淺析機械設計常見標準

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摘要：隨著我國工業總產值的日益增長，機械設計行業起到了舉足輕重的作用。機械設計是十分嚴謹的學科，需要嚴格遵守相關國家標準或國際標準。為了提高機械產品的質量、降低設計成本、改善工人勞動強度，機械設計應該遵守相關設計標準。本文主要論述了機械設計中的安全性標準、創新性標準、環保性標準、經濟性標準、智能化標準等常見的設計標準，從而給機械設計行業的相關人員提供參考，以求設計出綜合性能優良的機械產品，給社會帶來可觀的經濟效益。

關鍵詞：設計標準；安全性標準；創新性標準

1引言

近年來，我國經濟一路保持持續高速增長，已經成為全球第二大經濟體，而工業產值在總產值中所占比重極大。機械行業作為工業發展的重要支柱產業，在我國經濟建設中起著至關重要的作用[1]。隨著傳統機械設計方法不斷向標準化、環?；⒅悄芑?、信息化方向發展，我國出口的機械產品得到國外相關專家的廣泛認可，出口總量保持持續增長。機械設計作為十分嚴謹的學科，為了保障設計的機械產品具有較好的互換性與使用安全性，必須嚴格遵守相關國家標準或國際標準。為了提高設計產品的質量與效率、減少原料損耗、降低工人勞動強度，機械設計通常應遵守安全性標準、創新性標準、環保性標準、經濟性標準、智能化標準等常見的設計標準。

2機械設計中的常見標準分析

2.1機械設計中的安全性標準。機械行業與建筑、橋梁、高鐵、地質采礦、輸電網等高危險行業都交集密切，然而每年都會因機械產品的不合格問題而導致嚴重的安全事故，造成大量的人員傷亡與經濟財產損失。因此，機械設計必須要遵守相關的安全性標準。遵守相關機械設計安全性標準必須做到如下幾點：機械設計應該嚴格遵守機械行業的相關國家標準與國際標準，機械設計中的標準件應嚴格從標準庫中直接選用，以保證標準件的強度要求。設計不同行業使用的機械裝備時，應該參考該行業的最新安全性標準要求，保障機械產品能夠滿足該行業的最新作業需求。機械設計的原材料選用應該參考實際受力狀況，具有一定的強度與韌性，而且對人體沒有潛在危害。機械設計應該遵循以人為本的安全性標準，設計的產品應該便于操作，避免因人員操作不便而感到過度疲勞[2]，最終導致嚴重的安全事故。機械設計的整個流程中，應在方案設計、具體設計、產品制造、產品試用等各階段都進行安全性考核，以確保產品質量可靠。機械設計遵守相關安全性標準在社會運行中起著至關重要的作用，只有機械產品的質量得到全面保證，相關行業的安全風險才能大大降低，從而給社會帶來可觀的綜合效益。2.2機械設計中的創新性標準。機械設計是為了改進舊產品或設計新產品，因此機械產品必須要具有足夠的創新性，以滿足初始設計需求。機械設計應該遵守創新性標準，首要是提高設計人員或設計團隊的創新意識，鼓勵將大膽的創新思維運用到實際設計過程中，以對產品不斷進行試探性改良。如表1所示，機械設計可從仿生類比設計法、智力合成設計法、移置技術設計法等[3]創新設計方法中獲取靈感，并經過集體論證后大膽的運用到實際設計過程中以提高機械產品的創新性。創新性標準是機械設計時必須遵守的標準之一，否則設計出的機械產品將毫無意義，造成企業或國家的重大經濟損失。機械設計人員為了提高創新性思維，應該廣泛關注本領域的最新研究成果，保障自己的設計理念與設計方法走在領域前列，設計出的機械產品具有足夠的創新性，能夠改善原有設備功能，降低人員勞動強度。2.3機械設計中的環保性標準。隨著我國的可持續發展戰略被不斷推廣，機械設計中應該遵守環保性標準得到機械行業人員的廣泛認可。環境污染很大程度上是由機械設備決定的，在機械設計中改良產品特性、選用不同的結構都可以起到節能減排的作用。遵守相關機械設計環保性標準必須做到如下幾點：機械設計過程中應全面考慮產品可能產生的污染問題，通過改進產品結構、選用環保動力源、過濾污染物等方式來實現節能減排的目的。機械設計時應選用無公害、無污染、能循環利用的原材料[4]，盡量不要選用對環境污染較大的重金屬材料。不斷改進新能源汽車的性能，盡快推動新能源汽車取代傳統的汽油車，減少汽車廢氣的直接排放。機械行業應出臺對機械產品環保性的相關考核標準，保障流入市場的機械產品都具有一定的環保等級。國家相關部分應加大對污染嚴重的機械設備及加工工廠的整頓力度，要求其機械設計人員改善產品生產線的環保狀況。環保性標準是機械設計中的基本標準，關乎我們的生存環境。因此，機械設計中應該嚴格遵守環保性標準，保障設計的機械產品能夠滿足可持續發展要求。2.4機械設計中的經濟性標準。機械設計的主要目的是出售機械產品以換取經濟收益，因此設計成本是機械設計中必須要考慮的重要因素。機械設計中應該遵守經濟性標準，在滿足安全性標準、創新性標準和環保性標準的同時降低設計成本，謀求利益最大化。機械設計中的經濟性標準主要應該考慮選材經濟性、加工制造經濟性、后期維護經濟性三方面。機械設計中應該綜合分析所需材料的力學性能、物理化學性能、外觀性能等，選擇滿足產品需求且價格較低廉的原材料，保障選材經濟。機械設計中同時應該考慮產品的加工制造難度，不能設計出極其難加工的零部件，增大加工制造成本，應該在滿足使用需求的同時盡量直接購買標準件。后期維護也是機械設計中應該考慮的因素，機械產品應該具有較好的維護性，不能損壞后直接報廢或返廠維修，造成巨大的經濟損失。機械設計中的經濟性標準主要體現在節省設計人力成本、降低加工制造成本、延長產品使用壽命，從而保障企業或國家的研發資金能夠得到有效運用，設計出綜合性能優良的機械產品。2.5機械設計中的智能化標準。機械產品智能化是現今機械設計必須追求和考慮的問題，不斷設計出智能化的機械產品以解放人類勞動是不可逆轉的發展趨勢。機械設計中應該遵守智能化標準，主要包含設計方法智能化、加工制造智能化、產品功能智能化三方面。設計方法智能化：機械設計應該與計算機技術緊密結合，如利用AutoCAD、Pro/E、UG、Solidworks等設計軟件輔助設計，利用ANSYS、ADAMS、Abaqus、MatLab等仿真軟件輔助仿真分析。加工制造智能化：機械設計的產品應該考慮可否直接利用先進的3D技術加工、飛秒激光加工、電子束加工、離子束加工、超聲波拋光加工等，以提高產品某種性能。產品功能智能化：機械設計的產品應該具有智能化的功能，能夠將人員從復雜、危險、強度大的勞動中解放出來，改善人員的作業環境與效率。

3小結

本文主要論述了機械設計中的安全性標準、創新性標準、環保性標準、經濟性標準、智能化標準等常見的設計標準，從而確保設計出的機械產品具有安全性高、新穎性好、綠色環保、成本低廉、功能強大的優點。同時，通過闡述不同設計標準的作用與要求事項，以給機械設計行業的相關人員提供參考，將相關安全思維、創新性思維、經濟思維等運用到實際的產品設計中，從而設計出綜合性能優良的機械產品，給社會帶來可觀的經濟效益。

參考文獻

[1]艾和金.機械設計制造及其自動化的特點與優勢及發展趨勢[J].時代汽車,2018(02):45-46.

[2]張旭寧.淺談機械設計標準及制造質量控制[J].裝備制造技術,2014(08):247-248.

[3]張涵宇.提升機械創新設計能力的途徑[J].設備管理與維修,2018(02):49-50.

[4]李龍,李光沛,魯永樂.淺談機械設計標準及制造質量控制[J].山東工業技術,2016(04):243.

作者:張凌 單位:東北林業大學