Page 49 - 机械技术运用及理论研究

第二章 机械设计要点及技术应用研究 37

第二章 机械设计要点及技术应用研究

第一节 机械人性化设计要点及应用

一、机械设备设计概述

（一）机械设计
机器是代替人们体力和部分脑力劳动的工具。可以担负人所不能负担工作，
可以连续不停机工作，可以提高生产效率、降低人的劳动强度。可以提高产品的
质量，提高产品的标准化、通用化水平，是实现大批量生产的基础。机械工业是

国家经济发展的基石，是各行各业能够蓬勃发展的基础，各行业的机械化、自动
化、智能化生产都离不开机械行业的支撑。德国和日本以设备制造精良闻名于世
界，正是其强大的制造业基础造就他们在国际上的地位。德国提出的工业 4.0 和

中国提出的中国制造 2025 都为制造业提出了相似的近期和远景规划，也涵盖了
机械设备制造的发展规划。在信息物理系统的基础上，发展智能制造。以蒸汽机
为标志的第一次工业革命，就是以机器为典型标识。而第二次工业革命、第三次

工业革命和起始阶段第四次工业革命，都在机器的制造的基础上实现，无论是批
量生产设备、还是自动化设备、还是智能化设备，都是一个国家的基础和核心。
机械是机器与机构的总称。机器是人类进行生产以减轻体力劳动和提高劳动生产

率的主要劳动工具。
机械设计，是指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。机械设计目标是：在各种

限定的条件（如材料、工艺、理论分析和计算等）下设计出精良的机械，需要综
合考虑工作性能、制造成本、设备体积和材料利用率、可靠性、绿色环保等。设
计师需要根据设计要求对这些要素进行权衡轻重、统筹兼顾，设计出质优、高效、
经济的综合性能优秀的产品。机械设计可分为新型设计、继承设计和变型设计 3

类。第一，新型设计是指应用成熟的科学、技术或经验证的新技术、新工艺、新