1.6 机械设计技术的新发展
机械设计理论与方法一直在不断的发展着,近几十年来得到了较快的发展。最新的科学研究成果很快地被机械设计人员使用,机械新产品迅速出现。新理论、新材料、新工艺、自动控制技术、计算机技术、激光技术、纳米技术在机械产品中得到迅速的使用。主要的新机械设计技术在一些资料中有比较详细的介绍,在此只作很简单的概述。
(1)系统工程理论用于机械设计。机械设计是一门综合处理各种矛盾的学科,运用系统工程理论解决机械设计问题称为设计方法学,它有助于提高设计人员的水平。
(2)可靠性设计。可靠性理论首先用于电子工业,近年来在机械产品中得到广泛的运用和重视。
(3)机械学理论用于机械设计。机械学包括机构学、机械振动学、机械结构强度学、摩擦学、传动机械学、机器人机械学等,机械学的研究成果对于解决机械设计中的一些关键问题有很大的指导作用,而重大的机械设计技术关键问题研究,又推动了机械学的发展。
(4)计算机在机械设计中的应用。计算机的强大计算能力使许多过去无法解决的问题,在此迎刃而解,现在可以用有限元方法、优化计算方法求得更合理的设计方案。计算机使设计时间显著缩短,并把设计与制造、管理紧密联系起来,计算机已经成为机械设计不可缺少的工具。
(5)人机工程的发展。在机械设计中应考虑人的因素,包括机器操作方便、安全、美观、舒适等方面。
(6)运用价格工程理论。在机械设计中把功能与成本结合起来考虑,可以得到更合理的设计方案。
(7)绿色设计。为了得到可持续发展,发展了绿色设计、再制造设计等,节能减排已经成为机械设计必须考虑的一个重要的因素。
(8)实验技术的发展。机械设计的重要数据,不应只从手册中查得,而应该进行实验,取得直接的数据。新产品、新技术、新机构、新机械的实践必须有实验基础。计算机技术、遥测技术的发展,使实验技术有了很大的提高。计算机模拟、计算机仿真更使实验技术有了新的手段。但是应该注意,不是任何实验都能够用计算机仿真代替,如高温、潮湿、宇宙空间的摩擦因数,需要直接测定。
由此可知,学习机械设计和从事机械设计工作,必须努力学习和掌握新技术,不断提高,与时俱进,跟上机械设计科学的发展。