机械设计在机械制造中的重要性

摘 要：机械工程是动态的机械,作为工程社会发展动力的一个要素,在机械的发展过程中是一个铺垫的作用,设计是机械工程的基础,设计决定其他步骤如何发展,它属于创造性工作之一.

关 键 词：机械工程机械设计方案设计

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.随着计算机技术的发展,计算机在机械设计中得到了日益广泛的阶段进行多方案的对比,以及可以对不同的方案其结构强度,刚度和动力特性进行精确的分析.

1机械设计的工作的几个阶段

机械设计是通过使用要求对机械的工作结构、运动方式、原理、力和能量的传递方式,每一个零件的材料与形状尺寸等进行构思,分析和计算并将其转化为具体的描述,来作为制造依据的工作过程通常来说,一个好的设计离不开以下几个阶段.

1.1计划阶段

计划阶段首先应当对于已有的情况充分掌握和了解.调查当中的有利点和缺陷,及时预防.并将其作为以后工作的参考点,使工作在图纸与实际工程都可行.能够充分约束机械制造在各个方面获得良好的状态和效果.

1.2方案阶段是设计阶段的重点一环

这一事件应当将希望,客观条件,结果之间的关系相互调和,找到中间的契合点.方案设计不但要注意产品的最终形态,也应当在中间环节进行调控,处理,更新,以求提供最好的怎么写作.具体要求就是根据工作的原则,理论等,通过恰当的绘制手段,完成绘制图,并交给有关人员审核检查.审查结果出来后就可以进行施工创作了.

1.3技术设计阶段

其目标是产生总装配草图及部件装配草图根据总装配草图和部件装配草图对产品进行设计.要参考审查产生的意见和建议完成接下来的工作规划.完成所有零件的设计以及总体状态的双重丰收.在未来的工作中,也可能不断修改工作方案,以求达到最好的状态.完成文件的设计,而考虑到大批量的生产要求,应当注意模具的设计.

2计算机在机械设计中的应用

计算机在机械设计进程中起到不可估计的作用.在机械设计之前,制定设计任务是设计的前期工作,要根据是用户订货,市场需要和新的研究成果,设计部门应用各种技术和市场情报拟列可能方案,比较其利弊,与经营部门和用户共同商议.制定合理的设计任务目标,对于新型设计极其重要,任务目标的失误有可能造成经济上的严重损失,甚至使得整个计划面临失败,而与之相关的,就是要确定总体方案,即确定所要应用的工作原理和与之相应的结构形式.当总体方案确定后,用运用机构学的知识,选用合适的机构以得到所需要的运动方案.在绘制零件图的同时还需要进行两项工作：1）工艺性审核,使零件便于加工并降低制造成本.2）标准审核,使零件结构要素、尺寸、公差配合,热处理条件以及标准和通用零件等符合标注的规定.零件图完成后开始图纸核对,这是非常重要的工作,经过仔细校对的图纸能保证加工后装酬顷利,最可靠的校对方法是根据已绘制好的零件图重绘出一张总装配图,所有的矛盾之处就会体现出来.

但是,上述的流程不能解决全部问题,应当将设计的视野拓宽,完成更为优秀和理性的设计草图.提升设计问题的逻辑性,完成更加优质,更加合理的设计.提升设计有效性以及经济性的设计方法包括：1）在软件上选用较为现代和先进的CAD,并找出最优参数,使其计算的结果尽可能标准化,保证机器性能的稳定,可靠.2）为了便于集合零件以及方便修正,应当选用来源广泛,较为通用的材料.3）注意科学技术元素的调动.4）使其零件的机构简洁,效果明显而充分.便于拆装整理和故障检测.另外机械设计的努力目标为,在各种限定的条件下设计出最好的机械；即作出优化设计,然而优化设计需要综合的考虑诸多要求,其中包括：最好的工作性能、最低的制造成本、最小尺寸和需要、使用中的最可靠性、最低消费和最少环境污染,他们之间的相对重要性因机械种类和用途不同而不同.而设计者的主要任务是按照具体情况衡量轻重,统筹兼顾,使其设计的机械具有最优的综合技术经济效果.

3机械设计准则

3.1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.例如振动会产生额外的动载荷和变应力,尤其是当其频率接近机械系统或零件的固有频率时,将发生共振现象,这时振幅将急剧增大,有可能导至零件甚至整个系统的迅速损坏.振动性稳定准则就是限制机械系统或零件的相关振动参数,如固有频率、振幅、噪声等在规定的允许范围之内.又如机器工作时的发热可能会导致热应力、热应变,甚至会造成热损坏.热特性准则就是限制各种相关的热参数（如热应力、热应变、温升等）在规定范围内.

3.2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：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；

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.

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.

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.

3.3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.

3.4安全性准则

机器的安全性包括：

零件安全性：指在规定外载荷和规定时间内零件不发生如断裂、过度变形、过度磨损和不丧失稳定性等等.

整机安全性：指机器保证在规定条件下不出故障,能正常实现总功能的要求.

工作安全性：指对操作人员的保护,保证人身安全和身心健康等等.

环境安全性：指对机器周围的环境和人不造成污染和危害

4结论

由于知识的扩展是不停顿的也是无止境的.对于机械工程也是如此.因此,对于机械设计的传递和发展角度来讲,应该不断迎接新挑战,拓展新路,制作出更好更加完美的机械产品.