機械結構設計的任務是依據設計任務在總體設計構想的基礎上,確定的原理方案,繪制出具體的結構圖,以實現設計所要求的功能。設計的過程是將抽象的工作原理具體化為某類構件或零部件,包含確定結構件的材料、形狀、尺寸、公差、熱處理方式和表面處理等,還須考慮其加工工藝、強度、剛度、精度以及與其它零件相互之間關系等問題。所以結構設計的直接產物雖是技術圖紙,但工作不是簡單的機械制圖,圖紙只是表達設計方案的工程語言,運用機構設計的各種技術將設計構想具體化是結構設計的基本內容。
機械結構設計的基本要求
機械產品應用于各行各業,結構設計的具體內容和要求也是千差萬別,但結構設計的基本要求是共通的。下面就機械結構設計的三個不同層次來說明對結構設計的要求。
1.功能設計
滿足主要機械功能要求,在技術上的具體化。如工作原理的實現、工作的可靠性、工藝、材料和裝配等方面。
2.質量設計
兼顧各種要求和限制,提高產品的質量和性價比,是現代工程設計的特征。具體為操作性、美觀性、安全性、成本、環保等因素。在現代設計中,質量設計相當重要,往往決定產品的競爭力。那種只關注滿足主要技術功能要求的設計思想已成為過去,統籌兼顧各種要求,在滿足主要功能的前提下對其他要求適當作出平衡和取舍,提高產品的質量,是現代機械設計的核心所在。
2.優化設計和創新設計
用結構設計變元等方法系統地構造優化設計空間,用創造性設計思維方法和其它科學方法進行優選和創新。