機械設(shè)計(machine design),根據(jù)使用要求對機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構(gòu)思、分析和計算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。
機械設(shè)計是機械工程的重要組成部分,是機械生產(chǎn)的步,是決定機械性能的主要的因素。機械設(shè)計的努力目標是:在各種限定的條件(如材料、加工能力、理論知識和計算手段等)下設(shè)計出的機械,即做出優(yōu)化設(shè)計。優(yōu)化設(shè)計需要綜合地考慮許多要求,一般有:工作性能、制造成本、小尺寸和重量、使用中可靠性、消耗和少環(huán)境污染。這些要求常是互相矛盾的,而且它們之間的相對重要性因機械種類和用途的不同而異。設(shè)計者的任務(wù)是按具體情況權(quán)衡輕重,統(tǒng)籌兼顧,使設(shè)計的機械有的綜合技術(shù)經(jīng)濟效果。過去,設(shè)計的優(yōu)化主要依靠設(shè)計者的知識、經(jīng)驗和遠見。隨著機械工程基礎(chǔ)理論和價值工程、系統(tǒng)分析等新學科的發(fā)展,制造和使用的技術(shù)經(jīng)濟數(shù)據(jù)資料的積累,以及計算機的推廣應(yīng)用,優(yōu)化逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學計算。
各產(chǎn)業(yè)機械的設(shè)計,特別是整體和整系統(tǒng)的機械設(shè)計,須依附于各有關(guān)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)而難于形成獨立的學科。因此出現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機械設(shè)計、礦山機械設(shè)計、泵設(shè)計、壓縮機設(shè)計、汽輪機設(shè)計、內(nèi)燃機設(shè)計、機床設(shè)計等專業(yè)性的機械設(shè)計分支學科。
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,技術(shù)的進步,機械設(shè)備也需要不斷更新升級,以適應(yīng)時代的發(fā)展。在產(chǎn)品的外觀設(shè)計上,人們對機械設(shè)備的要求也更高了,更加講究產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)新性與人性化。
機械設(shè)備的外觀造型設(shè)計應(yīng)滿足產(chǎn)品功能要求,充分體現(xiàn)功能使用合理性、宜人性和環(huán)境適應(yīng)性及形體精美為主的物質(zhì)與精神功能要求。在進行設(shè)計時應(yīng)考慮實現(xiàn)形體的結(jié)構(gòu)、材料、工藝等條件,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計出具有時代感的好產(chǎn)品。同時,機械設(shè)備的外觀設(shè)計要具有形體良好的立體效果與視覺效果,即穩(wěn)定、協(xié)調(diào)與均性,還要具備良好的工藝性和藝術(shù)性,線條應(yīng)簡明、合理。
儀器儀表廣泛應(yīng)用于裝備、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的工藝流程的測量和控制,是現(xiàn)代化大型重點成套裝備的重要組成部分,是信息化帶動工業(yè)化的重要紐帶。據(jù)有關(guān)資料顯示,隨著裝備水平的提高,儀器儀表在工程設(shè)備總投資中的比重已達到18%左右;現(xiàn)代化的寶鋼技術(shù)裝備投資中,有1/3的經(jīng)費用于購置儀器和自控系統(tǒng)。
機械設(shè)備的外觀設(shè)計還要符合人體工程學,在確定產(chǎn)品造型的任何參數(shù)及布局時要注意操作位置、動作軌跡、工作程序以及操作工人姿態(tài)變化應(yīng)符合人體功能的要求,并處理好細節(jié)上的問題,使產(chǎn)品的人機交互界面直觀合理,操作簡便,為用戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品體驗感。