機械設計是機械工程師必修的進階應用課程,內容主要是分析各機械元件在靜止運動並承受負載狀態下,機械元件內部的應力分佈與應變(strain)。以及估計機械元件的幾何形狀、尺寸大小與其使用壽命,並做優化處理以增加機械效率。機械設計所需的基礎必修課程包括:微積分工程數學機械製圖機械材料靜力學動力學材料力學熱力學流體力學以及機構學(機件原理)[1]

設計過程

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計劃階段

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對所設計的機器的需求情況做充分的調查研究和分析。通過分析,進一步明確機器所應具有的功能,並為以後的決策提出由環境、經濟、加工和時限等各方面所確定的約束條件。在此基礎上,明確寫出設計任務的全面要求和細節,最後形成設計任務書[2]

方案設計階段

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根據設計任務書提出的機器所必須達到的要求、最低要求、以及希望達到的要求進行綜合分析,即這些功能能否實現,多項功能間有無矛盾,相互之間能否替代等。最後確定設計功能參數,作為下一步設計的依據。

確定功能參數後,提出可能採取的方案。對於機械設計,可按原動機部分、傳動部分及執行部分進行分別討論,較為常用的辦法是先從執行部分開始討論。還需要考慮配置輔助系統。最後對可行方案從技術、經濟及環保等方面進行綜合評價[2]

技術設計階段

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技術設計階段的目標是繪製總裝配草圖和部件裝配草圖。同個各草圖確定各部件及其零件的外形及基本尺寸,包括各部件之間的連接,零、部件的外形及基本尺寸。最後繪製零件圖、部件裝配圖和總裝配圖。該階段可分為機器的運動學和動力學分析、零件工作能力及尺寸的計算、部件和總裝配草圖設計、主要零件的校核四個主要階段[2]

技術文件編制階段

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技術文件種類較多,主要包括設計說明書、使用說明書、標準件明細表等[2]

機械設計主要部件

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參考文獻

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  1. ^ 靜力學、動力學、材料力學、熱力學、流體力學,為大學機械(工程)系重點必修五大力學
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 濮良貴,陳國定,吳立言,等. 机械设计 第九版. 北京: 高等教育出版社.