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机械设计方法论简述

     机械设计方法是一个综合的机械设计概念。所谓机械包括从广义到狭义两个方面。广义的机械设计应当包括所有的机械内容,即所有含盖机械的领域,如机械工业、电子工业、航天工业等。大到各种重型机械,小到微型仪器仪表、家用电器。狭义的机械内容应主要包括起重运输机械,冶金机械,纺织机械,印刷机械,轻工机械,橡塑机械,汽车制造业,造船业等。不论是广义的机械概念还是狭义的机械内容,在各个行业的各种机械都具有其共性的属性,即通过机构完成某项运动或位移或者是力的变化而实现其在某一领域机械产品的功能。
   各种机械产品我们可以把它们定义为某一个机械对象,每一个对象有它的属性。这些属性应当包括针对不同行业或领域的各种机械产品的功能要求、计算方法、设计标准与规范。虽然都属于机械类的产品,应用的基础理论为理论力学、材料力学、机构力学、机械原理和机械零件,但在不同行业的机械产品中具体专业上的差距是巨大的。在遵循一般机械设计原理的同时还要遵循某一领域的机械产品的特殊性进行机械设计。这种特殊性是具有针对性的设计。
   在产品的机械设计中还要贯穿到电气拖动和控制、液压驱动、气动、高温高压、流体力学、化学等跨学科的技术基础。产品的设计中要深入细致的研究这些技术基础。需要大量的时间去将这些特殊性的东西同机械基础理论结合起来而设计成需要的某一领域的机械产品。
   在具有一定的机械设计基础理论后如果要实现针对某一领域产品的设计尚需要大量的时间去深入细致的进行研究和总结,找出其特有的规律。并且许多规律需要进行一定的科学试验方可找到。这一时间有时会相当长达几年或十几年。有些产品需要几代人的努力才能达到一定的技术高度。
   机械产品的设计是模仿、总结、借鉴和创造多方面结合的技术工作。在合理的外部条件下,采用合理的设计哲学、设计准则和方法才可设计和创造出优秀的机械产品设计。
   机械产品的设计还应当包括采用现代设计方法,除强度计算还要考虑参数优化、结构优化、方案优化。要进行可靠性分析、人机工程学、工业美学、绿色设计等准则。
   现代机械设计还会应用到有限元设计、虚拟设计、稳健设计、并行设计、机电一体化设计、计算机辅助设计等最新的计算机软件进行机械产品的设计。
   机械产品的设计最重要的部分应当包括以下几个方面:
       1、功能设计;
       2、主参数设计;
       3、主体机构设计;
       4、主体结构设计。
   机械产品的设计工作是一项创造性的劳动,需要长期深入细致的进行研究才可以设计出让用户或业主满意的产品。
   最初的设计往往使设计者摸不到头绪,不知从何处下手。因此,最初的设计也是设计的最困难的时候。这时需要勤思考,进行多方案的比较和计算。如果所确定的方案能够实现就可以设计出成功的产品。

                                      By liyimin 李毅民 2003-11-29   

 

 

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