机械设计的一般程序优化方法

机械设计就是根据生产上的某种需要，创建一种机械结构，合理地选择材料并确定其尺寸，使其能满足预期功能要求的一种技艺。机械设计是一个创造过程，设计中要提出各种不同的构思和设想去反复进行协调、折中和优化，以最好地实现需求。由于各种机械用途不同，要求各异，故设计步骤不尽一致。总体来说，机械设计的一般程序如下。

1.确定设计任务

要分析所设计机器的用途、功能、主要性能指标和参数范围、工作场合和工作条件、生产批量、预期的总成本范围以及技术经济指标有否特殊的要求，这些都是设计的最原始依据。为此，要对同类或相近机械的技术经济指标、使用情况、存在问题、用户意见和要求、市场竞争情况以及发展趋势，认真进行收集资料、调查研究，为拟定总体方案、进行技术设计打下基础。正确分析、确定设计任务是合理设计机械的前提。

2.总体设计

机器的总体设计也就是按照简单、合理、经济的原则，拟定出一种能实现机器功能要求的总体方案。其主要内容包含：根据机器要求进行功能设计研究，确定工作部分的运动和阻力，选择原动机，选择传动机构，拟定原动机到工作部分的传动系统，绘制整机的运动简图，并作出初步的运动和动力计算，确定各级传动比和各轴的转速、转矩和功率。总体设计时，要考虑到机器的操作、维修、安装、外廓尺寸等要求，合理安排各部件间的相对位置，有时对其中某些关键问题还需进行科学实验和模拟试验。

总体设计是作为随后进行的技术设计的依据，它关联着机器的性能、质量，特别是整机的经济性和合理性。为此，常需作出几个方案加以分析比较，择优选定。近来有用评分法选择方案，即对每一个方案用多项指标（如功能、尺寸、重量、寿命、工艺性、成本、使用和维修……），按评分分级标准一一评定分值，以总分高的方案为优。设计中还越来越多地采用将设计追求的目标建立数学模型，通过计算机优化求解最佳方案。

3.技术设计(www.xing528.com)

根据机器总体方案设计的要求，通过必要的工作能力计算或同类相近机器的类比，或考虑结构上的需要，确定各零部件的主要参数与结构尺寸，经初审绘制总装配图、部件装配图、零件图、各种系统图（传动系统、润滑系统、电路系统、液压系统等），编制设计说明书以及各种技术文件。

4.试制定型

按照以上步骤作成的设计图纸和文件，还只是设计整个认识过程的第一阶段，设计是否能达到预期的要求还必须通过实践的检验。一般要试制样机，并通过试车、测试各项性能指标，鉴定是否达到设计要求。对设计错误和不妥之处再作必要的修改，使之达到正确设计。

需要指出，设计工作的各个局部环节都和总体密切关联，需要互相配合、交叉进行、多次反复、不断修正。机械产品的性能、质量和成本在很大程度上取决于机械设计的水平。当前正在有计划地推广和普及许多新的设计理论和方法（如现代设计方法学、电子计算机辅助设计、最优化设计、可靠性设计、价值工程设计、工艺美术造型设计等），对提高机械设计水平具有重要的和现实的意义。

更需指出，创新创意是机械设计生命力的重要体现。

此外，贯彻标准化也是评定设计水平指标之一。国家标准化法规定我国实行四级标准化体制，即国家标准（代号GB）、行业标准（如JB、YB、YS分别为机械、黑色冶金、有色冶金行业标准代号）、地方标准、企业标准。国际标准化组织还制定了国际标准（代号ISO）。近年来，我国为了便于加强国标的管理和监督执行，将国标分为两大类，一为强制性国家标准，其代号为GB，必须严格遵守执行；另一类为推荐性国家标准，其代号为GB/T，这类标准占整个国标中的绝大多数，如无特殊理由和特殊需要，也必须予以遵守执行。设计工作中贯彻标准化可以提高设计效率，保障设计质量。