机械结构设计过程中应重点考虑哪些方面？

各行各业的机械设备不管是通用机械设备还是专用机械设备。在结构设计中基本都是考虑以下几个重点：

1，产品的可靠性

设计的可靠性，这是决定产品质量的关键。使产品在一定的时间内，在一定的条件下无故障的执行指定功能。通俗的说，让设备工作，它就得工作。不能有时工作，有时不工作。可靠性越高 也正是用户需求。

满足设计的可靠性要从原材料，零部件的选用，制造工艺考虑。

举个例子：某零件受交变应力载荷，需要有较高的抗疲劳强度。工件毛坯可采用锻造工艺和热处理工艺，提高其综合机械性能。

又如：密封装置：为提高可靠性。可采用组合密封装置。

2，产品的安全性

一个是设备自身运行安全：

设备在工作时，要受到外力作用。有时会发生过载。故，零部件要有足够的强度。设计计算要留有安全系数。电动机要有过载保护。带压力的系统要有安全阀。

另一个是设备要保护人身安全：

这是机械结构设计中重点的重点！如果人身安全得不到保障。人没法操作也不能叫设备了。

如：设备上的旋转零件不能外露应进行防护。设备抛出的加工飞溅物要屏蔽。

采用各种安全装置确保人员不受到伤害。如，红外光电系统。当人手碰触到危险部件，能自动停机。如，冲床。当人手碰触冲头时，设备不能启动。

3，产品的成本控制

产品设计要采用价值工程来评价。在确保良好性能的基础上，要降低成本。这样产品就有竞争力了。

例如：二级减速机成本高。一级减速机成本低。在情况允许下把总传动比重新分配。用一级减速机+链传动来实现可把成本降下来。

4，产品的可操作性，维护性。

要操作简单，维修方便。在短时间内可更换好磨损的零件。

机械结构设计，按字面意思区分为机械结构和机械设计，机械设计包含设计方案ID(与机械结构交叉)，设计选材，设计绘图，设计尺寸及公差等，机械结构包含结构ID，结构方案，结构力学，结构性能，DFEM等等，机械机构设计大体上需要统筹兼顾，既要考虑设计方案，又要平衡结构方案，同时也需要理清主次关系，由内到外，局部设计到整体设计方案，在机械结构设计中重点关注以下几个方面：第一 理清设计思路，明确设计需求，统筹兼顾具体设计方案与结构方案；第二 平衡设计与结构，结构方案确认情况下，分析结构件尺寸、公差、材料、加工工艺等等；第三 前期设计评估，需考虑可装配性和可制造性(DFEM)，结合降本设计需求(DFC)，分析设计结构，优化设计结构；第四 结合第三点，利用CAE仿真，进行结构设计方案进一步优化，总体机械结构设计注意的几点也就是这些~

设计的极致就在用最简单的方法解决最复杂的问题 ，设计的过程就是权衡-取舍-权衡-取舍的循环。不考虑成本的设计就是耍流氓

机械稳定性

机械强度

机械外观

我们需要清楚设计一台机械的全过程是很复杂的。设计师必须具备诸如静力学、动力学以及材料力学领域的良好基础理论，此外，还应该熟悉所加工的材料以及工艺方法。设计师必须能够收集所有合适的论据及事实，能够分析计算、拟草图最终绘制成图纸。

我们需要清楚设计一台机械的全过程是很复杂的。设计师必须具备诸如静力学、动力学以及材料力学领域的良好基础理论，此外，还应该熟悉所加工的材料以及工艺方法。设计师必须能够收集所有合适的论据及事实，能够分析计算、拟草图最终绘制成图纸。

1.题主这个问题比较广泛，那就看具体做什么产品的结构设计，从事不同的产品结构涉及，其重点是不同的。比如飞机结构设计，重点是飞机的气动性能和强度可靠性。军用电子产品结构设计，则重点考虑的环境适应性、产品功能性能配置情况、热设计与分析、振动、冲击、加速度等强度计算等。工业产品结构设计重点考虑人机交互的合理性、视觉冲击效果和工业设计等。机床设备的结构设计重点是床身、主轴箱、传动机构等设计的合理性等。

2.其实还有很多方面，所以题主的问题比较广泛，不能够具体回答结构设计的重点是什么。

3.我本人是从事电子通信产品的结构设计，电子通信产品又分为机载电子产品、舰载电子产品、车载电子产品。

电子产品结构设计主要是能够满足机载、车载、舰载带来的振动、冲击、加速度、高温、低温、温度冲击、湿热、霉菌、盐雾环境，机载还要满足低气压、温度-湿度-高度试验。因此结构重点是在满足振动、冲击、加速度等多种环境下的工作可靠性。同时满足重量轻、强度高、可靠性高等特点。

4.同时结构设计的重点是优化设计，任何一个产品从研制任务书开始到方案详细设计，不可能一次性设计的很完美，肯定在设计过程中有很多不满意的地方，比如强度安全系数、固有频率和激振源频率接近问题、结构失稳、载荷考虑不周全、重量超重、材料选择困难、工艺成型困难等多种问题，因此在结构设计过程中，设计优化是重点，不断优化方案。

机械结构设计前是先进行了机构设计的，机构设计就是要对可能产生的位置、速度、加速度、静载荷、动载荷、许用的挠度和强度等，都做好计算。不说做到是心中有数吧，也要可快速查询到（快到秒级，不要找半天都找不到），数据清楚后才可真正着手进行结构设计。

你问的结构设计，本人只能默认你已做过机构设计和计算了。现就你的问题给于如下答复：

1.安全性 结构设计不紧要求作业在规范操作下安全可靠，而且要求在初接触者极易误操作的请况下也是得安全。所以防错（有的叫防呆）设计在结构设计中很常见。如三相插头，显示器接口等。

2.材料选择要结合好机构设计中的算出值。在安全达标情况下，再考虑成本。并反复计算、修改、验算。

3.实用性、易用性等就不说了。工作的多了就知道，如果是刚搞设计，设计出来没卖出去的话，出来在同事面前显得丢人外，想开了也没啥。郭台铭常说：经验=时间+金钱，在我的理解，就是实践+挫折。但是只要坚持，迟早会成为大拿的。兄弟勇于实践吧！

1. 首先，题主提出的问题不够具体，应针对机械工程行业应用：

例如

1.1 研发类产品结构设计（铸件、模具、机架类结构件）；

1.2 非标类机械结构设计（线体、动力机构、机械夹具）；

1.3 钣金类产品结构设计 （电脑主机箱体、数控机床、机构切割机外壳）；

1.4 电子、3C产品 （数码相机外壳结构、手表结构设计）；

1.5 复杂动力学设备 （飞机流线设计、汽车框架、底盘设计）；

2. 本人从事机械方面设计研发工作，以下针对机械设计方面的结构进行回答

2.1 机械类设计工程师负责机械加工类、家电类、工具类产品的结构设计；

2.2 外部、内部结构及工装设计，使产品符合可靠性、可生产性、可维修性和成本的要求；

2.3 根据市场、生产的需要，对产品的设计提出改进方案并及时执行；

3. 机械结构设计的任务

　机械结构设计的任务是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，确定并绘出具体的结构图，以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件，具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以，结构设计的直接产物虽是技术图纸，但结构设计工作不是简单的机械制图，图纸只是表达设计方案的语言，综合技术的具体化是结构设计的基本内容。

4. 机械结构设计特点

　机械结构设计的主要特点有：（1）它是集思考、绘图、计算（有时进行必要的实验）于一体的设计过程，是机械设计中涉及的问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段，在整个机械设计过程中，平均约80%的时间用于结构设计，对机械设计的成败起着举足轻重的作用。（2）机械结构设计问题的多解性，即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。（3）机械结构设计阶段是一个很活跃的设计环节，常常需反复交叉的进行。为此，在进行机械结构设计时，必须了解从机器的整体出发对机械结构的基本要求

三 机械结构件的结构要素和设计方法

5.结构件的几何要素

机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成，一个零件通常有多个表面，在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触，把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。　

零件的功能表面是决定机械功能的重要因素，功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计，可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。

6.结构件之间的联接

在机器或机械中，任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外，还必须研究零件之间的相互关系。

机械零件材料选用的原则要考虑三个方面的要求

1、使用要求（首要考虑）：

1）零件的工况（震动，冲击，高温，低温，高速，高载都应当慎重对待）；;

2）对零件尺寸和质量的限制；

3）零件的重要程度。（对于整机可靠度的相对重要性

2、 工艺要求：

1）毛坯制造（铸造，锻打，切板，切棒）；

2）机械加工；

3）热处理 ；

4）表面处理;

机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。机械结构设计更是机械产品设计工作的重中之重。而不同类型的机械结构设计中,通常是确定完成既定功能零部件的形状、尺寸和布局。机械结构设计的过程是从内到外、从重要到次要、从局部到总体、从粗略到精细，权衡利弊，反复检查，逐步改进。那么，做好机械结构设计需要考虑哪些问题呢？

1、理清主次、统筹兼顾。明确待设计结构件的主要任务和限制，将实现其目的的功能分解成几个功能。然后从实现机器主要功能（指机器中对实现能量或物料转换起关键作用的基本功能）的零部件入手，通常先从实现功能的结构表面开始，考虑与其他相关零件的相互位置、联结关系，逐渐同其它表面一起连接成一个零件，再将这个零件与其它零件联结成部件，最终组合成实现主要功能的机器。再确定次要的、补充或支持主要部件的部件，如：密封、润滑及维护保养等。

2、在分析确定结构的同时，粗略估算结构件的主要尺寸并按一定的比例，通过绘制草图，初定零部件的结构。图中应表示出零部件的基本形状，主要尺寸，运动构件的极限位置，空间限制，安装尺寸等。同时结构设计中要充分注意标准件、常用件和通用件的应用，以减少设计与制造的工作量。 

3、对初定的结构进行综合分析，确定最后的结构方案。综合过程是指找出实现功能 目的各种可供选择的结构的所有工作。分析过程则是评价、比较并最终确定结构的工作。可通过改变工作面的大小、方位、数量及构件材料、表面特性、连接方式，系统地产生新方案。另外，综合分析的思维特点更多的是以直觉方式进行的，即不是以系统的方式进行的。人的感觉和直觉不是无道理的，多年在生活、生产中积累的经验不自觉地产生了各种各样的判断能力，这种感觉和直觉在设计中起着较大的作用。

4、机械结构设计的计算与改进。对承载零部件的结构进行载荷分析，必要时计算其承载 强度、刚度、耐磨性等内容。并通过完善结构使结构更加合理地承受载荷、提高承载能力及工作精度。同时考虑零部件装拆、材料、加工工艺的要求，对结构进行改进。在实际的机械结构设计中，设计者应对设计内容进行想象和模拟，头脑中要从各种角度考虑问题，想象可能发生的问题，这种假象的深度和广度对结构设计的质量起着十分重要的作用。

5、机械结构设计的完善。按技术、经济和社会指标不断完善，寻找所选方案中的缺陷和薄弱环节，对照各种要求和限制，反复改进。考虑零部件的通用化、标准化，减少零部件的品种，降低生产成本。在结构草图中注出标准件和外购件。重视安全与劳保（即劳动条件：操作、观察、调整是否方便省力、发生故障时是否易于排查、噪音等），对结构进行完善。

6、形状的平衡与美观。要考虑直观上看物体是否匀称、美观。外观不均匀时造成材 料或机构的浪费。出现惯性力时会失去平衡，很小的外部干扰力作用就可能失稳，抗应力集中和疲劳的性能也弱。

比如说减速器的设计，其中核心设计是齿轮的设计。具体过程是这样的：

首先根据设计指导书产品要求、工况等，进行计算，选则动力装置（一般是电机）；

然后查看技术手册，根据所选的电机的输出功率和输出转数，再结合产品需要的输入功率和输入转数，计算整体传动比；

然后分配传动比，结合设计手册，计算出每个齿轮的材料、齿数、模数。

在这之后根据齿轮相关公式，就可算出齿轮分度圆直径和整体结构形式，从而就可确定体积。在上面已经选好了齿轮材料，就能算出齿轮质量。

P.S.大概就是这样了，哪里有问题，请具体说出来。

我以前做过设备的设计，自动化的设计，你要是说设计过程中重点考虑哪方面。

我认为结构的合理性是最重要的，要以简单的结构做到最好的效果，这方面要多学习。见的多了自然就知道结构的合理了。

其次尺寸要规划好，过大过小都会产生很大的影响，我有次就是输送线高度过高，给别人的机器匹配不上。

希望能帮到你

1、理清主次、统筹兼顾。明确待设计结构件的主要任务和限制，将实现其目的的功能分解成几个功能。然后从实现机器主要功能（指机器中对实现能量或物料转换起关键作用的基本功能）的零部件入手，通常先从实现功能的结构表面开始，考虑与其他相关零件的相互位置、联结关系，逐渐同其它表面一起连接成一个零件，再将这个零件与其它零件联结成部件，最终组合成实现主要功能的机器。再确定次要的、补充或支持主要部件的部件，如：密封、润滑及维护保养等。

2、在分析确定结构的同时，粗略估算结构件的主要尺寸并按一定的比例，通过绘制草图，初定零部件的结构。图中应表示出零部件的基本形状，主要尺寸，运动构件的极限位置，空间限制，安装尺寸等。同时结构设计中要充分注意标准件、常用件和通用件的应用，以减少设计与制造的工作量。 

3、对初定的结构进行综合分析，确定最后的结构方案。综合过程是指找出实现功能 目的各种可供选择的结构的所有工作。分析过程则是评价、比较并最终确定结构的工作。可通过改变工作面的大小、方位、数量及构件材料、表面特性、连接方式，系统地产生新方案。另外，综合分析的思维特点更多的是以直觉方式进行的，即不是以系统的方式进行的。人的感觉和直觉不是无道理的，多年在生活、生产中积累的经验不自觉地产生了各种各样的判断能力，这种感觉和直觉在设计中起着较大的作用。

4、机械结构设计的计算与改进。对承载零部件的结构进行载荷分析，必要时计算其承载 强度、刚度、耐磨性等内容。并通过完善结构使结构更加合理地承受载荷、提高承载能力及工作精度。同时考虑零部件装拆、材料、加工工艺的要求，对结构进行改进。在实际的机械结构设计中，设计者应对设计内容进行想象和模拟，头脑中要从各种角度考虑问题，想象可能发生的问题，这种假象的深度和广度对结构设计的质量起着十分重要的作用。

5、机械结构设计的完善。按技术、经济和社会指标不断完善，寻找所选方案中的缺陷和薄弱环节，对照各种要求和限制，反复改进。考虑零部件的通用化、标准化，减少零部件的品种，降低生产成本。在结构草图中注出标准件和外购件。重视安全与劳保（即劳动条件：操作、观察、调整是否方便省力、发生故障时是否易于排查、噪音等），对结构进行完善。

6、形状的平衡与美观。要考虑直观上看物体是否匀称、美观。外观不均匀时造成材 料或机构的浪费。出现惯性力时会失去平衡，很小的外部干扰力作用就可能失稳，抗应力集中和疲劳的性能也弱。

机械设计机构应注重两个方面的要点，就拿现在的口罩机来讲

1.一台机器调整的地方越多，它的问题就应该是越多的，故障率也就会越就，生产效率就会降低，老板赚的钱就会越少，所以在同一成本条件下，要选择更简单的结构，能达到最终的效果就行

2是一台机器的制造是为生产一个产品而开发的，既然是产品肯定就得有一个中心，因此设计机构的每个过程中都要把要生产的工件的中心在那里要记住，而囗罩机的中的中心就是口罩，要从口罩产品的高度，和宽度来设计的想要达到的结果。

最后我还是要说这就和做人一样只有你能清楚自己的心中的目标才能更好的前行

结构设计中需要重点考虑的是空间的布局和装配

耐磨

机械设计最主要先以安全性，之后是操作性，最后才是成本。

机械设计（machine design），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。

　　机械设计是机械工程的重要组成部分，是决定机械性能的最主要因素。由于各产业对机械的性能要求不同而有许多专业性的机械设计，如纺织机械设计、矿山机械设计、农业机械设计、船舶设计、汽车设计、机床设计、压缩机设计、内燃机设计、汽轮机设计、泵设计等专业性的机械设计分支学科。

　　机械设计大体可分为 ：

　　①新型设计（开发性设计）。应用成熟的科学技术或经过实验证明可行的新技术，设计未曾有过的新型机械，主要包括功能设计和结构设计。

　　②继承设计。根据使用经验和技术发展对已有的机械设计更新，以提高性能、降低制造成本或减少运行费用。

　　③变型设计。为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删，从而发展出不同于标准型的变型产品。

　　机械设计的主要程序为：

　　①根据用户订货、市场需要和新科研成果制定设计任务。

　　②初步设计。包括确定机械的工作原理和基本结构形式，进行运动设计、结构设计并绘制初步总图以及初步审查。

　　③技术设计。包括修改设计（根据初审意见）、绘制全部零部件和新的总图以及第二次审查。

　　④工作图设计。包括最后的修改（根据二审意见）、绘制全部工作图（如零件图、部件装配图和总装配图等）、制定全部技术文件（如零件表、易损件清单、使用说明等）。

　　⑤定型设计。用于成批或大量生产的机械。对于某些设计任务比较简单（如简单机械的新型设计、一般机械的继承设计或变型设计等）的机械设计可省去初步设计程序。

设计机床：先设计系统精度，设计精度以后，按工作范围找主要部件，先要设计精度，会整个环节的精度计算，震动对精度的影响到底有多大，还要会结构设计，这和一般的设备结构设计部同，非常严格，主要考虑的是刚度问题，是一个系统的刚度，这非常复杂，还要处理低速问题，怎么用辅助力克服‘爬行’，如果进行低速驱动，如何进行超高速驱动，如何处理多次方的震动问题，

行低速驱动，如何进行超高速驱动，如何处理多次方的震动问题。

第一，需要保证它的功能正常使用。

第二，需要保证它的性能尽量提高。

第三，需要保证它的工作效率提高。

第四，尽量保证它的零部件可以通用，配合精度合理，材料的选择合理。

材料和结构的形式 能否满足机构动作的需要 在满足的基础上 需要尽量的经济和耐用 还有考虑到安全性和人性化结构

机械设计与制造是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是：在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械，即做出优化设计。

优化设计需要综合地考虑许多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求常是互相矛盾的，而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。

设计者的任务是按具体情况权衡轻重，统筹兼顾，使设计的机械有最优的综合技术经济效果。过去，设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展，制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。

机械设计制造及其自动化专业涉及机械行业中的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等诸多的方向，是社会需求很大的一个行业。具体研究的内容有，开发低公害汽车发动机、提供机械性能的铝合金和形状记忆合金的新材料、研究提高汽车涡轮增压发动机性能与开发减震降噪的机械等许多课题。随着我国现代化建设的需要，在航天、造船、采矿等工业领域的发展，机械制造和自动化更加需要长足的发展，并且存在极大的发展空间。