【课前思考】

假如你是一个机械设计师，你打算怎样组装你的机械产品？怎样使用最简单的方法使设计的机器能够实现你需要的功能？试从宏观上进行规划。

1.2.1 机械设计的任务和用途

机械设计是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。

机械设计是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。其主要任务是在各种限定的条件（如材料、加工能力、理论知识、计算手段等）下按具体情况权衡轻重，统筹兼顾，使设计的机械有最优的综合技术经济效果。

机械设计的用途是应用不同的工作原理，设计不同功能和特性的机械产品，服务于不同产业的不同机械。

1.2.2 机械设计的方法

在满足预期功能的前提下，机械设计应满足性能好、效率高、成本低，在预定使用期限内安全可靠、操作方便、维修简单、造型美观等要求。

1.机械设计的基本步骤

机械零件的设计常按以下步骤进行。

（1）根据机器的具体运转情况和简化的计算方案，确定零件的载荷。

（2）根据材料的力学性能、物理性质、经济因素、供应情况等选择零件的材料。

（3）根据零件的工作能力准则，确定零件的主要尺寸，并加以标准化或圆整。

（4）根据确定的主要尺寸并结合结构上和工艺上的要求，绘制零件的工作图。

（5）零件工作图是制造零件的依据，故应对其进行严格的检查，以提高工艺性，避免差错，造成浪费。

传统的机械设计主要依靠试验，通过归纳总结的方法获得设计参数和经验公式，然后制作产品样机，根据样机的性能来判断设计的优劣。

2.现代设计新手段

现代设计者已经不再把设计精力放在烦琐的计算和推导上，也不再通过刻板枯燥的图纸来表达自己的设计思想。现代机械设计中，使用的设计手段更加丰富，产品的更新周期更短，第一代产品问世不久，第二代和第三代产品就接踵而至，现代设计具有以下特点。

（1）重视产品的创新性。创新是现代设计的核心。现代设计不是对以前的产品进行简单地修修补补，而是打破传统观念，创造出具有特色的新产品，这非常符合当今时代的潮流。

请同学们对比图1-26和图1-27所示的早期黑白电视机和现在等离子彩色电视机在设计上的区别，然后思考现代产品具有哪些特点？

请同学们将图1-28所示的老式汽车和图1-29所示的现代汽车进行对比，然后思考现代汽车设计具有哪些特点？

（2）先进设计手段的采用。随着计算机技术的发展，计算机辅助设计（CAD）技术被广泛用于设计领域，这也是现代设计的重要标志。CAD技术不但提高了设计质量，还极大提高了设计效率，同时实现资源共享，减轻设计者的负担，避免了“闭门造车”的落后设计方法。

应用CAD技术开发设计的机械产品模型，如图1-30所示。

问题思考

现代设计阶段所使用的理论和方法称为现代设计方法，请同学们查阅相关资料了解现在有哪些常用的现代设计方法。 iYQzgOcsyFEACK3cr7Q4rs8BhSI4wJgkd+yDTSPxFlsMViGRW9Pr5bcm+t4yxZiK