機(jī)械設(shè)計的一般步驟如下:
一、需求分析:任何一個設(shè)計項目都需要從需求出發(fā),機(jī)械設(shè)備設(shè)計也不例外。在這一階段,設(shè)計師需要與客戶進(jìn)行充分的溝通,了解客戶的需求和期望。同時,還要考慮到設(shè)備的使用環(huán)境、功能要求、技術(shù)指標(biāo)等因素,為后續(xù)的設(shè)計工作打下基礎(chǔ)。
二、概念設(shè)計:在需求分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計師需要進(jìn)行概念設(shè)計。這一階段的目標(biāo)是形成初步的設(shè)計方案,包括設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)、功能布局、工作原理等。設(shè)計師可以通過手繪草圖、CAD繪圖等方式,將概念設(shè)計的想法具象化,以便于后續(xù)的討論和改進(jìn)。
三、詳細(xì)設(shè)計:在概念設(shè)計確定之后,設(shè)計師需要進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計。這一階段的任務(wù)是對設(shè)備進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計、零部件設(shè)計、工藝設(shè)計等,以滿足設(shè)備的功能和性能要求。設(shè)計師需要進(jìn)行多方位的考慮,包括材料選擇、工藝流程、性能等,確保設(shè)計的可行性和可靠性。
四、制造與組裝:詳細(xì)設(shè)計完成后,就進(jìn)入了制造與組裝階段。這一階段需要將設(shè)計圖紙轉(zhuǎn)化為實際的零部件和組裝結(jié)構(gòu),涉及到加工、裝配、調(diào)試等工藝過程。設(shè)計師需要與制造人員密切合作,確保設(shè)計的準(zhǔn)確性和實用性。
五、試驗與驗證:在機(jī)械設(shè)備設(shè)計完成后,需要進(jìn)行試驗與驗證。這一階段的目的是檢驗設(shè)計的合理性和性能是否滿足要求。設(shè)計師需要進(jìn)行各項試驗和測試,如強(qiáng)度測試、功能測試、可靠性測試等,以確保設(shè)備的質(zhì)量和可靠性。
六、優(yōu)化改進(jìn):試驗與驗證階段可能會發(fā)現(xiàn)一些問題和不足之處,設(shè)計師需要及時進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。這一階段需要對設(shè)計進(jìn)行反思和調(diào)整,以解決問題和提升性能。通過不斷的優(yōu)化改進(jìn),使得設(shè)備設(shè)計更加完善和優(yōu)越。
機(jī)械設(shè)計的基本要求包括以下幾點:
實現(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,同時降低維護(hù)及管理費用。
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)計時盡量減少噪音污染。
機(jī)械設(shè)計的基本原理如下:
1、機(jī)械設(shè)計中節(jié)能設(shè)計的基本原理。
機(jī)械設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計主要以平衡理念為基本指導(dǎo)思想,平衡節(jié)能原理即是機(jī)械設(shè)計中節(jié)能設(shè)計的基本原理。
功率匹配節(jié)能、減小摩擦、動力源改進(jìn)是機(jī)械節(jié)能設(shè)計的三個主要方面。結(jié)合實際情況,在設(shè)計前,對機(jī)械在操作運(yùn)行過程之中可能產(chǎn)生的能源消耗與浪費的情況進(jìn)行充分考慮,從設(shè)計中每一環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)著手,才能從根本上實現(xiàn)節(jié)能的目的。
2、動力源的節(jié)能設(shè)計原理。
通常情況下一臺機(jī)械設(shè)備的發(fā)動機(jī)就是其主要的動力源。節(jié)能設(shè)計的動力源原理即是,在限度增加發(fā)動機(jī)輸出功率的同時,限度減少發(fā)動機(jī)的輸入功率。
簡單來說就是在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程中盡可能地提升電能與熱能、動能、勢能等的轉(zhuǎn)化率。在實際節(jié)能設(shè)計過程中,通常是從設(shè)備的啟動與減速停止這兩方面體現(xiàn)動力源的節(jié)能設(shè)計原理。
例如,在設(shè)備的啟停過程中,慣性會讓準(zhǔn)備停止的設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行,而通過合理的設(shè)計將這部分動能存儲起來,用于設(shè)備啟動時的動力能源。
機(jī)械設(shè)計的主要程序為:①根據(jù)用戶訂貨、市場需要和新科研成果制定設(shè)計任務(wù)。②初步設(shè)計。包括確定機(jī)械的工作原理和基本結(jié)構(gòu)形式,進(jìn)行運(yùn)動設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計并繪制初步總圖以及初步審查。③技術(shù)設(shè)計。包括修改設(shè)計(根據(jù)初審意見)、繪制全部零部件和新的總圖以及第二次審查。④工作圖設(shè)計。包括后的修改(根據(jù)二審意見)、繪制全部工作圖(如零件圖、部件裝配圖和總裝配圖等)、制定全部技術(shù)文件(如零件表、易損件清單、使用說明等)。⑤定型設(shè)計。用于成批或大量生產(chǎn)的機(jī)械。對于某些設(shè)計任務(wù)比較簡單(如簡單機(jī)械的新型設(shè)計、一般機(jī)械的繼承設(shè)計或變型設(shè)計等)的機(jī)械設(shè)計可省去初步設(shè)計程序。