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工业设计能为机械行业做什么


     通过设计调研、市场分析和战略评估, 深入洞察客户的目标用户、竞争对手、品牌特性和关键市场机会,为之后设计展开奠定基础。
     好的设计作品不是停留在纸上的艺术品,更重要的是转化为切实可行的产品。 为此团队在合作过程中始终坚持市场、外观、结构、生产全方位结合,从源头上保证设计的作品富有创意而切实可行。
    我们始终站在使用者的角度,秉承“适当设计”的理念,不断追求人与设备以及设备自身功能性、安全性、美观性的高度融合与统一;我们反对机械设备的过度包装与设计, 持续提供富有创意而切实可行的设计服务。
    淘博设计一直致力于打造高水平的差异化设计公司,为企业提供实实在在的助推动力。
 
    机械设计是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。
 
1、根据用户订货、市场需要和新科研成果制定设计任务。
2、初步设计。包括确定机械的工作原理和基本结构形式,进行运动设计、结构设计并绘制初步总图以及初步审查。
3、技术设计。包括修改设计(根据初审意见)、绘制全部零部件和新的总图以及第二次审查。
4、工作图设计。包括最后的修改(根据二审意见)、绘制全部工作图(如零件图、部件装配图和总装配图等)、制定全部技术文件(如零件表、易损件清单、使用说明等)。
 
 
一部机器的质量基本上决定于设计质量。制造过程对机器质量所起的作用,本质上就在于实现设计时所规定的质量。因此,机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。
所讨论的设计过程仅指狭义的技术性的设计过程。它是一个创造性的工作过程,同时也是一个尽可能多地利用已有的成功经验的工作。要很好地把继承与创新结合起来,才能设计出高质量的机器。作为一部完整的机器,它是一个复杂的系统。要提高设计质量,必须有一个科学的设计程序。虽然不可能列出一个在任何情况下都有效的惟一程序,但是,根据人们设计机器的长期经验,一部机器的设计程序基本上可以如表2 -1所示。
以下对各阶段分别加以简要说明。
(一)计划
在计划阶段中,应对所设计的机器的需求情况做充分的调查研究和分析。通过分析,进一步明确机器所应具有的功能,并为以后的决策提出由环境、经济、加工以及时限等各方面所确定的约束条件。在此基础上,明确地写出设计任务的全面要求及细节,最后形成设计任务书,作为本阶段的总结。设计任务书大体上应包括:机器的功能,经济性及环保性的估计,制造要求方面的大致估计,基本使用要求,以及完成设计任务的预计期限等。此时,对这些要求及条件一般也只能给出一个合理的范围,而不是准确的数字。例如可以用必须达到的要求、最低要求、希望达到的要求等方式予以确定。
(二)方案设计
根据不同的工作原理,可以拟定多种不同的执行机构的具体方案。例如仅以切削螺纹来说,既可以采用工件只作旋转运动而刀具作直线运动来切削螺纹(如在普通车床上切削螺纹),也可以使工件不动而刀具作转动和移动来切削螺纹(如用板牙加工螺纹)。这就是说,即使对于同一种工作原理,也可能有几种不同的结构方案。
原动机部分的方案当然也可以有多种选择。由于电力供应的普遍性和电力拖动技术的发展,现在可以说绝大多数的固定机械都优先选择电动机作为原动机部分。热力原动机主要用于运输机、工程机械或农业机械。即使是用电动机作为原动机,也还有交流和直流的选择,高转速和低转速的选择等。
传动部分的方案就更为复杂多样了。对于同一传动任务,可以由多种机构及不同机构的组合来完成。因此,如果用Ⅳ,表示原动机部分的可能方案数,N2和N3分别代表传动部分和执行部分的可能方案数,则机器总体的可能方案数Ⅳ为Ni×N2×N3个。
以上仅是就组成机器的三个主要部分讨论的。有时,还须考虑到配置辅助系统,对此,本书不再讨论。
在如此众多的方案中,技术上可行的仅有几个。对这几个可行的方案,要从技术方面和经济及环保等方面进行综合评价。评价的方法很多,现以经济性评价为例略做说明。根据经济性进行评价时,既要考虑到设计及制造时的经济性,也要费用考虑到使用时的经济性。如果机器的结构方案比较复杂,则其设计制造成本就要相对地增大,可是其功能将更为齐全,生产率也较高,故使用经济性也较好。反过来,结构较为简单、功能不够齐全的机器,设计及制造费用虽少,但使用费用却会增多。评价结构方案的设计制造经济性时,还可以用单位功效的成本来表示。例如单位输出功率的成本、单件产品的成本等。
进行机器评价时,还必须对机器的可靠性进行分析,把可靠性作为一项评价的指标。从可靠性的观点来看,盲目地追求复杂的结构往往是不明智的。一般地讲,系统越复杂,则系统的可靠性就越低。为了提高复杂系统的可靠性,就必须增加并联备用系统,而这不可避免地会提高机器的成本。
环境保护也是设计中必须认真考虑的重要方面。对环境造成不良影响的技术方案,必须详细地进行分析,并提出技术上成熟的解决办法。
通过方案评价,最后进行决策,确定一个据以进行下步技术设计的原理图或机构运动简图。
 
技术设计阶段的目标是产生总装配草图及部件装配草图。通过草图设计确定出各部件及其零件的外形及基本尺寸,包括各部件之间的连接,零、部件的外形及基本尺寸。最后绘制零件的工作图、部件装配图和总装图。
为了确定主要零件的基本尺寸,必须做以下工作:
机器的运动学设计。根据确定的结构方案,确定原动件的参数(功率、转速、线速度等)。然后做运动学计算,从而确定各运动构件的运动参数(转速、速度、加速度等)。
机器的动力学计算。结合各部分的结构及运动参数,计算各主要零件所受载荷的大小及特性。此时求出的载荷,由于零件尚未设计出来,因而只是作用于零件上的公称(或名义)载荷。
零件的工作能力设计。已知主要零件所受的公称载荷的大小和特性,即可做零、部件的初步设计。设计所依据的工作能力准则,须参照零、部件的一般失效情况、工作特性、环境条件等合理地拟定,一般有强度、刚度、振动稳定性、寿命等准则。通过计算或类比,即可决定零、部件的基本尺寸。
部件装配草图及总装配草图的设计。根据已定出的主要零、部件的基本尺寸,设计出部件装配草图及总装配草图。草图上需对所有零件的外形及尺寸进行结构化设计。在此步骤中,需要很好地协调各零件的结构及尺寸,全面地考虑所设计的零、部件的结构工艺性,使全部零件有最合理的构形。
 
 
 
 

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