搞了20年你却不懂机械设计到底是什么(附

时间:2018-09-06 浏览:

  机械设计是研究如何创造机械,以使其安全、可靠地工作等的内容。机械的定义是:一个组装的零件系统,可以以预定和受控的方式传递运动和能量。或更简单地说:一个控制力和运动的系统。

  墙纸是一种设计。你可能正在穿着“设计者”设计的衣服。汽车的外观是被“设计”出来的。很明显,设计一词涵盖的意义十分范围广泛。在上面的例子中,设计主要是指设计一个物件的外观。以汽车为例,它的很多方面都涉及到设计。比如它的机械内部构件(发动机、制动器、悬挂结构等)都需要设计。在设计机械时,工程师或许比艺术家更能表现出某种程度上的艺术性。

  机械设计是研究如何创造机械,以使其安全、可靠地工作等的内容。机械的定义是:一个组装的零件系统,可以以预定和受控的方式传递运动和能量。或更简单地说:一个控制力和运动的系统。

  一台机器的基本功能是做有用功,机器或多或少都会涉及到能量的传递。在这里,我们最关注的是力和运动,当能量从一种形式转换为另一种形式时,搞了20年你却不懂机械设计到底是什么(附图机器就产生了运动和力。工程师的任务是分析和计算这些运动、力和能量的变化,以确定机器中的各个相关零部件的尺寸、形状和所需要的材料。这是机械设计的本质。

  当一个设计者需要设计机器的一个零件时,首先必须明白:任何一个零件的功能和性能都依赖于机器中的其它许多相关零件。因此,这里我们是要设计整机,而不是简单地设计单独每一个零件。为此,我们必须利用静力学、动力学、材料力学(应力分析)和材料特性等。

  机械设计的最终目标是确定部件(机器零件)的尺寸和形状,并选择适合的材料与制造工艺,从而使得设计出来的机器可以完成预定的功能而不发生失效。这就要求设计人员能够计算和预测每个零件的失效形式和条件,然后通过设计预防它失效。这就需要对每一零件进行应力和变形分析。由于应力是外载荷和惯性力的函数,也是零件几何形状的函数,所以计算应力和变形前,必须先进行力分析、力矩分析、扭矩分析,以及系统的动力学分析。