机械设计应满足哪些要求

❶ 设计机器应满足的基本要求是什么

（1）功能性要求。

人们是为了生产和生活上的需要才设计制造各式各样的机器，因此，机器必须具有预定的使用功能。这主要靠正确选择机器的工作原理，正确设计或选用原动机、传动机构和执行机构，以及合理配置辅助系统来保证。

（2）可靠性要求。

机器在预定工作期限内必须具有一定的可靠性。机器的可靠性可用可靠度R来衡量。机器的可靠度只是指机器在规定的工作期限内和规定的工作条件下，无故障地完成规定功能的概率。而机器在规定期限和条件下不能完成规定功能的概率则称为不可靠度，或称破坏概率，用F表示。显然，可靠度与破坏概率间应满足：

R＝1-F提高机器可靠度的关键是提高其组成零、部件的可靠度。此外从机器设计的角度出发，确定适当的可靠性水平、力求结构简单、减少零件数目、尽可能选用标准件高可靠度零件、合理设计机器中的组件和部件以及选取较大安全系数等，对提高机器可靠度也是十分有效的。

（3）经济性要求。

机器的经济性体现在设计、制造和使用的全过程中，包括设计制造经济性和使用经济性。设计制造经济性表现为机器的成本低；使用经济性表现为高生产率、高效率、较低的能源与材料消耗，以及低的管理和维护费用等。设计机器时应最大限度地考虑其经济性。

提高设计制造经济性的主要途径有：

①尽量采用先进的现代设计理论和方法，力求参数最优化，以及应用CAD技术，加快设计进度，降低设计成本。

②合理地组织设计和制造过程。

③最大限度地采用标准化、系列化及通用化的零、部件。

④合理地选用材料，努力改善零件的结构工艺性，尽可能采用新材料、新结构、新工艺和新技术，使其用料少、质量轻、加工费用少。

⑤尽力注意机器的造型设计，扩大销售量。

提高机器使用经济性的主要途径有：

①提高机械化、自动化水平。

②选用高效率的传动系统和支承装置。

③注意采用适当的防护、润滑和密封装置等，以提高生产率，降低能源消耗并延长机器使用寿命等。

（4）劳动保护要求。

设计机器时应对劳动保护要求给予极大的重视，一般可从以下两方面着手：

①注意操作者的操作安全，减轻操作时的劳动强度。具体措施有：对外露的运动件加设防护罩；设置保险、报警装置，以消除和避免不正确操作等引起的危害；操纵应简便省力、简单而重复的劳动要利用机械本身的机构来完成。

②改善操作者及机器的环境。具体措施有：降低机器工作时的振动与噪声；防止有毒、有害介质渗漏；治理废水、废气和废液；美化机器的外形及外部色彩，如图4-9和图4-10所示。总之，所设计的机器应符合劳动保护法规的要求。

图4-9拟人化机器人

图4-10人性化座椅（5）其他特殊要求。

对不同的机器，还有一些针对该机器所特有的要求。例如，对仪器机械有保持清洁、不能污染产品的要求；对机床有长期保持精度的要求；对飞机有质量小、飞行阻力小等的要求。设计机器时，不仅要满足前述共同的基本要求，同时还应满足其特殊要求。

❷ 机械设计的基本要求是什么

1.1.1设计机械零件的基来本要求源

零件工作可靠并且成本低廉是设计机械零件应满足的基本要求。
零件的工作能力是指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力，对载荷而言称为承载能力。失效是指零件由于某些原因不能正常工作。只有每个零件都能可靠地工作，才能保证机器的正常运行。
设计机械零件还必须坚持经济观点，力求综合经济效益高。为此要注意以下几点：(1)合理选择材料，降低材料费用；(2)保证良好的工艺性，减少制造费用；(3)尽量采用标准化、通用化设计，简化设计过程从而降低成本。

1.1.2 机械设计的基本要求
机械产品设计应满足以下几方面的基本要求。
1.实现预定功能
2.满足可靠性要求
3.满足经济性要求
4.操作方便、工作安全
5.造型美观、减少污染

❸ 设计机械零件的基本要求是什么

机器是由零件组成的。因此，设计的机器是否满足前述基本要求，零件的质量是关键，为此还应对机械零件提出以下基本要求：

（1）强度、刚度及寿命要求。

强度是衡量零件抵抗破坏的能力。零件强度不足，将导致过大的塑性变形甚至断裂破坏，使机器停止工作甚至发生严重事故。采用高强度材料，增大零件截面尺寸及合理设计截面形状，采用热处理及化学处理方法，提高运动零件的制造精度，以及合理配置机器中各零件的相互位置等，均有利于提高零件的强度。2004年5月23日，巴黎戴高乐机场2E候机厅顶棚发生坍塌事故，如图4-11所示，造成包括两名中国公民在内的4人死亡，3人受伤。事后调查表明，候机厅顶棚坍塌事故是由候机厅顶棚上的一个穿孔引起强度不足所致。

图4-12汽车内部结构（3）可靠性要求。

零件可靠度的定义和机器可靠度的定义是相同的，而机器的可靠度主要是由其组成零件的可靠度来保证。提高零件的可靠性，应从工作条件（载荷、环境温度等）和零件性能两个方面综合考虑，使其随机变化尽可能小。同时，加强使用中的维护与监测，也可提高零件的可靠性。

（4）经济性要求。

零件的经济性，主要决定于零件的材料和加工成本。因此，提高零件的经济性主要从零件的材料选择和结构工艺性设计两个方面加以考虑。如采用廉价材料以代替贵重材料，采用轻型结构和少余量、无余量毛坯，简化零件结构和改善零件结构工艺性，以及尽可能采用标准化的零、部件等。

（5）质量小的要求。

尽可能减小质量对绝大多数机械零件都是必要的。减小质量首先可以节约材料，另一方面对运动零件可减小其惯性，从而改善机器动力性能。对运输机械来说，减小零件质量就可减小机械本身的质量，从而减小动载量。要达到零件质量小的目的，应从多方面采取设施。

❹ 机械设计有什么设计准则

机械设计 机械零件的设计具有众多的约束条件，设计准则就是设计所应该满足的约束条件。 1、技术性能准则
技术性能包括产品功能、制造和运行状况在内的一切性能，既指静态性能，也指动态性能。例如，产品所能传递的功率、效率、使用寿命、强度、刚度、抗摩擦、磨损性能、振动稳定性、热特性等。技术性能准则是指相关的技术性能必须达到规定的要求。例如振动会产生额外的动载荷和变应力，尤其是当其频率接近机械系统或零件的固有频率时，将发生共振现象，这时振幅将急剧增大，有可能导至零件甚至整个系统的迅速损坏。振动性稳定准则就是限制机械系统或零件的相关振动参数，如固有频率、振幅、噪声等在规定的允许范围之内。又如机器工作时的发热可能会导致热应力、热应变，甚至会造成热损坏。热特性准则就是限制各种相关的热参数(如热应力、热应变、温升等)在规定范围内。
2、标准化准则 与机械产品设计有关的主要标准大致有： 概念标准化：设计过程中所涉及的名词术语、符号、计量单位等应符合标准;
实物形态标准化：零部件、原材料、设备及能源等的结构形式、尺寸、性能等，都应按统一的规定选用。
方法标准化：操作方法、测量方法、试验方法等都应按相应规定实施。
标准化准则就是在设计的全过程中的所有行为，都要满足上述标准化的要求。现已发布的与机械零件设计有关的标准，从运用范围上来讲，可以分为国家标准、行业标准和企业标准三个等级。从使用强制性来说，可分为必须执行的和推荐使用的两种。
3、可靠性准则
可靠性：产品或零部件在规定的使用条件下，在预期的寿命内能完成规定功能的概率。可靠性准则就是指所设计的产品、部件或零件应能满足规定的可靠性要求。
4、安全性准则 机器的安全性包括： 零件安全性：指在规定外载荷和规定时间内零件不发生如断裂、过度变形、过度磨损和不丧失稳定性等等。
整机安全性：指机器保证在规定条件下不出故障，能正常实现总功能的要求。 工作安全性：指对操作人员的保护，保证人身安全和身心健康等等。
环境安全性：指对机器周围的环境和人不造成污染和危害。

❺ 容器机械设计的基本要求有哪些

化工容器机械抄设计的基本要求
容器袭的设计，包括零部件的机械设计，应该满足下面八个方面的基本要求：
1、强度——元件能抵抗外力破坏的能力；
2、刚度——构件抵抗外力使其不发生变形的能力；
3、稳定性——容器在外力作用下维持其原有形状的能力；
4、耐久性——满足容器的使用年限的要求；
5、密封性——保证安全和维持正常的操作条件；
6、节省材料和便于加工制造；
7、方便操作和便于运输；
8、技术经济指标合理。

❻ 机械设计都有哪些基本要求及原则

机械设计要求及原则：

1、技术性能准则：技术性能包括产品功能、制造和运行状况在内的一切性能，既指静态性能，也指动态性能。例如，产品所能传递的功率、效率、使用寿命、强度、刚度、抗摩擦、磨损性能、振动稳定性、热特性等。技术性能准则是指相关的技术性能必须达到规定的要求。

2、标准化准则：与机械产品设计有关的主要标准大致有：概念标准化，实物形态标准化，方法标准化。标准化准则就是在设计的全过程中的所有行为，都要满足上述标准化的要求。现已发布的与机械零件设计有关的标准，从运用范围上来讲，可以分为国家标准、行业标准和企业标准三个等级。从使用强制性来说，可分为必须执行的和推荐使用的两种。

3、可靠性准则：可靠性：产品或零部件在规定的使用条件下，在预期的寿命内能完成规定功能的概率。可靠性准则就是指所设计的产品、部件或零件应能满足规定的可靠性要求。

4、安全性准则：机器的安全性包括零件安全性、整机安全性、工作安全性、环境安全性。

(6)机械设计应满足哪些要求扩展阅读：

机械设计优化要求：优化设计需要综合地考虑许多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求常是互相矛盾的，而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。设计者的任务是按具体情况权衡轻重，统筹兼顾，使设计的机械有最优的综合技术经济效果。

过去，设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展，制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。各产业机械的设计，特别是整体和整系统的机械设计，须依附于各有关的产业技术而难于形成独立的学科。

❼ 设计机器时应满足哪些要求

1、使用功能要求

机器应具有预定的使用功能。这主要靠正确地选择机器的工作原理，正确地设计或选用能够全面实现功能要求的执行机构、传动机构和原动机，以及合理地配置必要的辅助系统来实现。

2、经济性要求

机器的经济性体现在设计、制造和使用的全过程中，设计机器时就要全面综合地进行考虑。设计制造的经济性表现为机器的成本低，使用经济性表现为高生产率，高效率，低能耗，以及低的管理和维护费用等。

3、劳动保护要求

机器应符合劳动保护法规的要求，降低机器运转时的噪声水平，防止有毒、有害介质的渗漏，对废水、废气和废液进行治理。另外，应依据人机工程学的观点布置各种按钮、手柄，使操作方式符合人们的心理和习惯。同时，设置完善的安全装置、报警装置和显示装置等。

4、可靠性要求

可靠性是指机器在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力，可靠性用可靠度衡量。机器的可靠度指的是在规定的使用时间内和预定的环境下机器能够正常工作的概率。

对于不同机器，其可靠度要求也不同，对于涉及人身安全、经济发展和社会稳定等的重大机械设备，如航空器、航天器和发电机组等，其可靠度一般要求都在99%以上。

(7)机械设计应满足哪些要求扩展阅读：

中国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。

而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。

在特种机器人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。国际上的机器人学者，从应用环境出发将机器人也分为两类：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和中国的分类是一致的。

❽ 机械设计的基本要求是什么

1.1.1设计机械零件的基复本要求制

零件工作可靠并且成本低廉是设计机械零件应满足的基本要求。
零件的工作能力是指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力，对载荷而言称为承载能力。失效是指零件由于某些原因不能正常工作。只有每个零件都能可靠地工作，才能保证机器的正常运行。
设计机械零件还必须坚持经济观点，力求综合经济效益高。为此要注意以下几点：(1)合理选择材料，降低材料费用；(2)保证良好的工艺性，减少制造费用；(3)尽量采用标准化、通用化设计，简化设计过程从而降低成本。

1.1.2 机械设计的基本要求
机械产品设计应满足以下几方面的基本要求。
1.实现预定功能
2.满足可靠性要求
3.满足经济性要求
4.操作方便、工作安全
5.造型美观、减少污染

❾ 机械零件的设计应满足哪些基本要求

（一）避免在预定寿命期内失效的要求
1．强度
零件在工作中发生断裂或不回允许的残余答变形统属强度不足。上述失效形式，除了用于安全装置中预定适时破坏的零件外，对任何零件都是应当避免的。因此具有适当的强度是设计零件时必须满足的最基本条件。
为了提高机械零件的强度，在设计时原则上可以采用以下的措施：
采用强度高的材料；
使零件具有足够的截面尺寸；
合理地设计零件的截面形状，以增大截面的惯性矩；
采用热处理和化学热处理方法，以提高材料的机械强度特性；
提高运动零件的制造精度，以降低工作时的动载荷；
合理地配置机器中各零件的相互位置，以降低作用于零件上的载荷等。
2．刚度
零件在工作时所产生的弹性变形不超过允许的限度，就叫做满足了刚度要求。显然，只有当弹性变形过大就要影响机器工作性能的零件，才需要满足这项要求。对于这类零件，设计时除了要作强度计算外，还必须作刚度计算。

❿ 机械零件设计的基本要求都有哪些内容

机械零件设计是从机器的工作原理、承载能力、构造和维护等方面研究通用机械零件的设计问题，其中包括如何合理确定零件的形状和尺寸、如何合理选择零件的材料以及如何使零件具有良好的工艺性等。
机械零件设计的基本要求：
零件是组成机器的基本单元，要使所设计的机器满足基本使用要求，就必须使组成机器的零件满足以下要求。
1、避免在预定寿命期内失效的要求
在预定寿命期内不失效的要求包括三方面：强度、刚度、寿命。
(1)强度
零件在工作中发生断裂、磨损或不允许的变形统属强度不足。上述失效形式，除了用于安全装置中预定适时破坏的零件外，对任何零件都是应当避免的。因此保证零件有足够的强度，是机器正常工作的一个基本要求。
为了提高机械零件的强度，在设计时原则上可以采用以下的措施：采用强度高的材料；使零件具有足够的截面尺寸；合理地设计零件的截面形状，以增大截面的惯性矩；采用热处理和化学热处理方法，以提高材料的力学性能；提高运动零件的制造精度，以降低工作时的动载荷；合理地配置机器中各零件的相互位置，以降低作用于零件上的载荷等。
(2)刚度
零件在工作时所产生的弹性变形不超过允许的限度，就叫做满足了刚度要求。对于弹性变形过大就要影响机器工作性能的零件，设计时除了要作强度计算外，还必须作刚度计算。
为了提高零件的整体刚度，可采取如下措施：增大零件截面尺寸或增大截面的惯性矩；缩短支承跨距或采用多支点结构，以减小挠曲变形等。
(3)寿命
有的零件在工作初期虽然能够满足各种要求，但在工作一定时间后，却可能由于某些原因而失效。这个零件正常工作延续的时间就叫零件的寿命。
零件寿命是决定机器寿命的基础，零件的破坏会导致机器无法正常工作。影响零件寿命的主要原因有：材料的疲劳，材料的腐蚀以及相对运动零件接触表面的磨损。
2、结构工艺性要求
零件具有良好的结构工艺性，是指在既定的生产条件下，能够方便而经济地生产出来，并便于装配。所以零件的结构工艺性应从毛坯制造、机械加工过程及装配等几个生产环节加以综合考虑。工艺性还和批量大小及具体的生产条件相关。为了改善零件的工艺性，就应当熟悉当前的生产水平及条件。对零件的结构工艺性具有决定性影响的零件结构设计，在整个设计工作中占有很大的比重，因而必须予以足够的重视。
3、经济性要求
零件的经济性首先表现在零件本身的生产成本上。零件的经济性决定了机器的经济性，设计零件时，应力求设计出耗费(包括钱财、制造时间及人工)最少的零件。
要降低零件的成本，首先要采用轻型的零件结构，以降低材料消耗，并且采用廉价而供应充足的材料以代替贵重材料，可以降低材料费用；采用少余量或无余量的毛坯或简化零件结构，以减少加工工时；工艺性良好的结构就意味着加工及装配费用低，所以工艺性对经济性有着直接的影响，对于大型零件采用组合结构以代替整体结构，这些对降低零件成本均有显著的作用。另外，尽可能采用标准化的零、部件，就可在经济性方面取得很大的效益。
4、质量小的要求
对绝大多数零件来说，都应当力求减小其质量。减小质量有两方面的好处：一方面可以节约材料，节约材料就意味着节省成本；另一方面，对于运动零件来说，可以减小惯性，改善机器的动力性能。
可采取以下措施减小零件的质量：采用缓冲装置来降低零件上所受的冲击载荷；使用安全装置来限制作用在主要零件上的最大载荷；适当减少零件上应力较小处材料，以改善零件受力的均匀性，从而提高材料的利用率；施加与工作载荷相反方向的预载荷，以降低零件上的工作载荷，采用轻型薄壁的冲压件或焊接件来代替铸、锻零件，以及采用强重比高的材料等。
5、可靠性要求
机器的可靠性是由零件的可靠性保证的，零件可靠度是指在规定的使用时间内和预定的环境条件下，零件能够正常地完成其功能的概率。对于绝大多数机械来说，失效的发生都是随机性的。因此，为了提高零件的可靠性，就应当在工作条件和零件的性能两个方面使其随机变化尽可能地小。此外，在使用中加强维护和对工作条件进行监测，也可以提高零件的可靠性。