기계설계와 요소의 정의

 

기계설계의 정의

기계설계는 자원을 이용하여 에너지를 유용한 형태로 변환함으로 설계자가 의도한 요구와 목적에 따라 출력을 얻기 위한 기계장치를 구상하고 구체화(설계)하는 것으로 정의할 수 있습니다. 

기본적으로 설계 시 고려해야 하는 사항은 에너지를 사용하고자 하는 목적과 유형 응력으로 분류하고 기계 부품의 운동을 고려하며 마찰 저항과 윤활, 유지보수를 고려합니다. 

오늘날 설계 과정에서 중점적으로 고려해야 하는 사항은 경제성으로 제작 비용이 너무 높을 경우 설계 자체가 중단될 수 있습니다. 

기계를 새로 만들거나 구상하고 필요한 분야에 적용하기 위해서는 기계 설계에 대한 접근 방식에 대한 올바른 관점이 필요합니다. 기계 설계를 수행하기 위해 과거에 개발한 것을 응용하는 경우가 있고 완전히 새로 개발되는 경우 기술에 대한 습득이 필요합니다. 접근 방식에 따라 기계설계 방식에 차이가 있습니다. 

새로운 제품을 설계하는 설계자에게 필요한 것은 창의성으로 기존에 개발된 요소를 바탕으로 새로운 제품을 설계하거나 아니면 기존의 관습을 완전히 벗어나 새로운 원칙을 적용하는 것으로 설계를 진행합니다. 

기계설계는 컨셉을 잡는 컨셉 설계와 이를 구체화하는 상세설계로 구분됩니다. 대부분의 새로운 제품의 기계 설계는 컨셉의 구성과 상세설계과정을 반복적으로 수행하여 완료합니다.

설계 사항을 충족시키기 위해 설계자는 응용 프로그램과 요소 필요성을 파악하고 새로운 기계를 고안합니다. 이때 추가로 필요한 것이 기계를 설계하고 제작 조립하는데 예상 시간을 고려해야 합니다. 왜냐하면 이를 위해 필요한 재료나 테스트 시간을 충족시키는지 확인해야 하기 때문입니다. 

오늘날 기술의 발달로 과거에 행해졌던 수학 물리학 운동학 재료역학과 같은 분야의 검토 과정이 단축되었습니다. 

 

기계요소의 정의

기계 요소는 기계를 구성하는 단위 조립품의 구성에 필요한 기본적인 기능을 수행하는 부품으로 볼트 단순 베어링 스프링 휠 샤프트 기어와 같은 개별 요소의 집합으로 정의합니다. 

대부분의 기계 요소를 이루는 장치류는 부품 단위의 조합 즉 조립품 형태로 정의할 수 있습니다. 기계 요소의 가장 기본적인 부품 요소는 볼트 너트부터 기어형식의 톱니 바퀴 샤프트 까지 여러 부품 요소가 있습니다. 각각의 요소 설계는 재료의 강도나 내마모성을 결정해야 하며 이 때 각 요소의 물성치 (강도,온도,내구성 등)를 확인하고 크기를 결정해야 합니다. 이 과정에서 물리학이나 운동학 재료역학의 과학 분야를 적용하여 필요하면 검토 과정을 수행합니다. 

 

내용정리

기계설계란 필요에 의한 에너지의 변환이나 목적에 맞는 기계장치를 설계하여 구체화하는 과정이며 기계요소란 볼트 너트 샤프트와 같이 조립품을 구성하기 위해 필요한 개별 요소의 집합으로 설명합니다. 

 

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