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12机械设计中的一般考虑

设计机器部件或装配需要考虑各种因素，根据这些因素或标准数据进行最终产品的设计。最终设计应包括尺寸，工艺要求，表面处理和公差细节等细节信息。机械设计工程师可以使用设计数据书，3D,2D设计软件，研究论文作为设计机器部件的工具。在这篇文章中，我们将讨论机器设计过程所依赖的一些重要因素。

以下是设计机器部件时的一般考虑事项:

1.载荷类型和由载荷引起的应力。

在机器部件上的载荷可能以几种方式起作用，从而产生内应力。：

压缩-向两端施加力量
紧张-作用在相反方向的力
剪切在相反方向上施加的滑动力
弯曲,力偏心
扭转,切向力
组合- - -任何负载的组合

阅读更多:工程领域中使用的载荷类型

2.机器零件或运动学的运动。

任何机器的成功运行，在很大程度上取决于提供所需运动的部件的最简单布置。

部件的运动可能是：
(a)直线运动，包括单向运动和往复运动。
(b)曲线运动，包括旋转、振荡和简谐运动。
(c)恒定速度。
（d）恒定或可变加速度。

3.选择的材料

设计者必须对材料的性能及其在工作条件下的行为有全面的了解。材料的一些重要特性是强度、耐久性、柔韧性、重量、耐热性和耐腐蚀性、铸造、焊接或硬化能力、可加工性、导电性等。

用于工程目的材料的选择

为工程目的选择适当的材料对设计者来说是最困难的问题之一。最好的材料是以最少的成本达到预期目的。在选择材料时应考虑以下因素:
1.材料的可用性，
2.适用于服务中的工作条件的材料，以及
3.材料的成本。
确定材料效用的重要性质是物理，化学和机械性能。我们现在将讨论以下物品中材料的物理和力学性质。

工程材料分类

工程材料主要是：
1.金属及其合金，如铁，钢，铜，铝等
2.非金属，如玻璃、橡胶、塑料等。
这些金属可进一步分类为:
（A）金属和（B）有色金属。

阅读更多:工程材料简介|类型|选择

4.部件的形式和尺寸。

形状和大小是根据判断而定的。可以采用最小的可行截面，但可以检验在设计截面中产生的应力是合理安全的。为了设计任何机械零件的形状和尺寸，必须知道该零件必须承受的力。同样重要的是，要预料到任何可能导致故障的突然施加或冲击负载。

5.摩擦阻力和润滑。

由于摩擦阻力，总是存在损失，并且应该注意的是，起动的摩擦高于运行摩擦。因此，必须对所有表面的润滑物质进行仔细注意，这是与他人接触的所有表面的润滑问题，无论是否在旋转，滑动或滚动轴承中。

6.方便经济的特点。

在设计时，应仔细研究机器的运行特性。启动、控制和停止杆的位置应根据操作的方便程度来确定。对磨损的调整必须采用各种卷取装置，并安排它们，以便保持零件的对准。如果零件要为不同的产品更换，或由于磨损或破损而更换，应提供方便的途径，尽可能避免拆卸其他零件来实现这一目的。要研究用于生产或加工材料的机器的经济运行，以了解它是否具有与生产良好工作相一致的最大能力。

7.使用标准件。

使用标准部件与成本密切相关，因为标准或股票部件的成本仅为与订购的类似部件成本的一小部分。应尽可能使用标准或股票部件;零件已经有些模式现有的齿轮、滑轮和轴承，以及可以从常规商店库存中选择的部件，如螺钉、螺母和销钉。螺栓和螺柱应尽可能少，以避免更换钻头、铰刀和丝锥造成的延迟，同时也减少所需扳手的数量。

可交换性

术语互换性通常用于在规定的尺寸范围内大量生产相同的产品。稍加考虑就会发现，要使零件的尺寸保持在接近的精度范围内，需要大量的时间。但即便如此，也会有很大的变化。如果变型在某些限制内，则等效尺寸的所有部分都是同样适合在机器中操作的一定变化，并且在配合部件的尺寸中允许提供所需的拟合。这有利于从大量零件随机选择组件，并导致生产成本相当节省。

8.操作安全。

有些机器操作起来是危险的，特别是那些为了保证最大产量而加快速度的机器。因此，任何在工人工作范围内的机器移动部件都被认为是一个事故隐患，并可能是原因的伤害。因此，设计者必须始终为操作人员的安全提供安全装置。安全装置绝不能妨碍机器的操作。

9.车间设施。

设计工程师应该熟悉这个雇主研讨会的限制，以避免在其他一些研讨会中完成工作的必要性。有时需要计划和监督研讨会运营，并制定铸造，处理和加工特殊部件的方法。

10.制造的机器数量。

要制造的物品或机器的数量以多种方式影响设计。称为固定费用或开销费用的工程和商店成本分布在要制造的物品数量上。如果只有少数文章，除非机器很大或某种特殊设计，否则额外费用不合理。呼叫少数产品的订单不允许在研讨会流程中允许任何不应费用，以便设计师应该尽可能将其规范限制为标准部件。

11.建设成本。

工程造价是设计中最重要的考虑因素。在某些情况下，一件物品的高成本可能会立即使其无法得到进一步的考虑。如果一篇文章被发明了对手工样品的测试表明，它具有商业价值，那么就有可能花一大笔钱来设计和开发自动化机器来生产这种产品，特别是如果这种产品能够大量销售的话。的在任何情况下，设计工程师的目标都应该是将制造成本降到最低。