機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求包括以下幾點(diǎn):
實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能,并能在規(guī)定的工作條件下、規(guī)定的工作期限內(nèi)正常運(yùn)行。這是機(jī)械設(shè)計(jì)的首要目標(biāo),機(jī)械產(chǎn)品必須能夠完成預(yù)定的功能,并保證在規(guī)定的工作條件和期限下正常運(yùn)行。
滿足可靠性要求。機(jī)械系統(tǒng)的可靠性與其零部件數(shù)量直接相關(guān),因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量減少零件數(shù)目。但目前對機(jī)械產(chǎn)品的可靠度難以提出統(tǒng)一的指標(biāo),因此需要在設(shè)計(jì)中綜合考慮各種因素,以確保機(jī)械系統(tǒng)的可靠性。
滿足經(jīng)濟(jì)性要求。機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)盡量降低制造成本,提高機(jī)械生產(chǎn)率,減少能源和材料的耗費(fèi),同時降低維護(hù)及管理費(fèi)用。
操作方便、工作。機(jī)械產(chǎn)品的操作系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)簡單可靠,有利于減輕操作人員的勞動強(qiáng)度。此外,應(yīng)當(dāng)配備各種保險裝置以消除由于誤操作而引起的危險,避免人身及設(shè)備事故的發(fā)生。
造型美觀、減少污染。機(jī)械產(chǎn)品的造型直接影響到產(chǎn)品的銷售和競爭力,在當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)中是一個不容忽視的環(huán)節(jié)。同時,噪音也是反映機(jī)械質(zhì)量的一個重要標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)時盡量減少噪音污染。
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和機(jī)械設(shè)計(jì)區(qū)別如下:
區(qū)別是機(jī)械設(shè)計(jì)是更專業(yè),更深層次的知識。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)顧名思義,就是機(jī)械設(shè)計(jì)類的基礎(chǔ)知識。
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是機(jī)械工程的重要組成部分。
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是機(jī)械生產(chǎn)的步,是決定機(jī)械性能的主要的因素。機(jī)械設(shè)計(jì)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(jì)算手段等)下設(shè)計(jì)出的機(jī)械,即做出優(yōu)化設(shè)計(jì)。
優(yōu)化設(shè)計(jì)需要綜合地考慮許多要求,一般有工作性能、制造成本、小尺寸和重量、使用中可靠性、消耗和少環(huán)境污染。這些要求常是互相矛盾的,而且它們之間的相對重要性因機(jī)械種類和用途的不同而異。
設(shè)計(jì)者的任務(wù)是按具體情況權(quán)衡輕重,統(tǒng)籌兼顧,使設(shè)計(jì)的機(jī)械有的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。過去,設(shè)計(jì)的優(yōu)化主要依靠設(shè)計(jì)者的知識、經(jīng)驗(yàn)和遠(yuǎn)見。隨著機(jī)械工程基礎(chǔ)理論和價值工程、系統(tǒng)分析等新學(xué)科的發(fā)展,制造和使用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)資料的積累,逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學(xué)計(jì)算。
機(jī)械設(shè)計(jì)階段:
在計(jì)劃階段中,應(yīng)對所設(shè)計(jì)的機(jī)器的需求情況做充分的調(diào)查研究和分析。通過分析,進(jìn)一步明確機(jī)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(jì)、加工以及時限等各方面所確定的約束條件。
根據(jù)不同的工作原理,可以擬定多種不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的具體方案。例如僅以切削螺紋來說,既可以采用工件只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而刀具作直線運(yùn)動來切削螺紋,也可以使工件不動而刀具作轉(zhuǎn)動和移動來切削螺紋。這就是說,即使對于同一種工作原理,也可能有幾種不同的結(jié)構(gòu)方案。
原動機(jī)部分的方案當(dāng)然也可以有多種選擇。由于電力供應(yīng)的普遍性和電力拖動技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在可以說絕大多數(shù)的固定機(jī)械都優(yōu)先選擇電動機(jī)作為原動機(jī)部分。熱力原動機(jī)主要用于運(yùn)輸機(jī)、工程機(jī)械或農(nóng)業(yè)機(jī)械。即使是用電動機(jī)作為原動機(jī),也還有交流和直流的選擇,高轉(zhuǎn)速和低轉(zhuǎn)速的選擇等。
機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程及方法:
1、確定設(shè)計(jì)任務(wù)
需要提出設(shè)計(jì)任務(wù)書,其中包含提出任務(wù)、分析需求和確定任務(wù)三個步驟。
2、方案設(shè)計(jì)
根據(jù)制定的設(shè)計(jì)任務(wù)書進(jìn)行方案設(shè)計(jì),對設(shè)備的功能、用材、原理等提出可能的解決方案并反復(fù)確認(rèn),確認(rèn)一個選定的方案。
3、技術(shù)設(shè)計(jì)
確定方案時,需要提供原理圖或者機(jī)械結(jié)構(gòu)圖,亦或者機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。設(shè)計(jì)方案后,開始對機(jī)械部分進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì),外形、結(jié)構(gòu)、材料、標(biāo)準(zhǔn)件、圖紙等。
4、編寫技術(shù)文件
設(shè)備圖紙的加工、驗(yàn)收、試運(yùn)行和技術(shù)文件的編制。
機(jī)械設(shè)計(jì)需要具備哪些基礎(chǔ)知識?
基本知識:
機(jī)械制圖數(shù)學(xué) 理論力學(xué) 材料力學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì) 機(jī)械原理 機(jī)械制造電路原理(雖然看起來是電氣學(xué)的,但是機(jī)械的人一定要掌握電路)彈性力學(xué)(主要有限元分析方面)數(shù)值分析 TRIZ 機(jī)械工程控制微機(jī)原理 (前面8個很重要)plc。
關(guān)于軟件:
cad(solidedge/solidworks/)Ansys(有限元分析) Adams(模擬仿真) mastercam(機(jī)床仿真) UGNX abqushepermesh(主要建模網(wǎng)格) matlab(信號等分析)labvieW(信號處理)
總之機(jī)械設(shè)計(jì)必須掌握計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)分析,計(jì)算機(jī)發(fā)展的太快,這方面牽涉的軟件太多了,所以建模、分析、仿真的必須得至少各熟練一個。