机械设计
机械设计（machine design），根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的首步，是决定机械性能的主要的因素。机械设计的努力目标是：在各种限定的条件（如材料、加工能力、理论知识和计算手段等）下设计出很好的机械，即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求，一般有：工作性能、低制造成本、较小尺寸和重量、使用中可靠性、低消耗和少环境污染。这些要求常是互相矛盾的，而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。设计者的任务是按具体情况权衡轻重，统筹兼顾，使设计的机械有较优的综合技术经济效果。过去，设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展，制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。各产业机械的设计，特别是整体和整系统的机械设计，须依附于各有关的产业技术而难于形成***的学科。因此出现了农业机械设计、矿山机械设计、泵设计、压缩机设计、汽轮机设计、内燃机设计、机床设计等***性的机械设计分支学科。
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机械设计分类
机械设计可分为新型设计、继承设计和变型设计3类。
1、新型设计应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计过去没有过的新型机械。
2、继承设计根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新，以提高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用。
3、变型设计为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出不同于标准型的变型产品。
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机械设计中的材料选用
机械设计中常用的材料有钢、铸铁、有色金属(如铝合金、铜合金等)和非金属材料(如尼龙、工程塑料、橡胶等)。下面介绍常用材料的选用原则。
1．满足使用要求
满足使用要求是选用材料的基本原则和出发点。所谓使用要求，是指用所选材料做成的零件，在给定的工况条件下和预定的寿命期限内能正常工作。而不同的机械，其侧***又有差别。例如，当零件受载荷大并要求质量轻、尺寸小时，可选强度较高的材料；滑动摩擦下工作的零件，应选用减摩性能好的材料；高温下工作的零件，应选用耐热材料；当承受静应力时，可选用塑性或脆性材料；而承受冲击载荷时，必须选用冲击韧度较好的材料等。
2．符合工艺要求
所谓工艺要求，是指所选材料的冷、热加工性能好，热处理工艺性好。例如，结构复杂而大批量生产的零件宜用铸件，单件生产宜用锻件或焊件。简单盘状零件(如齿轮或带轮等)，其毛坯是采用铸件、锻件还是焊件，主要取决于它们的尺寸大小、结构复杂程度及批量的大小；单件小批生产，宜用焊件；尺寸小、批量大、结构简单，宜用模锻件；结构复杂、大批量生产，则宜用铸件。
3．综合经济效益要求
综合经济效益好是一切产品追求的目标，故在选择零件材料时，应尽可能选择能满足上述两项要求而价格低廉的材料。不能只考虑材料的价格，还应考虑加工成本及维修费用，即考虑综合经济效益。
