機械設計(machinedesign),根據(jù)使用要求對機械的工作原理、結構、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、潤滑方法等進行構思、分析和計算并將其轉化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。
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(chǎn)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(xiàn)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(xiàn)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。
與機械產(chǎn)品設計有關的主要標準大致有:
1、概念標準化:設計過程中所涉及的名詞術語、符號、計量單位等應符合標準;
2、實物形態(tài)標準化:零部件、原材料、設備及能源等的結構形式、尺寸、性能等,都應按統(tǒng)一的規(guī)定選用。
3、方法標準化:操作方法、測量方法、試驗方法等都應按相應規(guī)定實施。
機械設計的特點
1、多學科綜合:機械設計是一個多學科綜合的領域,涉及到多個工程學科的知識和技術,包括力學、材料科學、動力學、熱學等。
2、基于工程實踐:機械設計是以實踐為基礎的工程學科,設計師需要考慮到實際的工程應用和需求。
3、剛性和精度要求:機械設計中的零部件和系統(tǒng)通常需要具備一定的剛性和精度要求。
4、標準化和規(guī)范性:機械設計涉及到許多標準和規(guī)范,如尺寸標準、公差規(guī)范、標準等。
5、CAD輔助設計:計算機輔助設計(CAD)技術在機械設計中得到廣泛應用。CAD軟件可以提供強大的建模、繪圖和分析工具,加快設計過程,提高設計的精度和效率。