搞了20年你卻不懂，機械設計到底是什么

　　1.什么是設計?

　　墻紙是一種設計。你可能正在穿著“設計者”設計的衣服。汽車的外觀是被“設計”出來的。很明顯，設計一詞涵蓋的意義十分范圍廣泛。在上面的例子中，設計主要是指設計一個物件的外觀。以汽車為例，它的很多方面都涉及到設計。比如它的機械內部構件(發(fā)動機、制動器、懸掛結構等)都需要設計。在設計機械時，工程師或許比藝術家更能表現(xiàn)出某種程度上的藝術性。

　　2.什么是機械設計?

　　機械設計是研究如何創(chuàng)造機械，以使其安全、可靠地工作等的內容。機械的定義是：一個組裝的零件系統(tǒng)，可以以預定和受控的方式傳遞運動和能量?；蚋唵蔚卣f：一個控制力和運動的系統(tǒng)。

　　一臺機器的基本功能是做有用功，機器或多或少都會涉及到能量的傳遞。在這里，我們最關注的是力和運動，當能量從一種形式轉換為另一種形式時，機器就產生了運動和力。工程師的任務是分析和計算這些運動、力和能量的變化，以確定機器中的各個相關零部件的尺寸、形狀和所需要的材料。這是機械設計的本質。

　　當一個設計者需要設計機器的一個零件時，首先必須明白：任何一個零件的功能和性能都依賴于機器中的其它許多相關零件。因此，這里我們是要設計整機，而不是簡單地設計單獨每一個零件。為此，我們必須利用靜力學、動力學、材料力學(應力分析)和材料特性等。

　　3.機械設計的最終目標是什么?

　　機械設計的最終目標是確定部件(機器零件)的尺寸和形狀，并選擇適合的材料與制造工藝，從而使得設計出來的機器可以完成預定的功能而不發(fā)生失效。這就要求設計人員能夠計算和預測每個零件的失效形式和條件，然后通過設計預防它失效。這就需要對每一零件進行應力和變形分析。由于應力是外載荷和慣性力的函數(shù)，也是零件幾何形狀的函數(shù)，所以計算應力和變形前，必須先進行力分析、力矩分析、扭矩分析，以及系統(tǒng)的動力學分析。