Механическое проектирование представляет собой сложный процесс, требующий многих навыков. Обширные знания должны быть разделены на ряд простых задач.
Сложность процесса требует последовательности, в которой идеи вводятся и интегрируются. Сначала рассматривается природа проектирования в целом, а затем машиностроение, в частности.
Проект представляет собой процесс, состоящий из многих интерактивных этапов. Существует много ресурсов для поддержки проектировщика, включая множество источников информации и изобилие вычислительных средств проектирования.
Инженеры-конструкторы должны не только развивать компетенцию в своей области, но и культивировать сильное чувство ответственности и профессиональную трудовую этику.
Выживаемость механических компонентов связана с напряжением и прочностью. Вопросы неопределенности всегда присутствуют в инженерном проектировании. Статистический подход связан с надежностью конструкции и требует хороших статистических данных.
При проектировании механической части учитываются также размеры и допуски, единицы измерения и расчеты. Основа начинается с объяснения некоторых различий между проектированием и анализом и вводит некоторые фундаментальные понятия и подходы к проектированию. Продолжаются в рассмотрении свойства материала, анализа напряжений, анализ жесткости и прогиба, которые являются необходимыми принципами в машиностроении. Необходимо изучать предотвращению выхода из строя механических частей.
Почему детали машины выходят из строя и как они могут быть спроектированы для предотвращения выхода из строя?
Исследования применяются для анализа, выбора и проектирования конкретных механических элементов, таких как валы, крепежи, сварные детали, пружины, контактные подшипники качения, подшипники пленки, шестерни, ремни, цепи и канаты.
Для проектирования необходимо либо составить план по удовлетворению конкретной потребности, либо решить конкретную проблему. Если план приводит к созданию чего-то, имеющего физическую реальность, то продукт должен быть функциональным, безопасным, надежным, конкурентоспособным, пригодным для использования, технологичным и востребованным на рынке.
Дизайн проекта - это инновационный и повторяющийся процесс. Это процесс принятия решений. Иногда решения должны приниматься со слишком малым количеством информации, иногда с достаточным количеством информации или с избытком частично противоречивой информации.
Иногда решения принимаются в предварительном порядке с сохранением права на корректировку по мере поступления информации. Дело в том, что инженер-конструктор должен быть лично уверен в том, что ему будет удобно принимать решения и решать проблемы.
Проектирование - это коммуникационно-насыщенная деятельность, в которой используются как слова, так и чертежи, используются письменные и устные формы. Инженеры должны эффективно общаться и работать с людьми разных дисциплин. Это важные навыки, от которых зависит успех инженера. Личные способности конструктора к творчеству, коммуникабельность и умение решать проблемы переплетаются со знанием технологии и необходимых принципов.
Инженерно-технические средства (такие как математика, статистика, компьютеры, графика и языки) объединяются для разработки плана, в ходе реализации которого создается функциональный, безопасный, надежный, конкурентоспособный, пригодный для использования, изготавливаемый и реализуемый продукт, независимо от того, кто его создает и кто его использует.
Машиностроители связаны с производством и переработкой энергии, обеспечением средств производства, инструментами транспорта, техникой автоматизации. Их навыки и знания обширны.
Среди основ - механика твердых тел и жидкостей, перенос массы и импульсов, производственные процессы, теория электричества и информации. Машиностроительное проектирование включает в себя все дисциплины машиностроения.
Простой подшипник качения включает в себя поток жидкости, передачу тепла, трение, транспортировку энергии, выбор материала, термомеханическую обработку, статистические описания и так далее.
Проектирование двигателей внутреннего сгорания, турбо машинного оборудования и реактивных двигателей считается самостоятельным процессом.
Промышленный образец является лишь дескриптором продукта. Точно так же существуют такие фразы, как "проектирование машин," "проектирование элементов машин," "проектирование компонентов машин," "проектирование систем" и "проектирование жидкостных энергосистем." Все эти фразы являются несколько более сфокусированными примерами машиностроительного проектирования. Все они опираются на одни и те же знания, организованы одинаково и требуют одинаковых навыков.