機械設(shè)計(machine design),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。
機械設(shè)計是機械工程的重要組成部分,是機械生產(chǎn)的步,是決定機械性能的主要的因素。機械設(shè)計的努力目標(biāo)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(shè)計出的機械,即做出優(yōu)化設(shè)計。
各產(chǎn)業(yè)機械的設(shè)計,特別是整體和整系統(tǒng)的機械設(shè)計,須依附于各有關(guān)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)而難于形成獨立的學(xué)科。因此出現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機械設(shè)計、礦山機械設(shè)計、泵設(shè)計、壓縮機設(shè)計、汽輪機設(shè)計、內(nèi)燃機設(shè)計、機床設(shè)計等專業(yè)性的機械設(shè)計分支學(xué)科。
計劃
在計劃階段中,應(yīng)對所設(shè)計的機器的需求情況做充分的調(diào)查研究和分析。通過分析,進一步明確機器所應(yīng)具有的功能,并為以后的決策提出由環(huán)境、經(jīng)濟、加工以及時限等各方面所確定的約束條件。在此基礎(chǔ)上,明確地寫出設(shè)計任務(wù)的要求及細節(jié),后形成設(shè)計任務(wù)書,作為本階段的總結(jié)。設(shè)計任務(wù)書大體上應(yīng)包括:機器的功能,經(jīng)濟性及環(huán)保性的估計,制造要求方面的大致估計,基本使用要求,以及完成設(shè)計任務(wù)的預(yù)計期限等。此時,對這些要求及條件一般也只能給出一個合理的范圍,而不是準(zhǔn)確的數(shù)字。例如可以用必須達到的要求、要求、希望達到的要求等方式予以確定。
主要零件的校核。有一些零件,在上述第3)步中由于具體的結(jié)構(gòu)未定,難于進行詳細的工作能力計算,所以只能做初步計算及設(shè)計。在繪出部件裝配草圖及總裝配草圖以后,所有零件的結(jié)構(gòu)及尺寸均為已知,相互鄰接的零件之間的關(guān)系也為已知。只有在這時,才可以較為地定出作用在零件上的載荷,決定影響零件工作能力的各個細節(jié)因素。只有在此條件下,才有可能并且必須對一些重要的或者外形及受力情況復(fù)雜的零件進行的校核計算。根據(jù)校核的結(jié)果,反復(fù)地修改零件的結(jié)構(gòu)及尺寸,直到滿意為止。