機械設(shè)計(machine design),根據(jù)使用要求對機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構(gòu)思、分析和計算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。
機械設(shè)計是機械工程的重要組成部分,是機械生產(chǎn)的步,是決定機械性能的最主要的因素。機械設(shè)計的努力目標(biāo)是:在各種限定的條件(如材料、加工能力、理論知識和計算手段等)下設(shè)計出的機械,即做出優(yōu)化設(shè)計。
各產(chǎn)業(yè)機械的設(shè)計,特別是整體和整系統(tǒng)的機械設(shè)計,須依附于各有關(guān)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)而難于形成獨立的學(xué)科。因此出現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機械設(shè)計、礦山機械設(shè)計、泵設(shè)計、壓縮機設(shè)計、汽輪機設(shè)計、內(nèi)燃機設(shè)計、機床設(shè)計等專業(yè)性的機械設(shè)計分支學(xué)科。
原動機部分的方案當(dāng)然也可以有多種選擇。由于電力供應(yīng)的普遍性和電力拖動技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在可以說絕大多數(shù)的固定機械都優(yōu)先選擇電動機作為原動機部分。熱力原動機主要用于運輸機、工程機械或農(nóng)業(yè)機械。即使是用電動機作為原動機,也還有交流和直流的選擇,高轉(zhuǎn)速和低轉(zhuǎn)速的選擇等。
在如此眾多的方案中,技術(shù)上可行的僅有幾個。對這幾個可行的方案,要從技術(shù)方面和經(jīng)濟及環(huán)保等方面進行綜合評價。評價的方法很多,現(xiàn)以經(jīng)濟性評價為例略做說明。根據(jù)經(jīng)濟性進行評價時,既要考慮到設(shè)計及制造時的經(jīng)濟性,也要費用考慮到使用時的經(jīng)濟性。如果機器的結(jié)構(gòu)方案比較復(fù)雜,則其設(shè)計制造成本就要相對地增大,可是其功能將更為齊全,生產(chǎn)率也較高,故使用經(jīng)濟性也較好。反過來,結(jié)構(gòu)較為簡單、功能不夠齊全的機器,設(shè)計及制造費用雖少,但使用費用卻會增多。評價結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計制造經(jīng)濟性時,還可以用單位功效的成本來表示。例如單位輸出功率的成本、單件產(chǎn)品的成本等。
