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摘要：机械设计是多门技术学科相互渗透、相互结合的产物。只有很好的把机械设计和安全设计相结合起来，才能更好地设计出多功能、高质量、高可靠性和低能耗的机器，最终满足生产需要。本文阐述了机械设计的主要内容及其发展方向，对机械安全设计的要求及其设计要点进行了论述分析。
关键词：机械设计；内容；发展方向；机械安全设计；要求；设计要点
1.机械设计的主要内容
机械设计的主要内容包括：
1.1调查分析。在机械设计前，要对机械设计要求进行调查与分析，从分析的要求与研究中了解机械应该具有的功能，以此作为机械设计的初期基础，并规定机械在设计与制造过程中的约束条件。
1.2方案设计。方案设计决定着设计的成功与失败。这一设计阶段，需要处理的问题较多。一般认为，要处理实际与理论之间的矛盾。方案的设计不仅要符合机械自身的性能以及功能要求，更要考虑到检验者对于机械的开发与认识以及创新。这一阶段的主要设计步骤可以简单认为：工作原理的定义-机械的基本结构-运动方式的设计-零部件的选取与设计-工程制图的设计-初步设计的检查。
1.3.主要技术设计。这一阶段主要是对于设计图纸的核对与计算。总图与部件草图的对比核对分析等。此外，要对每个部分的设计都进行严格意义上的核对，不允许出现疏漏，如果出现，则应该做好校对工作。对于待生产的产品，则可以根据产品进行定型设计。
2.机械设计的发展方向
机械设计的发展主要表现为：
2.1网络化、虚拟化。鉴于互联网的逐步推广，越来越多的行业开始充分利用这一技术来进行操作，机械自动化也开始加入这个行列中来，及时的传输分享数据，让双方不再受空间距离的限制，可以毫无障碍地沟通交流，由此提高了产品的性能和竞争力。所以，网络化和虚拟化是机械设计的发展趋势之一。
2.2机电一体化。机电一体化是将机械技术、电子电工技术、自动化技术等按照一定的组合方式统一起来，从而实现机电一体化。其也是主要的发展趋势之一。
2.3数字化、智能化。当今的时代已经基本实现电子化，对于工业而言，图形、数据、技能等各种信息基本上都是通过计算机，以数字的形式相互传递，然后再对产品进行分析和重组，最终达到满足客户要求的结果。而机械智能化是指智能机器和人类专家一起合作，共同进行分析、推理、构思、决策等一系列智能活动。智能化的最终目标是通过人机合作模式，延伸智能机器的工作范围，减少专家的脑力活动，有效提高设备的安全性。
2.4绿色化。随着工业化程度的不断提高，使人们生活物质得到极大满足的同时，环境也遭到越来越严重的污染。为了能有个干净清新的空气环境，人们呼吁保护环境、回归自然，因此机械设计的绿色化也是机械设计未来的发展趋势之一。
3.机械安全设计的要求
机械安全设计的要求主要表现为：
3.1危险识别的要求。危险识别的目的是描述危险的性质和识别它们各自危险所产生的后果。在对机械进行安全设计、制定有关安全标准和风险评价时,必须要对机械可能产生的危险进行识别。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它是安全评价和安全设计的主要依据,危险识别的准确与否, 直接影响到安全性能的好坏。机械可能产生的危险主要分为两大类:第一、机械危险：主要包括挤压危险、剪切危险、切割危险、缠绕危险、吸人或卷入危险、冲击或碰撞危险、刺伤或扎伤危险、摩擦和磨损危险、高压流体喷射危险等。第二、非机械危险：主要包括电气危险、热危险、噪声危险、振动危险、辐射危险、材料或物质产生的危险、未遵循人类工效学原则而产生的危险及综合性危险等。
3.2安全评价要求。机械安全设计的风险评价是在危险分析的基础上, 根据现有工艺水平对机械在每种危险状态下可能产生伤害的概率和严重度进行全面评估和判定。安全评价的目的是使机械达到最高安全水平。第一、风险评价要素：风险评价通常包括评估可能伤害的严重度、人们暴露于危险区的频率、预测危险出现的概率三个方面来评价。第二、风险评价的定性方法。风险要素评估完成后，需对机械进行危险评价，以确定机械是否达到安全要求。第三、综合运用各种系统安全分析和评价方法。采用系统工程方法进行风险评价已有几十年的历史，发展了数十种系统安全分析方法，能从各种不同的角度对系统进行风险评价。
4.机械安全设计要点的分析
机械生产的首要条件就是机械设计，而机械设计中的关键环节则是安全设计，以下就其安全设计要点进行分析。
4.1严格以人为本的设计要点。机械设计成功标志就是设置的舒适度够不够好，因此设计时要充分考虑工作者操作机械时的高度和安全距离，使操作人员在工作过程中的体力消耗尽量减少，达到以人为本，安全第一的目的。为了方便操作人员在面对机械时可以迅速快捷的控制，要合理布置机械的各种装置，同时还要保证设计的机械具有稳定性和可靠性。机械设备的设置位置要充分保证操作人员可以对其进行维护和操作，并能够定期进行清洁工作。在需要照明设备的工作环境中，必须要对机械配备齐全的照明装置。机械设计中尤为重要的环节就是以人为本，如果生产设备连人的安全和人的健康都不能保证，那么机械设计就会变得毫无意义可言。
4.2合理选择材料。机械设计过程中，根据作业内容和工种，来确定材料的特性，如材料的耐腐蚀性、韧性、抗氧化程度等，其他物理性质是否满足生产作业。同时还要避免有毒或者遇到反应就会产生有毒物质材料的选用，这些不仅会对操作人员造成身体的侵害和危险，还有可能造成更严重的事故。因此，安全设计中要认真筛选，严谨科学的选择材料。
4.3加强控制系统安全设计的要点。机械在使用中，一些机械会突然不受控制（如启动和停止控制键钮不再灵便等），使工作造成了许多不便，而经验不够丰富的操作人员会因此增加心理压力，手忙脚乱，进而酿成事故。为了避免发生不必要的事故，控制系统设计在设计中要充分考虑周全。同时，还要完善相关电气设备的控制系统设计，使电气设备因漏电而造成的事故能够得到充分的预防。总之，控制系统的合理设计可以有效的提高机械的可靠性和安全性，还可以提高机械设备的自动化，避免人因疲惫造成的疏忽和意外。
4.4强化安全防护设计的要点。机械安全设计中对于防护装置的设计要合理，避免可以划伤人体的尖锐部位和突出部；要充分、合理、科学、规范、便捷、自动化的设置事故装置；有关操作人员所使用的各种必备的操作配套设备要配搭齐全，缺一不可；合理设置装置中的限制开关和避免机械失控而设置的安全紧急开关等装置。对于机械本身的设置要遵循：操作人员如果没有开始工作，就不能启动机械设备；严格的规定操作人员的工作安全距离和空间，在此工作空间内既可以保证其身体不会接触正在运转的机械部件又可以保证正常工作；机械与防护设置之间要有一定的距离，以避免摩擦接触而损害机械和防护设备，从而丧失防护性能，造成事故；防护设备要有固定的位置，不能随意设置；为了起到充分的保护作用，防护装备安全系数一定要非常高。
结束语
机械具有提高劳动生产率、能量大、功率大、精度高等特征，是现代化生产中各行各业不可缺少的生产设备。并且机械设计不仅要追求设备的耐用与先进之外，还要把安全设计充分融入到机械设计中，从而充分发挥机械的性能作用。
参考文献
[1]刘洋.我国机械自动化发展前景[J].黑龙江科技信息，2013
[2]李辰.灵活可靠性理论在机械设计中的应用[J].九江职业技术学院学报.2012
[3]田艳云.机械产品安全设计[J].中国科技纵横，2014
论文作者:姚喜成1,刘晓东2
论文发表刊物:《防护工程》2017年第5期
论文发表时间:2017/7/11
标签：机械论文; 危险论文; 机械设计论文; 操作论文; 评价论文; 要点论文; 蓬莱论文; 《防护工程》2017年第5期论文;