❶ 机械系统设计有哪些步骤
机械系统设计是一项周密的技术工作,获得产品任务以后,即进入了系统的总体设计阶段,包含方案设计和初步筛选、系统分解、系统分析和系统技术方案设计、机械系统方案评价五个步骤。
(1)系统方案设计和初步筛选。根据系统功能要求,选择设计原则和设计原理,进行方案的初步设计。比如设计孔的加工机械设备,设计原理可以是机械方法、超声原理、电。火花原理、射流原理等,其中机械方法还有车、钻、铣、镗等。采用不同的原理得到的加工设备尽管功能相同,但产品的价格、加工工艺、加工成本、适用范围(加工孔的精度和大小)、生产批量等会完全不同,因而需要对初步方案进行可行性和经济性等评价,选出合适的方案进行下一阶段设计。图2给出了对于不同的产品批量、生产率和需要采用的对应加工方式。
方案设计需要考虑的问题很多,考虑的方面越广,系统总体方案越多,方案比较、选择和优化才有基础。
(2)系统分解。将总系统分解成若干子系统,对于复杂的机械系统,有可能需要进行多级分解,可以根据前面所讲的系统五大部分组成进行分解,也可以根据系统各部分的功能进行分解,分级实现,并画出系统图,以便对系统进行分级分析和结构设计。
(3)系统分析。不仅要根据系统的目的和要求进行技术和经济分析,还需要分析子系统之间的相互联系和基本性能,这种分析可以是定性的或定量的。
(4)系统技术方案设计。绘制系统总装配图和电气控制图,提出子系统的技术要求。
(5)机械系统方案评价。主要评价方案的完善程度、方案与设计要求的符合程度,方案是否已经达到最优以及某项具体指标是否达到最优。评价的指标体系可以归结为三大类:技术可行性指标、经济合理性指标和社会环境适宜性指标;评价方法通常有简单评价法、加法评价法、连乘评价法、加权评价法和技术经济评价法。
❷ 机械过程中产品设计制造中会产生哪些安全隐患
机械产品设计时会出现的安全隐患有设计强度不够,导致震动甚至断裂,有些齿轮箱设计不好,造成油温迅速上升,引发润滑油外漏或者喷射出去等等。做机械设计最好要去车间亲自体验一下。
❸ 非标机械设计有哪些设计过程
一、非标设计的目的:
1、提高产品质量;
2、提高效率;
3、确保生产安全。
二、非标机械设计必备:
1、必要的设计手册,在网上可下载电子版的,手册是你最好的老师,从书中可以找到你想要的知识。比如设计时需要齿轮,手册中就可以找到设计齿轮的参数。遇到问题先找手册。
2、下载一些机械设备的图册,供你开阔思路用。
3、设备运动轨迹无非是直线或旋转,掌握这些机械原理,再结合电气,气动和液压就能设计出非标设备,好坏另说。
4、最好下载一些cad版标准件,放到cad的设计中心中,方便粘贴使用,提高工效。
三、非标机械设计准备:
1、了解设备的用途,是加工设备?还是试验设备?或是工装夹具。
加工设备:首先保证加工精度,其次上下料方便,准确,快速。
试验设备:提供相应动力,试验必要的测试点,与电气怎样结合,显示数据和读出数据。
工装夹具:需要怎样限制自由度,上下料快速可靠。
2、现场考察,了解相关数据
a、设备相关数据,比如外形尺寸,相应兑现图纸及尺寸;
b、设备安装场地的相关数据,是否与其他设备干涉;
c、设备安装使用的电气相关数据,电压是多少伏,能提供多大功率;
3准备一些行业标准,网上生产厂家的产品相关数据,各厂家都会提供原理、安装尺寸等数据,为画图做好准备。
4、拿出方案:
方案的可行性报告包括如下内容:
a、原有设备的效率,精度等,阐述为什么更新或增加;
b、新设备的特点;
c、制作费用,包括材料费,人工费,外协加工费;
d、成本收回期,半年之内收回投资,马上做;一年内收回投资可以做。包括减掉多少人工费,提高效率创造的价值等。
e、制作周期估算。
四、非标机械设计制图:
1、在脑袋中勾画设计,发挥你的想象,把设备分成几大块,每块采用怎样结构,怎样衔接。
2、绘图,将想法落实到图纸上。先画总图,再画零件图。方便更改设计和想法。
3、强度校验,有经验者可直接选料,经验少者,要作简单校核,防止出现重大失误。
4、校图,主要检查零部件是否有干涉,是否安装方便、使用方便、维修方便。
5、整理图纸,计算出配件重量,作对外快速报价用,加工配件核价可按材料重量×材料价格×2~3倍即可。
六、非标机械设计忠告:
1、新手设计的东西肯定不够完善,应多请教老工程师,一般都会给你指导,完善提高自己。责任心强的,可能担心而睡不着觉,谁都是从这一步走过来的。只要用心就会没问题的,即使有失误,也难免,就要看你怎样弥补了。
2、机械行业不像电子行业发展迅猛,原因很简单,可利用的原理很少,发展也是由电气工业的带动,机械与电气、气动、液压有效的结合而发展。新材料的发展给机械带来轻巧耐用好处。机械原理就和音符一样,只有几个,设备也好,产品也好,看你怎样搭配了,多看一些本人的设计,读懂设计理念,运用到自己的设计中来,这不叫抄袭,而叫应用。
3、设计出的东西千万要方便维修,小到扳手有没有地方放,实在不行可用内六角螺栓。方便加工,设计时要考虑加工问题,比如尽量不要在圆弧面上钻孔,如果一定要钻或是通过中心,或是先加工平台再钻孔。
4、设计初稿出来后一定要优化,有没有更简便的方式,或更先进的零部件代替。比如要做电动平车,有直流和交流传动,交流的不很安全,而且有电线路传输,直流成本高,要有整流装置,但也可用蓄电池。运送平车要求速度很低,60m/min,电机转数很高,通常就要使用变速箱变速,但上网上了解直流无刷电机转速可做到40r/min,这样就不用变速箱了,减少了投资,减少了故障点,减少了维修成本,这就是创新。
❹ 机械系统设计的过程包括哪些阶段
机械系统设计的一般过程包括产品规划、系统技术设计和制造销售三个阶段。
1、产品规划
①根据产品发展规划和市场需要提出设计任务书,或由上级主管部门下达计划任务书。
②调查研究,进行市场调查,收集技术情报和资料,掌握外部环境条件,预测市场趋势。
③进行可行性研究,包括技术研究和费用预测,对市场前景、投资环境、生产条件、生产规模、生产组织、成本与效益等进行全面的分析研究,提出可行性研究报告。
④系统计划,明确设计任务、目的和要求,搞清外部环境的作用和影响,制订系统开发计划。
2、系统技术设计
(1)总体设计
分析和确定系统目的与要求,选择工作原理,设计总体方案,对可行的各候选方案进行分析比较,确定最佳系统方案,并进行总体布置设计,必要时应针对所选方案进行试验研究(前期试验)。
(2)技术设计
分系统进行子系统的选型和设计,计算和确定主要尺寸,绘制部件装配图和总图,必要时进行试验研究(中期试验)。
(3)工作图设计
绘制全部零件工作图,编写各种技术文件和说明书。
(4)鉴定和评审
对设计进行全面的技术、经济评价,分析内部系统对周围环境的作用和影响。
3、制造销售
(1)样机试制及样机试验(后期试验)
(2)样机鉴定和评审
(3)改进设计
对不能满足系统要求的技术、经济指标进行分析,根据样机鉴定和评审意见修改和完善。
(4)小批试制
对单件生产的产品,经修改、试验、调整后,投入运行考核,并在运行中不断改进和完善。
对大量生产的产品,通过小批试制进一步考核设计的工艺性,并不断修改和完善设计,同时进行工艺装备的准备工作。
(5)定型设计
完善全部工作图、技术文件和工艺文件。
(6)销售
对于前期试验和中期试验,可部分或全部使用机械系统仿真分析的虚拟样机技术,这对缩短开发周期,减小开发成本都大有好处。
(7)产品使用
产品进入使用领域后还可能会暴露一些问题,一般经修改后,产品的设计就日臻完善。
(8)产品报废与回收
产品达到使用寿命(或经济寿命)后,不能继续使用或失去迸一步的使用价值,就必须进行报废处理,对于产品中有回收利用价值的部分经处理后可以进行再制造。这就要求在产品方案设计阶段就要考虑回收利用的问题,进行全生命周期设计。
❺ 机械系统设计思想有哪些方面
机械系统设计是从系统的观点出发,对机械系统进行的设计。机械系统设计思想从根本上改变了传统的设计思想,从而有利于机械系统设计的创新性、多样性和综合性的体现。它包括以下几个方面:
1、创新性设计
机械系统创新性设计是把实现总功能和功能分解作为设计的出发点,由于功能的抽象化和功能分解的多样化,将会大大有利于机械系统的创新性设计。
将机械系统所要实现的功能抽象化,可以开阔设计者的思路,采用多种工作原理实现机械系统的功能,有利于机械系统的创新。
功能分解和功能结构的多样性,可使实现机械系统总功能的方案多种多样,设计者可以从中寻找适合某些要求的综合最优的方案。
2、全面性设计
机械系统全面性设计是考虑产品生命周期全过程各个阶段的要求。如满足市场的显需求或隐需求;寻求设计方案的综合最优化;实现产品制造的经济性和先进性;满足用户要求和有利于维护;考虑回收利用等问题。机械系统设计中考虑的问题全面,可大大提高设计水平和产品质量。
全面性设计使所设计的产品更具市场竞争力,满足人类可持续发展的需要。
3、系统性设计
机械系统系统性设计是强调各要素的整体性。各要素的要求离不开整体的需要,系统性设计使机械系统的设计更具有整体优良性能。一个系统中各要素的作用是通过总体来体现的,有了总体的概念,才能处理好各要素的设计。
机械系统设计的系统性还表现在人—机—环境的广义机械系统的考虑上,使机械系统更加有利于发挥人—机的整体效率,使机械系统的效能得到充分发挥。人—机系统把人看做属于其中的一个组成部分,同时按人的特性和能力来设计系统。
环境可作为人—机系统的干扰因素来理解,系统设计就是为了排除环境的不利影响。
4、优化性设计
机械系统设计方案是多种多样的。这是由机械系统功能的抽象化和功能分解的多样化决定的。优化性设计思想是追求机械系统整体最优、全局最佳。为了达到这一目标,通常采用综合评价方法来寻求综合最优的机械系统方案。
以上机械系统的设计思想贯穿在整个设计过程之中,以实现机械系统质量优、性能好、成本低等设计目的。
❻ 选择不同类型的原动机,对机械传动装置设计过程中哪个参数的确定有影响有什么影响
你还是详细一点吧
比如你选择原动机的类型 是马达 还是柴油机 还是液压之类的
还有你的传动方面的话传动时什么形式的呢
齿轮传动 链传动 带传动 等等的
❼ 在大型机械设计过程中,是先设计零件,好是总装配图
首先传动机构得先明确,还得计算传动系的强度,然后出实际尺寸,齿轮模数等.
然后画零件,再装配,装配有问题再修改零件.
❽ 机械设备的基本设计怎么做包括哪些内容需要注意什么
机械设计往往离不开自己的阅历,经验的积累固然可以从书本上学到不少,但是事非躬亲很难在脑海中留下深刻的印象,对别人的经验,自己没有一定的基础,要理解吸收真的是一件很不容易的事。呵呵。
机械设计贯穿设计、制造、使用,维护的整个过程,设计时的疏忽总会在这些方面反映出来,成功与否是很容易判断的。设计的过程中,受制造的影响很大,亦就是说好的设计是不能脱离制造的,对制造越了解,越有助于提高设计水平。设计的图纸,投入生产,我没见过多少能立即按图加工装配,在审图、工艺等过程发现大堆的问题很常见,包括所谓“资深”的高工,总工拿出的图纸,还是经过多次开会研究反复讨论的出来的结果,原因是多方面的,绘图的规范性,看图者的水平是一方面,但设计方对制造工艺的了解不深入是主要原因。怎样判定自己对制造的了解程度?最简单的方法是随手抓一张自己设计的东西的图纸你是否能说出它的制造全过程。铸、锻、车、钳、铣、刨、磨,只是这样子,肯定是不行,在机械厂做过几年的谁不知道?必须细分下去,要全面了解各过程。比如说铸造时候怎么分型,浇口冒口怎么放,可能会有什么样的铸造缺陷产生,零件结构在热处理的时候会不会导致意外情况发生的,怎么在零件结构上进行优化,切削加工过程,在脑海中虚拟出来,总共用几把刀,转速,走刀量,甚至铁屑望哪里飞,各把刀使用的顺序,车工,铣工,磨工的操作动作全过程,如此等等,才算是有了比较好的基础。不是说搞设计的一定要会玩车床,铣床,会烧电焊才可以,但是要知道这些作业特点,在设计时加以充分考虑,作为搞机械设计的人这样才比摇车床烧电焊的强,才有安身立命之处。如此,在设计过程中,就会规避一些不合理的结构,设计的质量自然提高不少,可是还不够,一个有十年八年的工龄的技工能提出比你更成熟的细节方案(尽管整体的设计统筹他们做不了),但是多少个不眠的夜晚设计出就这样一个结果,岂不是斯文扫地耶?唯一的解决办法,多看书。别人总结出来的通常与生产相结合,俱是心血的结晶。带着问题学,多想就能消化。再也不会说“只要保证同心度就行了”这样愚蠢的回答,关键是你已经指出保证同心度的方法,甚至前辈的错误。这个时候,没人再叫你小钱、小赵,连老板都叫你钱工、赵工,挺受尊敬的吧。摸摸下巴,胡子长出来了,尿布丢了,孩子叫妈了,呵呵成就感也来了。可是设计总是为了使用,好的设计必须具备一点点人性的,设计一套工艺装备,一试产,效率高质量好,老板来搞杯庆功酒。过了几天,发现人家弃之不用了,原因是操作者骂娘啊。用起来痛苦啊。而且要注意的细节又多,别个就是个操作工他要是考虑的那么多因素就不会还在那里做操作工了啊。设计不利于使用,就面临淘汰,有很多的成套设备,如汽车的发动机变速箱之类正常运转时“挺好的,“,可其中一个小键槽,一个轴承位,什么的地方坏了,整个就不能用,厂方只卖整件,要配件不卖,自己加强还真的没地方加了,换了几个厂去买,摆了一堆,用户只好敬而远之,立了个技改项目--可怜的技改。这样的事情只要是在机械行业转的久的都会有所见所闻。使用根本就离不开维修,好的设计更不能忽视维修性。在一条大型的的生产线上,关键的设备,总共一年也就维修那么两次,但是每此都要把设备大卸八块,行车叉车千斤顶撬杠十八般兵器还不够用,老师傅们还要自己专门动脑动手玩几样好用的专用家当来伺候,导致停产的损失已经超过设备本身的价值,真是个无言的结局。一套大型设备仅因更换一只油封什么的,都要几乎将整机完全分解,使用单位不骂设计干的是断子绝孙的玩意才怪,真的是设计者的悲哀
我们搞设计不光是要站在制造的基础上,还要有创新,但一定要学会继承。现在,全社会都在强调创新,但我们不能一强调创新,就瞧不起原有的东西。通常的创新分为两种,一种就是构成事物旧有元素的重新组合,一种是在旧有元素上加一些新的元素。所以,不管怎样,创新的东西总是含有一些旧有事物的影子是不可否认的。正像哲学中所讲,新事物都是在肯定中否定,否定中有肯定中产生的。比如我们人类,虽然说是大自然的天之骄子,但实际上,我们99%的基因都是和大猩猩一样的。如果人类不是在继承大猩猩的基因基础上,有1%的突破,人类的出现是难以想象的,如果有人说我有志气,不需要继承大猩猩的基因,我自己搞一个100%纯人类基因,那您就是再过一亿年,也搞不出来一个人类来。所以说,不能为了创新,把旧有的东西全盘抛弃。原有的东西就如同一盘菜,创新就如同一点点调料,有了这么一点调料,菜的味道更加鲜美。但没有人为了纯鲜美,不要菜,光来一盘炒调料的。所以我们强调创新,但不能忘记继承,只有继承,没有创新,那是因循守旧,而只有创新,没有继承,那是空中楼阁。克隆可能很多的人认为是最安全最省事的一种设计方式。但是作为从事设计行业的人来讲,克隆是一件可耻的事情。所谓一抄二改三创造。简练的概括了设计人员的成长之路。 刚入门的时候,只能照抄,但是在抄袭的同时要拼命的去理解原设计者的意图和思维,理解整个机器的传动,各个装置之间的相互关联,每个零件的相互关系,理解了之后就可以出图,图纸上就可以有明确的尺寸配合要求,形位公差约束。只知道画下来,随手胡扯几根线条上去,大概感觉机器精度比较高,就玩命的把精度往上提动不动就0.005,0.002,在图纸上大言不惭的签名在设计栏。号称自己搞的东西是很精密的。这种不知所谓的号称机械机械设计工程师的信手拈来满地都是。
模仿优秀的作品是每一个设计师的必走之路。但是做设计,一定要有自己的想法,人也要有自己鲜明的个性,久了,就形成了自己的风格,风格的养成与一个人的艺术素养和个人修养有直接关系。罗嗦的人搞出来的东西就是那么罗嗦的,小气的人搞出来的东西就是一副小家子气,不负责任的人搞出来的机器就跟那人的德行一样的不负责任。能有自己的设计理念,设计风格,就是不一样,这样捣腾出来的东西就有了独特的灵魂。行家一看就知道,这是用心的杰作。
在抄袭的时候积累了经验就要抱着否定的态度学习。查阅资料,多看些经典的设计案例,和设计的禁忌,与自己接触过的一些东西进行对比,就有了大的提高。就可以在现有的机器上动手术。如:提高机器的附加值,完善更多的功能,让整机具备更高的可靠度。从而迎合高端的客户;或者进行结构精简,保留一些常用功能,降低成本,满足些买不起那么也用不上多功能的客户的需求。做到这样就可以称的上做机械设计开始入门了。能不能成为世界级的发明家这个事情很难说的,呵呵。但是凭自己多年经历见识,将一些结构进行组合,变异,嫁接,创造一些新的东西是不难的。与其用一生的时间去研究永动机之类的高深课题,或者搞一些莫名其妙不能创造任何价值的所谓专利,不如用自己有限的生命去做些能在这个美丽的星球上留下点印记的事情。到时候老得快死了,临终的时候还会想到,活了这么多年,捣腾了那么多机器在地球上跑,足以含笑九泉。
一个真正谈的能称之为 机械设计工程师, 需要十年甚至十年以上的磨砺。还要有相当的天分以及勤奋和能造就人的环境。 天才等于99%的勤奋+1%的努力其实说的并不是只要下苦工就会有成就。这句话说的是若一个人对某个职业没有那1%天分,再勤奋也是没有用的。勤奋是一个发掘自己天分的一个途径,是有所成就的必须条件之一,而不是全部。绝对不是。
机械零件材料选用的原则要考虑三个方面的要求
1、使用要求(首要考虑):
1)零件的工况(震动,冲击,高温,低温,高速,高载都应当慎重对待);;
2)对零件尺寸和质量的限制;
3)零件的重要程度。(对于整机可靠度的相对重要性
2、 工艺要求:
1)毛坯制造(铸造,锻打,切板,切棒);
2)机械加工;
3)热处理 ;
4)表面处理;
3、经济性要求:
1)材料价格(普通圆钢与冷拉型材,精密铸造,精密锻造的毛坯成本与加工成本的对比,);
2)加工批量和加工费用;
3)材料的利用率;(如板材,棒料,型材的规格,合理的加以利用)
4)替代(尽量用廉价材料来代替价格相对昂贵的稀有材料,如在一些耐磨部位的套用球墨替代铜套,用含油轴承替代车削加工的一些套,速度负载不大的情况下,用尼龙替代钢件齿轮或者铜蜗轮等等)。
另外,还要考虑当地材料的供应情况。
机械设计的基本要求
a) 对机器使用功能方面的要求要注意协调、平衡!防止木桶效应的出现
b) 对机器经济性的要求 设计经济性,在短的时间里投产上市,捞回开发期间的消耗,甚至边设计边制造, 使用经济性 要有最佳的性能价格比(产品在小批量做开始赚了,再来改的更好)
2、对机械零件设计的基本要求
a) 在预定工作期限内正常、可靠地工作,保证机器的各种功能
b) 要尽量降低零件的生产、制造成本
c) 尽可能多的采用市场常见标准件。
d) 对可能系列化的产品,尽可能的在开始设计的时候考虑零件的通用性,无法通用的也要尽可能的在结构上类似,以减少制造过程的工艺编排,夹具工装设计的工作量。