机械设计的基本要求与程序

一、机械设计的基本要求

现代化的生产和生活对机械产品质量、性能、价格等方面的要求越来越高，从而对机械设计的要求也越来越高。下述几点既是机器应满足的技术要求，也是对设计人员提出的设计要求。

1.对功能的要求

机械设计最基本的要求就是能实现其预定的功能，即对功能的要求。机械应能满足社会的需求，并能解决用户在生产或生活中的问题，这是设计机械的基本出发点。机械的功能是由许多量化指标来体现的，包括运动学上的指标，如位移、速度、加速度等；承载能力方面的指标，如强度、刚度、寿命等。每个量化指标均应达到具体设计要求。产品的功能在很大程度上取决于设计工作的优劣。为了实现其预定的功能，合理选择机械的原理方案就显得至关重要。

2.经济性要求

经济性要求是一个综合指标，在产品的设计、制造、使用、维护等方面均有所体现。经济性要求的宗旨就是在实现其预定功能的前提下，让用户买到物美价廉的产品。“物美价廉”意味着良好的性能和质量，以及设计制造和耗材的成本低廉，也就是具有较好的技术经济指标。

3.安全性要求

机械要满足安全性要求。在机械的设计阶段就必须对其使用安全予以足够的重视。不仅要保证机械使用人员的安全，也要保证机械工作时自身的安全。

4.可靠性要求

可靠性要求就是要保证机械在规定的时间内可靠地完成规定的功能，即要保证机械使用过程中性能的稳定性。可靠性高意味着故障率低，正常工作的时间长。机械的可靠性在设计、制造阶段就已经确定了，机械设计对机械的可靠性起决定性的作用。

5.操作使用要求

操作使用要求是机械质量的重要评价因素。在设计阶段必须考虑机械是否符合人的生理条件，以及操作是否轻便省力。设计机械时，要尽量降低对操作人员学历和知识水平的要求。另外，机械的噪声要小，且要能防止有害介质的泄漏，以减少对操作者的伤害。

6.绿色环保的要求

机械应能满足绿色环保的要求。节约资源和保护环境是基本国策，可持续发展是国家的发展战略，节能、减排、减少原料消耗、降低环境污染是机械设计和制造阶段必须考虑的因素。

综上所述，为设计出高产、可靠、安全、经济和环保的绿色机械，要求机械设计者在掌握传统设计理论的同时，还能主动地学习新知识，运用新技术、新材料和新方法。(www.xing528.com)

二、机械设计的一般程序

机械设计的过程虽无一定的固定模式，但从提出设计任务到产品投入市场，一般都需要经过以下几个阶段。

1.产品规划阶段

产品规划阶段的工作包括：通过市场调研，了解产品的社会需求；确定拟开发产品的总体功能以及性能指标；根据现有技术和生产条件研究实现该产品的可行性；明确设计中需要解决的主要问题；拟订设计任务书。

2.方案设计阶段

方案设计阶段的工作包括：根据设计任务的要求，调研市场上同类产品设计的功能原理、技术水平以及生产和使用情况；进行功能原理设计，努力探索多种新型的功能原理；拟订系统总成和总体方案；选择机构和传动方式；论证技术方案的可行性；进行方案的评价和优选。

3.技术设计阶段

技术设计阶段的工作包括：对选定方案进行运动学和动力学的分析、计算；确定机构和零件的功能参数，必要时应进行模拟试验；完成主要零件工作能力的计算；完成结构设计，形成总装图；考虑制造工艺，确定零件的形状、尺寸，确定零件的配合公差，绘制零件图；进行设计的标准化；编写零件的加工制造工艺流程；编写设计说明书等技术文件。

4.试制、试验、改进、鉴定阶段

试制、试验、改进、鉴定阶段的工作包括：试制样机，并按规程进行试验；检测各项性能参数指标是否达到设计要求；经过鉴定、评价，提出改进意见。有时需要反复进行改进和试验。

5.产品定型阶段

经过试验和鉴定，确认产品的各项指标达到设计要求后，可进行小批量试生产，经过实际使用，收集使用数据和反馈意见，并对设计做进一步的修改，使产品逐步完善，最后正式定型产品。

实际上，机械设计的各个阶段是互相联系的，在某个阶段发现问题后，必须回到前面的有关阶段修改设计。整个机械设计过程就是一个不断修改、不断完善并逐步接近理想结果的过程。