機械設計必備程序(你需要一個明確的機械設計思路)

設計的一般程序

設計機器的過程是複雜的, 它涉及到多方面工作, 如市場需求調研, 技術預測和人機工程等。本書僅就設計機器的技術過程進行討論。設計機器是一個富有創造性的工作, 同時也是一個儘可能多地利用已有成功經驗的工作。由於機器的種類繁多, 性能差異巨大, 所以設計機器的過程並沒有一個通用的固定順序, 需要根據具體情況進行。在此僅以比較典型的順序為例,介紹機械設計的一般程序。

一、 明確設計任務

設計人員在接受一個新機器的設計任務時, 通常對所要設計的機器的認識並不是十分清楚。此時, 應根據使用要求和工作條件, 確定機器的功能範圍及指標, 明確設計需要解決的問題。(設備使用條件、使用環境、具備的功能)

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設備檢查

二、方案設計

明確了設計需要解決的問題後, 研究實現機器功能的可能性, 提出可能實現機器功能的多種方案。每個方案應該包括原動機、 傳動機構和工作機構 (對複雜的機器甚至還包括控制系統)。然後,在考慮機器的使用要求、現有的技術水平和經濟性的基礎上,綜合運用各方面的知識與經驗對各個方案進行分析。通過分析確定原動機;選定傳動機構;確定工作機構的工作原理及應滿足的工作參數,繪製原理工作圖,完成機器的方案設計。

在方案設計過程中, 要注意借鑑與採用同類機器成功的先例。同時, 注意相關學科與技術的新成果的應用, 如材料科學、 製造技術和控制技術的發展使得原來不能實現的方案變為可能,這些都為方案設計的創新奠定了基礎。(原理草圖設計、方案草圖)

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技術方案

三、技術設計

技術設計是機器設計的核心。在技術設計過程中, 要完成各種設計計算, 校核計算, 產生總裝配圖,部件裝配圖和零件工作圖。技術設計大致包括以下工作:

1.運動學設計。根據設計方案和工作機構的工作參數,確定原動機的動力參數,如功率和轉速,進行機構設計確定各構件的尺寸與運動參數。

2.動力學計算。根據運動學設計的結果,計算出作用於零件上的載荷。

3.零件設計。根據零件的載荷與設計準則,通過計算、類比或模型試驗的方法,確定零部件的基本尺寸。

4.總裝配草圖設計。根據零部件的基本尺寸和機構的結構關係,設計總裝配草圖。在綜合考慮零件的裝配、 調整、潤滑、加工工藝等的基礎上, 完成所有零件的結構與尺寸設計。確定了零件的結構、 尺寸和零件間的位置關係, 可以比較精確地計算出作用在零件上的載荷,分析影響零件工作能力的因素, 如應力集中。在此基礎上應對主要零件進行校核計算, 如對軸進行精確的強度計算, 對軸承進行壽命計算。根據計算結果反覆地修改零件的結構及尺寸,直至滿足設計要求。

5.總裝配圖與零件工作圖設計。根據總裝配草圖確定的零件結構及尺寸,完成總裝配圖與零件工作圖設計。(根據方案圖確定主體尺寸、 進行結構設計、零件的繪製、 整理出圖)

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紙箱貼標機

四、編寫技術文件

視情況與要求, 編寫機器的設計計算說明書、 使用說明書、 標準件明細表、 外購件明細表、驗收條件等。

在上述設計過程中,如某一環節出現了問題或不可行,則需要返回來修改前面的設計,直至問題得到解決。有時, 為此甚至整個方案都要推倒重來。因此, 機械設計過程是一個具有迭代的過程。(標準件和外購件整理、說明書編制、驗收文件)。



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