机械设计

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。机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的首步，是决定机械性能的主要的因素。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）下设计出很好的机械，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：工作性能、低制造成本、较小尺寸和重量、使用中可靠性、低消耗和少环境污染。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，使设计的机械有较优的综合技术经济效果。过去，设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展，制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。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、泵设计、压缩机设计、汽轮机设计、内燃机设计、机床设计等***性的机械设计分支学科。

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与机械产品设计有关的主要标准大致有

1、概念标准化：设计过程中所涉及的名词术语、符号、计量单位等应符合标准；

2、实物形态标准化：零部件、原材料、设备及能源等的结构形式、尺寸、性能等，都应按统一的规定选用。

3、方法标准化：操作方法、测量方法、试验方法等都应按相应规定实施。

标准化准则就是在设计的全过程中的所有行为，都要满足上述标准化的要求。现已发布的与机械零件设计有关的标准，从运用范围上来讲，可以分为***、行业标准和企业标准三个等级。从使用强制性来说，可分为必须执行的和推荐使用的两种。

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机械设计确定各部件或总成的结构形式和功能

在确定了机床成型方式和整体初步结构后就要对各部位进行初步规划，这时要比较清晰和明了各部位的功能以及确定采用何种机构来实现这些部位的功能。做这些规划的前提的前提就是要先考虑这个组件或部件的安装和拆卸问题。比如对于易损件或耗材或对于一些需要经常调校的装置和机构就要求考虑合理的拆装和维修时的便利性。比如要更换一条三角皮带，则要对该机进行杀牛剥皮式的拆卸和更换那就不能算是一个好的设计。

例如当我们确定采用常用的直线进给机构时所要考虑的问题有如下方面：结合实际的效率和精度需求明确某种实现形式，常用的当然有导轨加丝杠这种形式 ，至于是采用滑动摩擦丝杠还是滚动摩擦的丝杠则要根据实际情况确定。传动效率、定位精度、动态响应性、负载情况、速度特性、螺纹升角、丝杠所能承受的轴向载荷、导程、造价成本等因素都要综合考虑。再比如间歇运动机构，在电机控制技术还没完善前，要实现此类机构那真是花样繁多（槽轮形式，不完全齿轮形式）。

机械设计的模式　

机械设计是规划和设计实现预期功能的新机械或改造原有机械的性能，其大体可分为以下几种模式。新型设计(开发性设计)：应用成熟的科学技术或经过实验证明可行的新技术，设计不曾有过的新型机械，主要包括功能设计和结构设计。继承设计：根据使用经验和技术发展对已有的机械设计更新，以提高的性能、降低制造成本或减少运行费用。变型设计：为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删，从而发展出不同于标准型的变型产品。　　机械设计是机械工程的重要组成部分，是决定机械性能的主要因素。由于各产业对机械的性能要求不同而产生了许多***性的机械设计，如纺织机械设计、矿山机械设计、农业机械设计、船舶设计、汽车设计、机床设计、压缩机设计、内燃机设计、汽轮机设计和泵设计等。