一、性質(zhì)不同
1、機械原理:研究機構(gòu)和機器的學科。其主要組成部分為機構(gòu)學與機械動力學。
2、機械設計:根據(jù)使用要求對機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構(gòu)思、分析和計算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。
二、研究對象不同
1、機械原理:機器中的各種常用機構(gòu),如連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、螺旋機構(gòu)和間歇運動機構(gòu)(如棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)等)以及組合機構(gòu)等。
2、機械設計: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。