机械设计的结构要素
机械设计的结构要素
机械设计的结构要素一、机械结构件的结构要素与设计方法1、1 结构件的几何要素机械结构的功能主要就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。
零件的功能表面就是决定机械功能的重要因素,功能表面的设计就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。
1、2 结构件之间的联接在机器或机械中,任何零件都不就是孤立存在的。
因此在结构设计中除了研究零件本身的功能与其它特征外,还必须研究零件之间的相互关系。
零件的相关分为直接相关与间接相关两类。
凡两零件有直接装配关系的,成为直接相关。
没有直接装配关系的相关成为间接相关。
间接相关又分为位置相关与运动相关两类。
位置相关就是指两零件在相互位置上有要求,如减速器中两相邻的传动轴,其中心距必须保证一定的精度,两轴线必须平行,以保证齿轮的正常啮合。
运动相关就是指一零件的运动轨迹与另一零件有关,如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线,这就是靠床身导轨与主轴轴线相平行来保证的,所以,主轴与导轨之间位置相关;而刀架与主轴之间为运动相关。
多数零件都有两个或更多的直接相关零件,故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。
在进行结构设计时,两零件直接相关部位必须同时考虑,以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。
同时还必须考虑满足间接相关条件,如进行尺寸链与精度计算等。
一般来说,若某零件直接相关零件愈多,其结构就愈复杂;零件的间接相关零件愈多,其精度要求愈高。
1、3 结构设计据结构件的材料机械设计中可以选择的材料众多,不同的材料具有不同的性质,不同的材料对应不同的加工工艺,结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料,又要根据材料的种类确定适当的加工工艺,并根据加工工艺的要求确定适当的结构,只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料最充分的发挥优势。
《机械结构设计方法》要素和技巧
《机械结构设计方法》要素和技巧
1、功能需求分析：明确机械结构设计的功能目标和要求，包括性能、运动特性、载荷条件等方面，以确定设计的基本框架。
2、结构拓扑设计：根据功能要求，进行结构拓扑设计，确定构成机械结构的基本元件和它们之间的连接方式，例如齿轮、链条、传动带等。
3、零部件选型与优化：选择适当的零部件和材料，并进行参数优化，以满足设计要求，并考虑制造成本、可靠性和维护便捷性等因素。
4、强度与刚度计算：进行机械结构的强度和刚度计算，确保设计在受到工作负载时能够安全可靠地工作，避免过度变形或失效。
5、运动学和动力学分析：进行机械结构的运动学和动力学分析，研究系统的运动规律、速度、加速度等特性，为优化设计提供依据。
6、接触与传动分析：对于涉及接触和传动的机械结构，进行接触力、传动效率等方面的分析，确保传动效果良好，并减少能量损失。
7、结构可靠性考虑：考虑材料的可靠性和结构的寿命评估，通过合理的设计与材料选择提高机械结构的可靠性和耐久性。
8、制造工艺与装配性考虑：考虑制造工艺和零部件的装配性，优化设计以降低制造成本、提高生产效率，并简化装配过程。
机械常用结构要素
机械常用的结构要素包括以下几种：
1. 杆件：杆件是机械结构中最基本的要素之一，通常用于构建机械的支撑和连接部分。
常见的杆件有直杆、曲杆、斜杆、T形杆、I形杆等。
2. 轴承：轴承是机械中用于支撑旋转部件的重要结构要素，可以减少摩擦和磨损，提高机械的运转效率和寿命。
常见的轴承有滑动轴承、滚动轴承、自润滑轴承等。
3. 齿轮：齿轮是机械传动系统中的重要结构要素，用于传递动力和扭矩，实现机械的运动和转动。
常见的齿轮有直齿轮、斜齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆等。
4. 联轴器：联轴器是机械中用于连接两个旋转部件的重要结构要素，可以传递动力和扭矩，实现机械的运动和转动。
常见的联轴器有弹性联轴器、膜片联轴器、链条联轴器等。
5. 弹簧：弹簧是机械中常用的结构要素，用于吸收振动、支撑重量、调节力矩等。
常见的弹簧有压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧等。
6. 螺纹：螺纹是机械中常用的结构要素，用于连接和固定机械部件，可以实现机械的拆卸和组装。
常见的螺纹有内螺纹、外螺纹、梯形螺纹等。
7. 键和销：键和销是机械中常用的结构要素，用于连接和固定机械部件，可以实现机械的拆卸和组装。
常见的键和销有平键、圆键、楔形键、销等。
这些结构要素在机械设计中经常被使用，它们的组合和应用可以构建出各种不同类型的机械设备。
机械结构设计基础知识
机械结构设计基础知识1前言1、1机械结构设计的任务机械结构设计的任务就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。
就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、热处理方式与表面状况的同时,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就是技术图纸,但结构设计工作不就是简单的机械制图,图纸只就是表达设计方案的语言,综合技术的具体化就是结构设计的基本内容。
1、2机械结构设计特点机械结构设计的主要特点有:(1)它就是集思考、绘图、计算(有时进行必要的实验)于一体的设计过程,就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就是唯一的。
(3)机械结构设计阶段就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2机械结构件的结构要素与设计方法2、1结构件的几何要素机械结构的功能主要就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。
零件的功能表面就是决定机械功能的重要因素,功能表面的设计就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。
2、2结构件之间的联接在机器或机械中,任何零件都不就是孤立存在的。
因此在结构设计中除了研究零件本身的功能与其它特征外,还必须研究零件之间的相互关系。
机械设计的内容
设计类问题没有标准答案且不唯一。
绪论及总论
1. 2. 3. 4.
再论机械 机械工程发展 关于本课程 机械设计总论
设计为了满足某一特定要求而进行的创造过程。机械设计 可以是应用新的原理或概念，开发创造新的机器，也可以是 在已有机器的基础上，重新设计或做局部的改进。
本课程中“设计”的含义是指机械装置的实体设计，涉及 零件的应力、强度的分析计算，材料的选择、结构设计，考 虑加工工艺性、标准化以及经济性、环境保护等。
航空发动机厂家
汽轮机原理
锅 化学能 (燃料)
炉 蒸汽
发电机 电能 机械能
热能
机械工程应用
农业机械 矿山机械 车辆工程 高速列车、磁悬浮 发电装备 大型飞机、战斗机
机械工业为国民经济提供技术装备（地位）
制造业是指对采掘的自然物质资源和工农生产的原材料进行 加工和再加工，为国民经济其他部门提供生产资料，为全社 会提供日用消费品的社会生产制造部门。 机械制造业的任务：“围绕各种工程材料的加工技术，研究 其工艺并设计和制造各种工艺装备，也为新兴的产业群提供 从未有过的技术装备。” 在机床行业： 美国：1980年NC机床自给率80%，1981~1987年，机床企业从 1400家减少到500家，进口率达50%； 日本：1988年机床产值居世界首位，占世界总量1/4；
1.
制造业是国民经济的支柱产业和经济增长的发动机 美国：68% 的财富来源于制造业；日本：49% 的国民 生产总值（GNP）来源于制造业；中国：2001年制造业 增加值：37613.1 亿元占国民生产总值的 39.21%，占 工业生产总值的 77.61%。上交税金4398.17亿元，占国 家税收总额的30%和财政收入的27%。 2. 制造业是高技术产业化的载体和实现现代化的重要基石 3. 制造技术支持着制造业的健康发展，先进的制造技术使 一个国家的制造业乃至国民经济处于有竞争力的地位。 忽视制造技术的发展，就会导致国家经济的衰退。 4. 制造业是国家安全的重要保障。
机械手臂的结构设计
根据结构、功能和应用领域不同，机械手臂可分为工业机器人手臂、服务机器 人手臂、医疗机器人手臂和特种机器人手臂等。
机械手臂应用领域
01
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工业制造
机械手臂广泛应用于工业制造 领域，如汽车制造、电子产品
组装、焊接、搬运等。
医疗卫生
机械手臂在医疗卫生领域也有 广泛应用，如手术机器人、康 复机器人、护理机器人等。
设计方法
采用模块化设计思想，将机械手臂分成多个功能模块进行设 计，便于维护和升级；运用现代设计方法，如拓扑优化、有 限元分析等，对关键零部件进行优化设计，提高机械手臂的 性能和寿命。
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机械手臂概述
机械手臂定义与分类
定义
机械手臂是一种能够模拟人类手臂运动的机械设备，通常由多个关节和执行器 组成，用于执行各种工业、医疗和军事等任务。
SolidWorks Simulation
基于SolidWorks平台的有限元分 析插件，易于上手，适用于中小 型复杂结构分析。
03
ABAQUS
擅长处理非线性问题和复杂接触 问题，广泛应用于机械、土木、 汽车等领域。
仿真结果展示与讨论
应力分布
展示机械手臂在工作过程中的应力分布情况，确保结构安全可靠 。
防护性能不足
可增加防护装置和安全检测功能，提高机械手臂的安全性 能。
未来发展趋势预测
智能化
随着人工智能技术的发展，机械手臂将具备更高的自主决策和协作 能力。
柔性化
为适应多品种、小批量生产需求，机械手臂将具备更高的柔性和可 重构性。
绿色环保
在制造过程中，将更加注重节能减排和环保要求，推动绿色制造技术 的发展。
带传动
适用于中小功率传动，传 动平稳，噪声小，但需要 张紧装置。
机械设计中的机械结构设计
机械设计中的机械结构设计机械结构设计是机械设计中的核心内容之一，它关系到机械产品的性能、稳定性以及可靠性。
合理的机械结构设计可以提高机械产品的工作效率和使用寿命，本文将从多个方面探讨机械结构设计的关键要素和方法。
一、机械结构设计的意义及目标机械结构设计是指在满足机械产品功能需求的基础上，通过对各部件的布局、连接和配合等关键参数的合理选择和设计，以达到提高产品性能、稳定性和可靠性的目标。
机械结构设计的意义在于保证机械产品的运行正常和可靠，并能够满足用户的实际需求。
二、机械结构设计的关键要素1. 功能要素机械产品的功能要素是指机械产品的功能需求所决定的结构要素，包括机械产品的传动、支撑、固定和导向等功能要求。
2. 强度要素机械产品的强度要素是指机械产品在工作过程中所承受的力、扭矩和振动等外部载荷，需要结构设计具备足够的强度和刚度。
3. 质量要素机械产品的质量要素是指机械产品在工作过程中需要具备的稳定性和可靠性，包括零部件的精度、材料的选用等。
4. 经济要素机械产品的经济要素是指机械结构设计需要考虑的材料、零部件和制造工艺等方面的成本控制。
三、机械结构设计的方法和步骤1. 分析需求首先要明确机械产品的功能需求和性能要求，根据实际情况分析和确定机械产品的工作条件和工作环境等因素。
2. 进行初步设计在明确需求的基础上，进行初步设计，确定机械产品的整体结构和主要零部件。
根据功能要素、强度要素、质量要素和经济要素等要求进行综合考虑和设计。
3. 优化设计通过对初步设计的评估和分析，对机械产品的结构进行优化设计，包括机械产品的外形设计、结构参数的选择等。
通过不断的优化设计，提高机械产品的性能和可靠性。
4. 详细设计在完成初步设计和优化设计后，进行详细设计，确定机械产品的各个零部件的结构和参数。
在详细设计过程中，需要考虑制造工艺、材料选用等因素，确保设计的可行性和实施性。
5. 验证与改进在完成详细设计后，进行机械产品的验证和试制。
机械设计资料(“设计”相关文档)共9张
2．逐步培养分析解决问题的能力和方法。
学习本课程时，要多联系工程实际问题；本课程分 析和解决问题的思路和方法，也正是解决工程实际中常 用的思路和方法。工程实际问题是一个复杂的系统，它 涉及到多方面的内容，需要多方面的知识和经验才能解 机器中通常把一组协同工作的零件所组成的独立加工或独立装配的组合体叫部件，如减速器、离合器等。
3．掌握每章的重点及分析处理问题的思路和基本方法。
工程实际问题的能力。 2 本课程研究对象、性质和任务
本课程主要研究通用零、部件的工作原理和设计计算方法，故学习过程中应紧密联系实际，了解机器的工况与要求，从整体机械系统分析入手，才 能设计出满足生产实际要求的机械零部件。 机械零件的性能对机器的性能有较大影响，因此正确设计和合理选择机械零件，是成功设计满足功能要求机器的基本条件。 机械零件在机器中或按确定的位置相互联接，或按给定的规律作相对运动，共同为完成机器的功能而发挥各自的作用。 1．紧密联系生产实践，联系整体机械系统进行分析。 另一类是在特定类型的机器中才能用到的零件，叫做专用零件，如往复式活塞内燃机的曲轴等。
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机械设计的结构要素一、机械结构件的结构要素和设计方法1.1 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。
1.2 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。
零件的相关分为直接相关和间接相关两类。
凡两零件有直接装配关系的，成为直接相关。
没有直接装配关系的相关成为间接相关。
间接相关又分为位置相关和运动相关两类。
位置相关是指两零件在相互位置上有要求，如减速器中两相邻的传动轴，其中心距必须保证一定的精度，两轴线必须平行，以保证齿轮的正常啮合。
运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关，如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线，这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的，所以，主轴与导轨之间位置相关；而刀架与主轴之间为运动相关。
多数零件都有两个或更多的直接相关零件，故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。
在进行结构设计时，两零件直接相关部位必须同时考虑，以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。
同时还必须考虑满足间接相关条件，如进行尺寸链和精度计算等。
一般来说，若某零件直接相关零件愈多，其结构就愈复杂；零件的间接相关零件愈多，其精度要求愈高。
1.3 结构设计据结构件的材料机械设计中可以选择的材料众多，不同的材料具有不同的性质，不同的材料对应不同的加工工艺，结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料，又要根据材料的种类确定适当的加工工艺，并根据加工工艺的要求确定适当的结构，只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料最充分的发挥优势。
设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。
结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。
二、机械结构设计的基本要求机械产品应用于各行各业，结构设计的内容和要求也是千差万别，但都有相同的共性部分。
下面就机械结构设计的三个不同层次来说明对结构设计的要求。
1.功能设计满足主要机械功能要求，在技术上的具体化。
如工作原理的实现、工作的可靠性、工艺、材料和装配等方面。
2.质量设计兼顾各种要求和限制，提高产品的质量和性能价格比，它是现代工程设计的特征。
具体为操作、美观、成本、安全、环保等众多其它要求和限制。
在现代设计中，质量设计相当重要，往往决定产品的竞争力。
那种只满足主要技术功能要求的机械设计时代已经过去，统筹兼顾各种要求，提高产品的质量，是现代机械设计的关键所在。
3.优化设计和创新设计用结构设计变元等方法系统地构造优化设计空间，用创造性设计思维方法和其它科学方法进行优选和创新。
三、机械结构基本设计准则机械设计的最终结果是以一定的结构形式表现出来的，按所设计的结构进行加工、装配，制造成最终的产品。
所以，机械结构设计应满足作为产品的多方面要求，基本要求有功能、可靠性、工艺性、经济性和外观造型等方面的要求。
此外，还应改善零件的受力，提高强度、刚度、精度和寿命。
因此，机械结构设计是一项综合性的技术工作。
由于结构设计的错误或不合理，可能造成零部件不应有的失效，使机器达不到设计精度的要求，给装配和维修带来极大的不方便。
机械结构设计过程中应考虑如下的结构设计准则。
1.现预期功能的设计准则产品的设计主要目的是为了实现预定的功能要求，因此实现预期功能的设计准则是结构设计首先考虑的问题。
要满足功能要求，必须做到以下几点。
(1)明确功能:结构设计是要根据其在机器中的功能和与其他零部件相互的连接关系，确定参数尺寸和结构形状。
零部件主要的功能有承受载荷、传递运动和动力，以及保证或保持有关零件或部件之间的相对位置或运动轨迹等。
设计的结构应能满足从机器整体考虑对它的功能要求。
(2)功能合理的分配：产品设计时，根据具体情况，通常有必要将任务进行合理的分配，即将一个功能分解为多个分功能。
每个分功能都要有确定的结构承担，各部分结构之间应具有合理、协调的联系，以达到总功能的实现。
多结构零件承担同一功能可以减轻零件负担，延长使用寿命。
V型带截面的结构是任务合理分配的一个例子。
纤维绳用来承受拉力；橡胶填充层承受带弯曲时的拉伸和压缩；包布层与带轮轮槽作用，产生传动所需的摩擦力。
例如，若只靠螺栓预紧产生的摩擦力来承受横向载荷时，会使螺栓的尺寸过大，可增加抗剪元件，如销、套筒和键等，以分担横向载荷来解决这一问题。
(3)功能集中：为了简化机械产品的结构，降低加工成本，便于安装，在某些情况下，可由一个零件或部件承担多个功能。
功能集中会使零件的形状更加复杂，但要有度，否则反而影响加工工艺、增加加工成本，设计时应根据具体情况而定。
2.满足强度要求的设计准则(1) 等强度准则：零件截面尺寸的变化应与其内应力变化相适应，使各截面的强度相等。
按等强度原理设计的结构，材料可以得到充分的利用，从而减轻了重量、降低成本。
如悬臂支架、阶梯轴的设计等。
(2) 合理力流结构：为了直观地表示力在机械构件中怎样传递的状态，将力看作犹如水在构件中流动，这些力线汇成力流。
表示这个力的流动在结构设计考察中起着重要的作用。
力流在构件中不会中断，任何一条力线都不会突然消失，必然是从一处传入，从另一处传出。
力流的另一个特性是它倾向于沿最短的路线传递，从而在最短路线附近力流密集，形成高应力区。
其它部位力流稀疏，甚至没有力流通过，从应力角度上讲，材料未能充分利用。
因此，若为了提高构件的刚度，应该尽可能按力流最短路线来设计零件的形状，减少承载区域，从而累积变形越小，提高了整个构件的刚度，使材料得到充分利用。
(3) 减小应力集中结构：当力流方向急剧转折时，力流在转折处会过于密集，从而引起应力集中，设计中应在结构上采取措施，使力流转向平缓。
应力集中是影响零件疲劳强度的重要因素。
结构设计时，应尽量避免或减小应力集中。
其方法在相应的章节会作介绍，如增大过度圆角、采用卸载结构等。
(4) 使载荷平衡结构：在机器工作时，常产生一些无用的力，如惯性力、斜齿轮轴向力等，这些力不但增加了轴和轴衬等零件的负荷，降低其精度和寿命，同时也降低了机器的传动效率。
所谓载荷平衡就是指采取结构措施部分或全部平衡无用力，以减轻或消除其不良的影响。
这些结构措施主要采用平衡元件、对称布置等。
3.满足结构刚度的设计准则为保证零件在使用期限内正常地实现其功能，必须使其具有足够的刚度。
4.考虑加工工艺的设计准则机械零部件结构设计的主要目的是：保证功能的实现，使产品达到要求的性能。
但是，结构设计的结果对产品零部件的生产成本及质量有着不可低估的影响。
因此，在结构设计中应力求使产品有良好的加工工艺性。
所谓好的加工工艺指的是零部件的结构易于加工制造，任何一种加工方法都有可能不能制造某些结构的零部件，或生产成本很高，或质量受到影响。
因此，对于设计者认识一种加工方法的特点非常重要，以便在设计结构时尽可能的扬长避短。
实际中，零部件结构工艺性受到诸多因素的制约，如生产批量的大小会影响坯件的生成方法；生产设备的条件可能会限制工件的尺寸；此外，造型、精度、热处理、成本等方面都有可能对零部件结构的工艺性有制约作用。
因此，结构设计中应充分考虑上述因素对工艺性的影响。
5.考虑装配的设计准则装配是产品制造过程中的重要工序，零部件的结构对装配的质量、成本有直接的影响。
有关装配的结构设计准则简述如下：（1）合理划分装配单元：整机应能分解成若干可单独装配的单元（部件或组件），以实现平行且专业化的装配作业，缩短装配周期，并且便于逐级技术检验和维修。
（2）使零部件得到正确安装：保证零件准确的定位、避免双重配合、防止装配错误。
（3）使零部件便于装配和拆卸：结构设计中，应保证有足够的装配空间，如扳手空间；避免过长配合以免增加装配难度，使配合面擦伤，如有些阶梯轴的设计；为便于拆卸零件，应给出安放拆卸工具的位置，如轴承的拆卸。
6.考虑维护修理的设计准则（1) 产品的配置应根据其故障率的高低、维修的难易、尺寸和质量的大小以及安装特点等统筹安排，凡需要维修的零件部件，都应具有良好的可达性；对故障率高而又需要经常维修的部位及应急开关，应提供最佳的可达性。
（2) 产品特别是易损件、常拆件和附加设备的拆装要简便，拆装时零部件进出的路线最好是直线或平缓的曲线。
（3) 产品的检查点、测试点等系统的维护点，都应布置在便于接近的位置上。
（4) 需要维修和拆装的产品，其周围要有足够的操作空间。
（5) 维修时一般应能看见内部的操作，其通道除了能容纳维修人员的手或臂外，还应留有供观察的适当间隙。
7.考虑造型设计的准则产品的设计不仅要满足功能要求，而且还应考虑产品造型的美学价值，使之对人产生吸引力。
从心理学角度看，人60%的决定取决于第一印象。
技术产品的社会属性是商品，在买方市场的时代，为产品设计一个能吸引顾客的外观是一个重要的设计要求；同时造型美观的产品可使操作者减少因精力疲惫而产生的误操作。
外观设计包括三个方面：造型、颜色和表面处理。
考虑造型时，应注意尺寸比例协调、形状简单统一以及色彩、图案的支持和点缀。
单色只使用于小构件。
大的特别是运动构件如果只用一种颜色就会显得单调无层次，一个小小的附加色块会使整个色调活跃起来。
在多个颜色并存的情况下，应有一个起主导作用的底色，和底色相对应的颜色叫对比色。
但在一个产品上，不同色调的数量不宜太多，太多的色彩会给人一种华而不实的感觉。
舒服的色彩大约位于从浅黄、绿黄到棕的区域。
这个趋势是渐暖，正黄正绿往往显得不舒服；强烈的灰色调显得压抑。
对于冷环境应用暖色，如黄、橙黄和红。
对于热环境用冷色，如浅蓝。
所有颜色都应淡化。
另外，通过一定的色彩配置可使产品显得安全、稳固。
将形状变化小的、面积较大的平面配置浅色，而将运动、活跃轮廓的元件配置深色；深色应安置于机械的下部，浅色置于上部。
8.考虑成本的设计准则设计时应简化产品及维修操作：（1）设计时，要对产品功能进行分析权衡，合并相同或相似功能，消除不必要的功能，以简化产品和维修操作。
（2）设计时，应在满足规定功能要求的条件下，使其构造简单，尽可能减少产品层次和组成单元的数量，并简化零件的形状。
（3）产品应尽量设计简便而可靠的调整机构，以便于排除因磨损或飘移等原因引起的常见故障。