机械設計的一般程序及要求

六月飘雪

机械設計的一般程序及要求

一.      机械設計的一般程序:

一部新机械(机器)從著手設計到制造出來,大致要經過以下階段:

產品規划→方案設計→技術設計→施工設計→試制試驗鑒定→定型產品設計.

1.產品規划:根据社會﹑市場的需求确定所設計机械的功能范圍和性能指標﹔根据現有技術﹑資料及研究成果研究其實現的可能性,明确設計中要解的關鍵問題﹔擬定設計工作計划和設計任務書.

2.方案設計:按設計任務書的要求,了解分析同類机械的設計﹑生產和使用情況以及制造厂的生產技術水平﹔擬定机械系統的組成﹑總体布置﹔确定有關机构和傳動方式.

該階段中,滿足設計任務書的要求前提下,由設計人員构思出多种可行的設計方案,并用方案原理圖表達出來.通過對各种可行的方案進行比較和篩選,并進行技術經濟評估及可行性評價,從中优選出一种功能滿足要求﹑工作原理可靠﹑結构設計可行﹑成本低的最优方案.

方案設計是机械產品設計的初始階段.它是一個重要階段.因為,方案設計的优劣直接決定了机械設計的成敗和質量,故應充分重視.

3.技術設計:對已選定的設計方案進行運動學和動力學分析﹔确定机构和零件的功能參數,必要時進行模擬試驗,現場測試,計算零件的工作能力,進而确定机械的主要結构尺寸,繪制設計總圖.

4.施工設計:根据技術設計的結果,考慮零件工作能力和結构工藝性,确定零件的形狀和結构尺寸以及配合件間的公差﹔完成零﹑部件及整机的全部工作圖﹔編寫有關技術文件.

5.試制﹑試驗﹑鑒定:經過加工﹑安裝及調試,制造出樣机.所設計的机械能否實現預期的功能,滿足所提出的要求,其可靠性﹑經濟性如何等,都須通過樣机的試驗來加以驗証.再經過鑒定,決定是否可以投產或進行必要的改進設計.

6.定型產品設計:經過試驗和鑒定,對設計進行必要的修改后,可進行小批量的試產.經過實際條件下的使用,將取得數据和使用意見反饋回來,再進一步修改設計,即定型產品設計,然后正式投產.

實際上整個机械設計的各個階段是相關聯的,在某個階段發現問題后,必須返回到前面的有關階段進行設計的修改,整個机械設計過程是一個不斷修改﹑不斷完善以至逐漸接近最佳結果的過程.或者說是一個“設計-評价-再設計(修改)”漸進与优化的過程.它是滿足社會客觀需求及提高社會生產力為目標的一种創造性勞動.

二.      机械設計的一般要求:

1.具有預定功能的要求:使所設計制造机器能實現預定的功能,并在規定的工作條件下和規定的工作期限內正常運行.在設計階段起重要作用是机器工作原理的選擇.

2.使用維護和安全性要求:在机器的設計階段,就必須對机器的使用﹑維護和安全性給予足夠的重視.即要求設計的机器操作方便和省力,要設置必要的安全防護裝置及措施,使運行時安全可靠,安全包括操作人員的人安全及机器工作時本的安全,力求方便并降低噪音,不污染環境.

3.可靠性要求:机器可靠性的概念是在机器的組成日趨复雜的前提下發展起來的.可靠性是用可靠度來度量的.一部机器或一個部件,都是由各种各樣的零件組成的一個系統.而系統的可靠度則取決于其組成部件或零件的可靠度.對于串聯机械系統而言,組成机器系統的零部件越多,則其可靠度越低,因此,從提高系統可靠度的觀點,在設計機器時應盡量減少零件的數目.

4.經濟性要求:機器的經濟性是一個綜合性的指標,它體現在設計﹑製造﹑使用的全過程中.設計及製造的經濟性表現為設計製造成本的降低.使用經濟性則表現為高生產率,高效率,較少地耗費能源﹑原材料及輔助材料,以及低的管理和維護費用等.

5.造型美要求:隨著社會的飛速發展和市場競爭的日益激烈,在同樣滿足使用功能的條件下,產品的外觀造型設計已成為競爭的重要手段之一,因而工業產品的藝術造型設計也就成為工業產品開發設計中必不可少的重要組成部份.

運用工業藝術造型設計方法,對機械產品進行工業造型設計,能使所設計的機器實現產品功能的科學性和造型設計的藝術以及人-機系統的諧調,從而達到產品實用﹑經濟﹑美觀的目的.