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机械设计的基本要求和一般步骤

时间:2024-11-03 百科知识 版权反馈
【摘要】:机器必须具有预定的生产上或生活上所要求的功能,这是设计机器的根本目的。功能要求是选择和确定方案的依据。因此,应使设计的零件结构合理并满足强度、刚度、耐磨性、稳定性和寿命等方面的要求。上述要求有的相互一致,如安全性与可靠性,有的相互矛盾,如可靠性与经济性。设计者在设计时应使机器的综合性能最佳。设计的机器能否满足使用要求,还需要通过样机的试制和试运行来确定。

1.机械设计的基本要求

机械设计主要有以下几个方面的基本要求。

1)功能要求

机器必须具有预定的生产上或生活上所要求的功能,这是设计机器的根本目的。功能要求是选择和确定方案的依据。

2)经济性要求

机器的经济性是一项综合性指标,它体现为设计、制造的成本低,生产率高,日常能耗和维护费用低。

3)可靠性要求

机器的可靠性通常用可靠度表示。它是指在规定的使用时间内和规定的条件下,机器能正常工作的概率。由于机器是由零件组成的,其可靠度取决于零件的可靠度。因此,应使设计的零件结构合理并满足强度、刚度、耐磨性、稳定性和寿命等方面的要求。

4)安全性要求

安全运行是机器正常工作的必要条件。安全性包括操作者安全和机器本身的安全,因此机器要有各种保护装置,以及故障前的报警装置。

5)操作使用要求

机器要操作方便,有利于减少操作者的体力和脑力消耗、改善操作者的工作环境。同时,应尽量降低机器噪声,减少对环境的污染

上述要求有的相互一致,如安全性与可靠性,有的相互矛盾,如可靠性与经济性。设计者在设计时应使机器的综合性能最佳。

2.机器设计的一般步骤

机械设计的步骤一般有以下几个。

1)制订产品设计任务书

根据产品功能提出设计任务和明确设计要求,研究分析设计任务实现的可能性,然后确定设计课题,制订产品设计任务书。

2)方案设计

在满足设计任务书中具体设计要求的前提下,由设计人员构思出若干种可行方案进行分析比较,从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可行的方案。

3)技术设计

在总体方案设计的基础上,确定机器各部分的结构和尺寸,绘制总装配图、部件装配图和零件图。为此,必须对机器中的所有零件(除标准件外)进行设计。

机械零件设计的主要步骤如下。

(1)根据零件的使用要求,选择零件的类型和结构。

(2)根据机器的工作要求,分析零件的工作情况,确定作用在零件上的载荷。

(3)根据零件的工作情况,分析其可能出现的失效形式,从而确定其计算准则。

(4)合理选择零件材料,根据计算准则求出零件的主要尺寸,考虑热处理方式并进行零件的结构设计。

(5)绘制零件图,制订技术要求,编写计算说明书和有关的技术文件。

对于不同的零件和工作条件,设计步骤可能有所不同。此外,在设计过程中,这些步骤又是交错、反复进行的。

4)制造和鉴定

设计的机器能否满足使用要求,还需要通过样机的试制和试运行来确定。样机制成后,可进行试运行或在生产现场试用,将试验过程中发现的问题反馈给设计者,经过修改后,进一步完善设计方案,便可组织鉴定,在鉴定通过后便可批量生产。

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