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机械设计
摘要: 机器是由机械装置和其它组件组成的。它是一种用来转换或传递能量的装置,例如:发动机、涡轮机、车辆、起重机、印刷机、洗衣机、照相机和摄影机等。许多原则和设计方法不但适用于机器的设计,也适用于非机器的设计。术语中的“机械装置设计”的含义要比“机械设计”的含义更为广泛一些,机械装置设计包括机械设计。在分析运动及设计结构时,要把产品外型以及以后的保养也要考虑在机械设计中。在机械工程领域中,以及其它工程领域中,所有这些都需要机械设备,比如:开关、凸轮、阀门、船舶以及搅拌机等。
关键词: 设计流程设计规则机械设计
设计流程
设计开始之前就要想到机器的实际性,现存的机器需要在耐用性、效率、重量、速度,或者成本上得到改善。新的机器必需具有以前机器所能执行的功能。
在设计的初始阶段,应该允许设计人员充分发挥创造性,不要受到任何约束。即使产生了许多不切实际的想法,也会在设计的早期,即在绘制图纸之前被改正掉。只有这样,才不致于阻断创新的思路。通常,还要提出几套设计方案,然后加以比较。很有可能在这个计划最后决定中,使用了某些不在计划之内的一些设想。
一般的当外型特点和组件部分的尺寸特点分析得透彻时,就可以全面的设计和分析。接着还要客观的分析机器性能的优越性,以及它的安全、重量、耐用性,并且竞争力的成本也要考虑在分析结果之内。每一个至关重要的部分要优化它的比例和尺寸,同时也要保持与其它组成部分相协调。
也要选择原材料和处理原材料的方法。通过力学原理来分析和实现这些重要的特性,如那些静态反应的能量和摩擦力的最佳利用,像动力惯性、加速动力和能量;包括弹性材料的强度、应力和刚度等材料的物理特性,以及流体润滑和驱动器的流体力学。设计的过程是重复和合作的过程,无论是正式或非正式的进行,对设计者来说每个阶段都很重要。
最后,以图样为设计的标准,并建立将来的模型。如果它的测试是符合事先要求的,则再将对初步设计进行某些修改,使它能够在制造成本上有所降低。产品的设计需要不断探索和发展。许多方案必须被研究、试验、完善,然后决定使用还是放弃。虽然每个工程学问题的内容是独特的,但是设计师可以按照类似的步骤来解决问题。
产品的责任诉讼迫使设计人员和公司在选择材料时,采用最好的程序。在材料过程中,五个最常见的问题为:(a)不了解或者不会使用关于材料应用方面的最新最好的信息资料;(b)未能预见和考虑材料的合理用途(如有可能,设计人员还应进一步预测和考虑由于产品使用方法不当造成的后果。在近年来的许多产品责任诉讼案件中,由于错误地使用产品而受到伤害的原告控告生产厂家,并且赢得判决);(c)所使用的材料的数据不全或是有些数据不确定,尤其是当其性能数据长期不更新;(d)质量控制方法不适当和未经验证;(e)由一些完全不称职的人员选择材料。
通过对上述五个问题的分析,可以得出这些问题是没有充分理由而存在的结论。对这些问题的研究分析可以为避免这些问题的出现而指明方向。尽管采用最好的材料选择方法也不能避免发生产品责任诉讼,设计人员和工业界按照适当的程序进行材料选择,可以大大减少诉讼的数量。
从以上的讨论可以看出,选择材料的人们应该对材料的性质,特点和加工方法有一个全面而基本的了解。
在随后生产和售后服务的几年中,要接受新观念的变化,或者由试验和经验为基础,进一步