機械設計應滿足哪些基本准則

A. 機械零件設計應滿足哪些基本准則

1、首先要分清拆舊機器零件的工作設備的安全衛生基本要求
（1）合理的機械結構型式。機械設備的結構型式一定要與其執行的預定功能相適宜，不能因結構設計不合理而造成機械正常運行時的障礙、卡塞或松脫；不能因元件或軟體的暇疵而引起微機數據的丟失或機；不能發生任何能夠預計到的與機械設備的設計不合理的有關事件。
（2）拆舊機器零件的工作時,各組成受力零部件及其連接，應滿足完成預定最大載荷的足夠強度、剛度和構件穩定性，在正常作業期間不應發生由於應力或工作循環次數產生斷裂破碎或疲勞破壞、過度變形或垮塌；還必須考慮在此前提下機械設備的整體抗傾覆或防風抗滑的穩定性，特別是那些由於有預期載荷作用或自身質量分布不均的機械振動位移。
（3）對使用環境具有足夠的適應能力。拆舊機器零件的工作設備必須對其使用環境（如溫度、濕度、氣壓、風載、雨雪、振動、負載、靜電、磁場和電場、輻射、粉塵、微生物、動物、腐蝕介質等）具有足夠的適應能力，特別是抗腐蝕或空蝕，耐老化磨損，抗干擾的能力，不致由於電氣元件產生物理性、化學性、生物性的影響而造成事故。
2．可靠有效的安全防護
任何拆舊機器零件的工作都有這樣那樣的危險，當投入拆舊機器零件的工作時，環境條件以及操作人員處於動態結合情況下的危險性就更大。只要存在危險，即使操作者受過良好的技術培訓和安全教育，有完善的規程，也不能完全避免發生機械傷害事故的風險。因此，必須建立可靠的物質屏障，即在機械上配置一種或多種專門用於保護人的安全的防護裝置、安全裝置或採取其他安全措施。當設備或操作的某些環節出現問題時，靠機械自身的各種安全技術措施避免事故的發生，保障人員和設備安全。危險性大或事故率高的生產設備，必須配備好安全防護裝置。

B. 機械設計有什麼設計准則

機械設計 機械零件的設計具有眾多的約束條件，設計准則就是設計所應該滿足的約束條件。 1、技術性能准則
技術性能包括產品功能、製造和運行狀況在內的一切性能，既指靜態性能，也指動態性能。例如，產品所能傳遞的功率、效率、使用壽命、強度、剛度、抗摩擦、磨損性能、振動穩定性、熱特性等。技術性能准則是指相關的技術性能必須達到規定的要求。例如振動會產生額外的動載荷和變應力，尤其是當其頻率接近機械繫統或零件的固有頻率時，將發生共振現象，這時振幅將急劇增大，有可能導至零件甚至整個系統的迅速損壞。振動性穩定準則就是限制機械繫統或零件的相關振動參數，如固有頻率、振幅、雜訊等在規定的允許范圍之內。又如機器工作時的發熱可能會導致熱應力、熱應變，甚至會造成熱損壞。熱特性准則就是限制各種相關的熱參數(如熱應力、熱應變、溫升等)在規定范圍內。
2、標准化准則 與機械產品設計有關的主要標准大致有： 概念標准化：設計過程中所涉及的名詞術語、符號、計量單位等應符合標准;
實物形態標准化：零部件、原材料、設備及能源等的結構形式、尺寸、性能等，都應按統一的規定選用。
方法標准化：操作方法、測量方法、試驗方法等都應按相應規定實施。
標准化准則就是在設計的全過程中的所有行為，都要滿足上述標准化的要求。現已發布的與機械零件設計有關的標准，從運用范圍上來講，可以分為國家標准、行業標准和企業標准三個等級。從使用強制性來說，可分為必須執行的和推薦使用的兩種。
3、可靠性准則
可靠性：產品或零部件在規定的使用條件下，在預期的壽命內能完成規定功能的概率。可靠性准則就是指所設計的產品、部件或零件應能滿足規定的可靠性要求。
4、安全性准則 機器的安全性包括： 零件安全性：指在規定外載荷和規定時間內零件不發生如斷裂、過度變形、過度磨損和不喪失穩定性等等。
整機安全性：指機器保證在規定條件下不出故障，能正常實現總功能的要求。 工作安全性：指對操作人員的保護，保證人身安全和身心健康等等。
環境安全性：指對機器周圍的環境和人不造成污染和危害。

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D. 機器設計的基本原則有哪些

（1）功能性要求。

人們是為了生產和生活上的需要才設計製造各式各樣的機器，因此，機器必須具有預定的使用功能。這主要靠正確選擇機器的工作原理，正確設計或選用原動機、傳動機構和執行機構，以及合理配置輔助系統來保證。

（2）可靠性要求。

機器在預定工作期限內必須具有一定的可靠性。機器的可靠性可用可靠度R來衡量。機器的可靠度只是指機器在規定的工作期限內和規定的工作條件下，無故障地完成規定功能的概率。而機器在規定期限和條件下不能完成規定功能的概率則稱為不可靠度，或稱破壞概率，用F表示。顯然，可靠度與破壞概率間應滿足：

R＝1-F提高機器可靠度的關鍵是提高其組成零、部件的可靠度。此外從機器設計的角度出發，確定適當的可靠性水平、力求結構簡單、減少零件數目、盡可能選用標准件高可靠度零件、合理設計機器中的組件和部件以及選取較大安全系數等，對提高機器可靠度也是十分有效的。

（3）經濟性要求。

機器的經濟性體現在設計、製造和使用的全過程中，包括設計製造經濟性和使用經濟性。設計製造經濟性表現為機器的成本低；使用經濟性表現為高生產率、高效率、較低的能源與材料消耗，以及低的管理和維護費用等。設計機器時應最大限度地考慮其經濟性。

提高設計製造經濟性的主要途徑有：

①盡量採用先進的現代設計理論和方法，力求參數最優化，以及應用CAD技術，加快設計進度，降低設計成本。

②合理地組織設計和製造過程。

③最大限度地採用標准化、系列化及通用化的零、部件。

④合理地選用材料，努力改善零件的結構工藝性，盡可能採用新材料、新結構、新工藝和新技術，使其用料少、質量輕、加工費用少。

⑤盡力注意機器的造型設計，擴大銷售量。

提高機器使用經濟性的主要途徑有：

①提高機械化、自動化水平。

②選用高效率的傳動系統和支承裝置。

③注意採用適當的防護、潤滑和密封裝置等，以提高生產率，降低能源消耗並延長機器使用壽命等。

（4）勞動保護要求。

設計機器時應對勞動保護要求給予極大的重視，一般可從以下兩方面著手：

①注意操作者的操作安全，減輕操作時的勞動強度。具體措施有：對外露的運動件加設防護罩；設置保險、報警裝置，以消除和避免不正確操作等引起的危害；操縱應簡便省力、簡單而重復的勞動要利用機械本身的機構來完成。

②改善操作者及機器的環境。具體措施有：降低機器工作時的振動與雜訊；防止有毒、有害介質滲漏；治理廢水、廢氣和廢液；美化機器的外形及外部色彩，如圖4-9和圖4-10所示。總之，所設計的機器應符合勞動保護法規的要求。

圖4-9擬人化機器人

圖4-10人性化座椅（5）其他特殊要求。

對不同的機器，還有一些針對該機器所特有的要求。例如，對儀器機械有保持清潔、不能污染產品的要求；對機床有長期保持精度的要求；對飛機有質量小、飛行阻力小等的要求。設計機器時，不僅要滿足前述共同的基本要求，同時還應滿足其特殊要求。