机械设计包括哪些方面?

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机械设计包括哪些方面?

机械设计为机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是：在各种限定的条件（如材料、加工能力、理论知识和计算手段等）下设计出最好的机械，即做出优化设计。
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。

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。


好的机械设计，就是要解决问题
作为在机械社区论坛待了十年以上的人，关于这个话题，我想说两句。
总的目的来讲，我还是鼓励大家学机械干机械，爱好机械的人更要坚持下去。
说句良心话，机械是立国之本，或者说是立国之本之一，是基础中的基础。
伟人的话仍然在萦绕耳边“为中华之崛起而读书”。你不干机械他不干机械，都不干机械了，什么时候能实现民族的伟大复兴？
飞机大炮轮船航母高铁都离不开机械设计，这些都是一代又一代机械人前赴后继的成果。
那么，究竟什么是机械设计呢？
PART 01 知其然知其所以然
先说前几年，当时我周围的人，水平也差，总是被我的问题问住。他们答不上来，于是我就求助于论坛。
比如，负压管道的壁厚是怎样确定的？管道的直径和风阻有什么关系？横梁的截面和抗弯抗扭有什么关系？
其实这些东西书上都有，只是周围的人都忘记了而已。那些年我看了铁木辛柯的材料力学，反复看了好几遍，津津有味。
当时我理解，机械设计，就是要知其然知其所以然。做出来的东西要能用，图纸上每一个数据都是有依据的，我要对图纸上每一个尺寸负责。

PART 02 好的设计就是要舒服
这几年我搞非标了，又不一样了。
你会计算有什么用？你能解决问题吗？你能设计一套实现某某功能的机构吗？
我开始接触到了运动学，接触到了结构。开始接触形形色色的标准件、非标常用功能部件、气缸模组齿轮伺服等等。
我认为机械设计就是要解决实际问题，实现客户提出的需求。用一个简单的结构实现相应的功能。
计算那是必须的。别人看我的输送机用了一个250W的电机，感觉怎么这么小，但是跑上一两年过了质保期了也没事。
他抄袭了我的输送机，选了个同样是250W的电机，可是上去就烧，用了一个月换了4台电机了。然后打电话问我为什么。我去看了一下。噢，他的速度快，输送的东西也不一样。完全不能雷同。于是我重新帮他计算了电机的选型。
开始搞非标的时候，经常被其他专业的骂。装配的说你这个螺钉不方便装，要装他得拆一堆东西。电气的说，你这个地方走线不好走，没留地方，怎么走都碍事。领导说，你这个板用的太厚，看起来笨拙。
慢慢的，骂我的人少了。机械设计就是一个大熔炉，好的设计就是要舒服，要电气要安调都舒服。改改位置就不是设计了吗？改改位置也是设计，是位置设计，是优化设计。优化设计同选型计算一样重要。机械人要谦虚谨慎要不骄不躁。借用党的话说，坚持艰苦奋斗坚持不骄不躁。
PART 03 解决问题，要稳定
再过了几年，又发现奇怪的事情。
一些非标项目，总是有些难点不好解决，比如物料的衔接过度问题。
在图纸会审的时候，大家都没有好的主意。
但是到了现场，一些上了年纪的师傅，采用一些另类手法，就能很好的解决。
比如贴铁氟龙胶带，比如垫纸片，加吹气嘴，加弹簧，加铁链子，加铁丝，扯一根绳。等等等等。他们也不会什么力学，也不会画图。
但是能解决问题。再比如，项目经常因为一些奇怪的问题停滞，比如某个检测经常不稳定，某个节拍总是提不上去。但是一些现场的操作工，他通过优化整个系统优化上下游配合，就能够让他稳定，节拍速度就能提上去。
这就不叫设计吗？机械设计是个大熔炉，要吸收要接纳，更要炼化。机械设计是对全盘的把握，是站在设备的高度指点江山。
好的机械设计，就是要解决问题，要稳定。好的机械设计人员，沉稳，丰富，有内涵。

就写这么多吧。祝机械人前程似锦。

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