機械設(shè)計（machinedesign），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)計基礎(chǔ)的意義：

機械設(shè)計基礎(chǔ)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。

機械設(shè)計的基本原理如下：

1、機械設(shè)計中節(jié)能設(shè)計的基本原理。

機械設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計主要以平衡理念為基本指導(dǎo)思想，平衡節(jié)能原理即是機械設(shè)計中節(jié)能設(shè)計的基本原理。

功率匹配節(jié)能、減小摩擦、動力源改進是機械節(jié)能設(shè)計的三個主要方面。結(jié)合實際情況，在設(shè)計前，對機械在操作運行過程之中可能產(chǎn)生的能源消耗與浪費的情況進行充分考慮，從設(shè)計中每一環(huán)節(jié)的細節(jié)著手，才能從根本上實現(xiàn)節(jié)能的目的。

2、動力源的節(jié)能設(shè)計原理。

通常情況下一臺機械設(shè)備的發(fā)動機就是其主要的動力源。節(jié)能設(shè)計的動力源原理即是，在限度增加發(fā)動機輸出功率的同時，限度減少發(fā)動機的輸入功率。

簡單來說就是在機械設(shè)備運行過程中盡可能地提升電能與熱能、動能、勢能等的轉(zhuǎn)化率。在實際節(jié)能設(shè)計過程中，通常是從設(shè)備的啟動與減速停止這兩方面體現(xiàn)動力源的節(jié)能設(shè)計原理。

例如，在設(shè)備的啟停過程中，慣性會讓準備停止的設(shè)備繼續(xù)運行，而通過合理的設(shè)計將這部分動能存儲起來，用于設(shè)備啟動時的動力能源。

機械設(shè)計包括內(nèi)容如下：

1、機械元件設(shè)計：機械元件設(shè)計涉及設(shè)計和繪制各種機械零部件，如軸、齒輪、聯(lián)軸器、軸承、彈簧等。這包括確定元件的幾何形狀、尺寸、材料和制造工藝等。

2、機械系統(tǒng)設(shè)計：機械系統(tǒng)設(shè)計關(guān)注整體機械系統(tǒng)的構(gòu)建和集成。這包括多個機械元件的組合、布局和連接，以滿足特定的功能和性能要求。

3、運動學和動力學分析：機械設(shè)計需要進行運動學和動力學分析，以研究和預(yù)測機械系統(tǒng)的運動特性、力學行為和性能。這包括關(guān)節(jié)運動、速度、加速度、力學平衡和能量轉(zhuǎn)換等方面的分析。

4、材料選擇和強度分析：在機械設(shè)計中，需要選擇合適的材料來滿足機械元件和系統(tǒng)的強度和剛度要求。這包括材料的力學性能評估、應(yīng)力和變形分析，以及確定適當?shù)囊蜃印?

5、制造工藝和制造圖紙：機械設(shè)計需要考慮適當?shù)闹圃旃に嚭头椒?。這包括制造工藝的選擇、加工工藝和裝配工藝的規(guī)劃，以及制造圖紙的制作，包括詳細的尺寸、公差和表面處理要求等。

6、CAD和模擬：機械設(shè)計常常借助計算機輔助設(shè)計工具進行建模、繪圖和分析。CAD軟件可以用于創(chuàng)建和修改機械設(shè)計的三維模型，進行裝配和運動仿真，并生成制造圖紙和技術(shù)文檔。