第5章机械产品的实用化设计bak.pptVIP

第五章 机械产品的实用化设计第一节 产品设计的核心和外围问题; 关键技术是指实现某种功能过程中需要解决的技术难题。 核心技术是指实现产品总功能的主要要求的技术。 在核心技术中也可能有关键技术。 对于不同的机械，其核心技术是不相同的。 ; 对于以能量转换为主要目的机械，如动力机械，其主要性能指标是能量转换效率。 对于轻工机械，通常需要完成各种繁杂的动作功能，所以机构设计问题更突出，主要性能指标是生产率，主要要求是高度自动化地、准确可靠地完成动作。 重型机械特点是体积大，自身质量大，设计的重要问题是工作能力，是强度和刚度问题。 对于金属切削机床，主要性能指标是生产率、加工精度和加工范围。 对于以信息处理为主的仪器，主要性能指标是灵敏度、精度和工作稳定性。 对于以材料处理为主要功能的机械，例如离心机、筛选机和过滤机等，主要性能指标是生产效率和分离纯净度。; 轧钢机主传动装置是由联轴器、减速机、齿轮座和接轴等部件所组成，作用是将电动机的运动和力矩传给工作机座中的轧辊进行轧制。;核心技术：液压弯辊和液压压下。 关键技术：其中厚度、压力、位置传感器、数据处理系统等组成的电液闭环控制系统则是解决核心技术问题的关键技术。;二、设计的外围问题 产品设计过程中的各种设计要求是设计的依据，它们也是设计的外围问题。 设计要求分为主要要求和其他要求。主要要求是针对产品的功能、性能、技术经济等指标所提出的直接要求；其他要求是针对产品质量所提出的间接要求。;1、主要设计要求： (1) 产品功能要求 功能是指产品的用途。同一产品功能越多，价值越高。因此，在满足主要功能情况下，还应满足用户附加功能要求，做到功能齐全，一机多用。;(2) 适应性要求 在设计任务书中应明确指出该产品的适应范围。所谓适应性，是指工况发生变化时，产品适应程度。工况变化包括作业对象、工作载荷、环境条件等变化。从用户要求来讲，产品适应性越广越好。 ;(3) 性能要求 性能是指产品的技术特征，包括动力、载荷、运动参数等。 例如：汽车有动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、通过性、平顺性、可靠度、维护保养等等。 ; (4) 生产能力要求 生产能力是产品的重要技术指标，它表示单位时间内创造财富的多少。 在设计要求中，应对理论生产能力做出规定。; (5) 可靠性要求 产品的可靠性是一项重要的技术质量指标，关系到设备系统或产品能否持续正常工作。故障率的多少，甚至关系到设备和人身安全问题。产品的可靠性，在很大程度上取决于设计的正确性。 可靠性设计要求包括：产品固有可靠性设计、维修性设计、冗余设计、可靠度预测和使用可靠度设计。;(6) 使用寿命要求 产品的使用寿命是指产品的耐用性。 不同产品，其使用寿命不同，有的是一次性使用寿命（如婴儿用的一次性尿布），有的则是多次性使用寿命（经过多次大修如汽车）。 在设计中，理想的情况是将所有零件设计成等寿命，但这是不可能的。零件的磨损有快有慢，失效有先有后，因此，在设计中要找出提高整机寿命的综合方法，使得产品在耗费最少的条件下，进一步延长产品的使用寿命。; (7) 效率要求 使用效率是指系统对输入量（能量、物料、信息）的有效利用程度。 系统应节约能源，有效利用物料。; (8) 成本要求 产品质量提高，成本下降才有竞争能力。 产品成本包括设计成本、材料费用、制造过程费用和附加管理费用。 据统计，材料费用超过50％，有的高达70％一80％，它与材料品种、利用率及废品率有关。; (9) 人机工程要求 在现代工业生产中，所有机器和设备都要由人操纵和控制，或者由人监督和维护。 人是生产的核心和主导，人一机器一环境形成一个不可分割的系统。因此要根据人一机器一环境系统要求进行产品设计。 产品的操作和运行应符合人的生理和心理特点，使人一机器一环境系统能够发挥出最佳效能。;(10) 安全性要求 设计新产品必须认真考虑工作安全性。要保证产品的操作和运行不会对人、机器和环境造成伤害。 如产品设计采用过载保护装置、触电保护装置、逻辑动作联锁装置、安全报警装置等。对某些特殊产品（具有高温、高压以及射线、酸、碱、毒等有害影响）更要采取有效防护措施。 ; (11) 包装、运输要求 所有产品都要通过运输送给用户。 产品包装既能保护产品在运输中不遭破坏，又能给产品以美观的外形，提高产品的竞争能力和扩大市场销路。特别是对进出口产品，美观可靠的包装更显重要。 产品设计要考虑产品的运输方法、交通工具、起吊条件、总体尺寸和运输重量等。;2、其他设计要求 (1) 强度和刚度要求 强度和刚度是保证工作能力及性能的