設計機械零件時,不僅應使其滿足使用要求,即具備所要求的工作能力,同時還應當滿足生產要求,否則就可能制造不出來,或雖能制造但費工費料很不經濟。 機械零件的使用要求表現為零件的工作狀況和受載情況,以及為避免相應的失效形式而提出的要求工作狀況是指零件所處的環境特點、工作溫度、摩擦和磨損的程度等。機械零件設計過程要有全局觀點,不能只考慮設計對象本身的問題,而要把設計對象看作一個系統,處理“人一機—環境”之間的關系。
機械零件表面粗糙度的選擇方法有3種,即計算法、試驗法和類比法。在機械零件設計工作中,應用普通的是類比法,此法簡便、迅速、有效。應用類比法需要有充足的參考資料,現有的各種機械設計手冊中都提供了較的資料和文獻。機械零件的材料有金屬材料、非金屬材料和復合材料。金屬材料分為黑色金屬材料和有色金屬材料。黑色金屬材料包括各種鋼、鑄鋼和鑄鐵,具有較好的力學性能如強度、塑性、韌性等),價格相對便宜且容易獲得,而且能滿足多種性能和用途的要求。機械零件在濕熱環境或腐蝕介質中工作的零件,其材料應有良好的緩蝕和耐腐蝕的能力,例如選用不銹鋼、銅合金等。
用鑄造材料制造毛坯時,一般可以不受尺寸及質星大小的限制;而用鍛造材料制造毛坯時,則需注意鍛壓機械及設備的生產能力。此外,零件尺寸和質量的大小還和材料的強重比有關,應盡可能選用強重比大的材料,以便減小零件的尺寸和質量。機械零件設計善于運用創造性思維和方法,注意考慮多種方案的解,避免解決問題的局限性。設計的各階段應有明確的目標,注意各階段的評價和優選,以求出既滿足功能要求又有大實現可能的方案。機械零件受載情況是指載荷、應力的大小和性質。脆性材料原則上只適用于制造在靜載荷下工作的零件;在多少有些沖擊的情況下,應以塑性材料作為主要使用的材料;