机械设计基础

2013-08-14 by:机械结构设计来源:仿真在线

机械设计基础

机械设计(machine design),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。

机械设计(machine design),根据用户的使用要求对专用机械的工作原理、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、分析和计算并机械设计将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。机械设计是机械工程的重要组成部分,是机械生产的第一步,是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是:在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械,即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求,一般有:最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求常是互相矛盾的,而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。设计者的任务是按具体情况权衡轻重,统筹兼顾,使设计的机械有最优的综合技术经济效果。

服务于不同产业的不同机械,应用不同的工作原理,要求不同的功能和特性。各产业机械的设计,特别是整体和整系统的机械设计,须依附于各有关的产业技术而难于形成独立的学科。因此出现了农业机械设计、矿山机械设计、纺织机械设计、汽车设计、船舶设计、泵设计、压缩机设计、汽轮机设计、内燃机设计、机床设计等专业性的机械设计分支学科。但是,这许多专业设计又有许多共性技术,例如机构分析和综合、力与能的分析和计算、工程材料学、材料强度学、传动、润滑、密封,以及标准化、可靠性、工艺性、优化等。

机械设计目的是要设计出一种能达到预定功能要求、具有性能好、成本低、价值最优,能满足市场需求的机械产品。

机械设计的特点是从抽象概念到具体产品的演化过程。从抽象的产品规划、功能需求、原理方案设计到较具体的结构方案设计、总体设计等。设计者在设计过程中,不断丰富和完善产品的设计信息,直到完成整个产品的设计。

机械设计是一个逐步求精和细化的过程。在产品设计的初期阶段,设计者以产品的结构关系与参数的表达,往往是模糊的和不完善的。随着设计过程的发展,产品的结构和参数关系,才逐渐清晰和不断完善。

机械设计是一个反复修改和迭代的过程(即设计一再设计的反复过程)。在此过程中,设计者需要不断的修改某些设计参数和结构,以达到最终的设计要求。

设计方案的多解性。能够满足一定功能要求和设计约束的设计方案不是唯一的,存在着多种可行方案。设计者应在多种可行方案中,选择最优者作为设计方案,这就出现了一个新的领域即优化设计。

总之,设计工作是一个创造性的工作,设计过程也就是一个不断创新的过程。

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机械基础主要讲:材料的种类、性能等;机械传动的类型;机构的类型、特点;带传动、齿轮传动的参数、特点等;轴、轴承、轮系的类型、特点等;金属加工的基础知识,加工方法等;

机械设计基础主要讲:平面机构运动简图及自由度计算、平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、蜗杆传动机构、轮系、其他机构、挠性传动、连接、轴、滑动轴承、滚动轴承、联轴器和离合器、弹簧、机械的平衡与调速。重在设计!

机械设计方案主要包括以下几个方面的信息:
1、大致总装图,能让客户知识你所设计的机械基本内部结构;
2、重要零件的材料,把客户想要知道的重要零件的材料提供出来;
3、重要零件的大致计算书,所有涉及到主要性能、结构强度、安全性方面的计算最好能同时给出;
4、如果您设计的机械与客户或其它重要单位存在接口问题(包括电气接口),请给出接口尺寸图;
5、关键尺寸,涉及到机械性能的关键尺寸,请同时给出;
6、提供给客户你所使用的国家标准和参照的方案。

CAD:AutoCAD、Solidworks、proe,UG等,是机械设计辅助软件。CAM:MasterCAM、proe、UG(同时有机械设计和制造辅助功能)机械设计重视机械基础,机械制图基础,软件是辅助工具,最终要与实践相结合才能实现一项设计的完成。设计是前期规划,加工是后续工作,CAM是为加工是否合理作一个模拟性质的示范,机械设计是最终成功与否体现在实际的生产当中。以前的人们用手绘就可以设计并制作工程图,说明计算机只是加快设计过程的工具,而不是必须要依赖的手段。

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