【学习课件】第三章机械产品的功能原理设计
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机械设计学课本
第一章绪论1.机械设计学学科的三个组成部分：功能原理设计、实用化设计、商品化设计。
2.机械设计具有哪些主要特点？（多解性、系统性、创新性）3.近代“设计学”的重大发展（功能思想的提出和发展；人机学思想的形成和发展；工业设计学科体系的发展和成熟）4.从设计构思的角度将机械设计步骤归纳为哪三大步？（创意、构思、实现）5.“设计”是把各种先进技术成果转化为生产力的一种手段和方法。
机械产品设计的一般过程：认识需求→目标界定→问题求解→分析选优→评价决策→表达→实现。
6.机械设计学的研究对象：机械设计学研究机械设计的规律、过程、原理、方法、设计原则以及其他机械设计的共性技术。
7.功能是产品的核心和本质。
第二章机器的组成及典型机器的功能分析1.机器的定义：有两个或两个以上相互联系配合的构件所组成的联合体，通过其中某些构件的限定的相对运动，能将某种原动力和运动转变，以执行人们预期的工作，在人或其他智能体的操作或控制下，实现为之设计的某种或几种功能。
2.从不同角度看机器的组成：从机构学的角度看：各种基本机构，自由度=原动机数；从结构学的角度看：各种基本零件；从专业的角度看：各种主要部件3.从功能的观点看机器的组成：机器由多个主要分功能系统构成，它们的协调工作实现了实现了机器的总功能。
又可进一步分为：工作机（工作头、执行机构）传动机原动机控制器。
4.从功能的观点看机器的分类可分为：工艺类机器：对物料进行工艺性加工的机器，主要特征是具有专用的工作头并进行独特的工艺加工动作；非工艺类-不对任何物料进行工艺性加工，只实现某些特殊的动作性的机器。
5.家用缝纫机是一种典型的工艺类机器。
工艺方式：一是采用针尖引线的方法代替针尾引线；二是采用双线互锁交织的方法代替反复穿刺。
功能分析：（1）总功能：将线按一定规律缝于缝料上，它可使一根线或多根线通过自连、互连、交织，在缝料上形成一定形式的线迹。
（2）主要功能：引面线造环功能，勾面线扩环供给和收回面线的功能，输送缝料的功能。
机械产品的功能原理设计
缺点： 原方案：埋设电缆，用电磁感应导向， 原方案 昂贵 路线无法调整
通过调查分析，明确以下几点功能目标 功能目标： 功能目标 1、 装设导向系统——费用低； 2、 允许扩充和调整设备，变动运输路线； 3、 运行灵活(环境拥挤) 针对上述功能目标，提出了一些原理性设想→解法原理：
1、 惯性导航技术，预置程序 预设参考点→ 理论轨迹 轨迹修正
第四节 两种动作功能及其对应的求解思路
一、简单动作功能 二、复杂动作功能
第五节 工艺功能设计及其对应的求解思路
一、工艺类机器 二、工艺功能设计的任务 三、工艺功能设计的特点 四、工艺功能设计的方法 构建物-场模型一般遵循以下四个步骤 五、构建物 场模型一般遵循以下四个步骤
第六节 关键技术功能和综合技术功能及其对应的求解思路
第五节 工艺功能设计及其对应的求解思路
一、工艺类机器：对被加工对象(某种物料)实施某种加工工艺的装置。由工作头完成对工作对 工艺类机器：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ象的加工处理。简单来理解，就是指加工设备。
二、工艺功能设计的任务 三、工艺功能设计的特点 四、工艺功能设计的方法
1、采用哪种工艺方法； 2、工作头采用什么形状和动作。
第三章 机械产品的功能原理设计
功能原理设计：针对主要功能的原理性设计 功能原理设计 重点在于提出创新构思
创新 ，获得较多解法供比较选优。 有市场竞争潜力
改革工作原理 机器更新换代的三个途径 改进工艺、结构、材料以提高技术性能 加强辅助功能
其中改革工作原理是最难的，一般需要有些新技术突破才行 机械表 (机械钟最早的机械钟是何人、何时在何地制造的已无从考证了。有记录的最古老的机械钟十三世纪出 现在欧洲的修道院之中。当时的机械钟不能显示时间，靠看钟人每小时敲钟来报时。1335年公共时钟 的出现，使机械钟第一次进入人们的日常生活。原理：最早的机械表是利用重锤工作的，非常笨重； 后来的机械钟是利用螺旋弹簧和发条装置工作的；现在的机械表是普遍使用游丝。是惠更斯在螺旋弹 簧的基础上研究出来的)； 机电结合的石英电子表 (1969年日本的精工公司,原理：利用石英晶体在加电源后，水晶便会以32768赫兹的周波数振动)。 液晶显示的纯电子表 (1973年，日本的精工制造公司开发出世界上第一块电子表。其原理是利用石英晶片的压电效应。在石 英晶片的极板上接上与石英晶片的固有频率相等的交流电场，就会产生共振(压电共振))
通过调查分析，明确以下几点功能目标 功能目标： 功能目标 1、 装设导向系统——费用低； 2、 允许扩充和调整设备，变动运输路线； 3、 运行灵活(环境拥挤) 针对上述功能目标，提出了一些原理性设想→解法原理：
1、 惯性导航技术，预置程序 预设参考点→ 理论轨迹 轨迹修正
第四节 两种动作功能及其对应的求解思路
一、简单动作功能 二、复杂动作功能
第五节 工艺功能设计及其对应的求解思路
一、工艺类机器 二、工艺功能设计的任务 三、工艺功能设计的特点 四、工艺功能设计的方法 构建物-场模型一般遵循以下四个步骤 五、构建物 场模型一般遵循以下四个步骤
第六节 关键技术功能和综合技术功能及其对应的求解思路
第五节 工艺功能设计及其对应的求解思路
一、工艺类机器：对被加工对象(某种物料)实施某种加工工艺的装置。由工作头完成对工作对 工艺类机器：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ象的加工处理。简单来理解，就是指加工设备。
二、工艺功能设计的任务 三、工艺功能设计的特点 四、工艺功能设计的方法
1、采用哪种工艺方法； 2、工作头采用什么形状和动作。
第三章 机械产品的功能原理设计
功能原理设计：针对主要功能的原理性设计 功能原理设计 重点在于提出创新构思
创新 ，获得较多解法供比较选优。 有市场竞争潜力
改革工作原理 机器更新换代的三个途径 改进工艺、结构、材料以提高技术性能 加强辅助功能
其中改革工作原理是最难的，一般需要有些新技术突破才行 机械表 (机械钟最早的机械钟是何人、何时在何地制造的已无从考证了。有记录的最古老的机械钟十三世纪出 现在欧洲的修道院之中。当时的机械钟不能显示时间，靠看钟人每小时敲钟来报时。1335年公共时钟 的出现，使机械钟第一次进入人们的日常生活。原理：最早的机械表是利用重锤工作的，非常笨重； 后来的机械钟是利用螺旋弹簧和发条装置工作的；现在的机械表是普遍使用游丝。是惠更斯在螺旋弹 簧的基础上研究出来的)； 机电结合的石英电子表 (1969年日本的精工公司,原理：利用石英晶体在加电源后，水晶便会以32768赫兹的周波数振动)。 液晶显示的纯电子表 (1973年，日本的精工制造公司开发出世界上第一块电子表。其原理是利用石英晶片的压电效应。在石 英晶片的极板上接上与石英晶片的固有频率相等的交流电场，就会产生共振(压电共振))
机械原理ppt课件完整版
齿轮传动的设计步骤
包括选择齿轮类型、确定齿轮模 数、齿数、压力角等参数，进行 齿轮强度校核等。
齿轮传动的应用
广泛应用于各种机械设备中，如 汽车、机床、工程机械等。
链传动的设计与分析
链传动的类型
包括滚子链传动、齿形链传动等。
链传动的设计步骤
包括选择链条类型、确定链条节距、链轮齿 数等参数，进行链条强度校核等。
定义与研究对象
机械系统动力学是研究机械系统在力作用下的运动规律及其与力的相互关系的学科。它主要 关注机械系统在外力作用下的运动状态，如速度、加速度、位移等的变化规律。
基本术语与概念
包括力、质量、加速度、动量、动能、势能等，这些术语和概念是描述机械系统运动状态的 基础。
动力学原理
牛顿运动定律、动量定理、动能定理等是机械系统动力学的基本原理，它们揭示了机械系统 运动的基本规律。
命和可靠性。
检测装备
包括测量仪器、检测设备等，用 于对加工过程中的产品精度和质 量进行检测和控制，确保产品符
合设计要求。
先进制造技术与装备简介
数控技术
机器人技术
通过计算机编程控制机床等加工装备，实现 自动化、高精度和高效率的加工过程。
应用机器人进行自动化生产，提高生产效率 和产品质量，降低劳动强度和生产成本。
2023
PART 03
机械传动与驱动
REPORTING
机械传动的类型和特点
摩擦传动
螺旋传动
利用摩擦力传递动力和运动的传动方 式，如带传动、摩擦轮传动等。其特 点是结构简单、成本低廉，但传动效 率较低且易磨损。
利用螺旋副传递动力和运动的传动方 式，如螺旋千斤顶、螺旋压力机等。 其特点是结构简单、自锁性好，但传 动效率较低。
机械产品的功能原理的实现共84页文档
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
机械产品的功能原理的实现
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。—。 ——马 克罗维 乌斯
第三章 机械产品的功能原理设计PPT课件
2)功能原理设计中往要引入某种新技术(新材 料、新工艺、……)，这就要求设计人员有一 种新想法(New Idea)、新构思。
3)功能原理设计使机器品质发生质的变化。例如， 机械表不论在技术上如何改进，其定时的精确 性始终不可能和石英电子表相媲美。
二、功能原理设计的任务和主要 工作内容
功能原理设计的主要任务是：寻找一种 物理效应和相应的作用原理，以实现所 追求的功能目标。
第五节 工艺功能及其对应的求解思路
工艺类机器是对被加工对象(某种物料)实 施某种加工工艺的装置，其中必定有一个工作 头(如机床的刀具、挖掘机的挖斗等)，用这个 工作头去完成对工作对象的加工处理。在这里， 工作头和工作对象相互配合，实现一种功能， 叫做“工艺功能”，这里“工艺”是指加工 “工艺”。 这类工艺功能要考虑两个重要因素： 1．采用哪种工艺方法； 2．工作头采用什么形状和动作，而归根结底 是确定工作头的形状和动作。
总结简单动作功能和复杂动作 功能的特点：
1.都是纯机械的功能，是“以形体来实现功 能”。机械动作功能原理实现得好与不好，全 在于形体设计的变化。 2.机械实现动作功能的方式变化无穷。 3.不能像设计电子电路那样用“功能元素”的 串联、并联方法来进行设计。 4.动作功能是人类生活、生产活动不可缺少的 一种最常用的功能，它们永远也不可能被信息 来代替。
功能原理设计是对产品的成败起决 定性作用的工作。一个好的功能原理设 计应该既有创新构思，又应同时考虑其 市场竞争潜力，因为脱离市场需求的盲 目创新是没有意义的。
一、功能原理设计的工作特点
1)功能原理设计往往是用一种新的物理效应来代 替旧的物理效应，使机器的工作原理发生根本 的变化的设计。如用石英技术代替机械表。
第四节 两种动作功能及其对
3)功能原理设计使机器品质发生质的变化。例如， 机械表不论在技术上如何改进，其定时的精确 性始终不可能和石英电子表相媲美。
二、功能原理设计的任务和主要 工作内容
功能原理设计的主要任务是：寻找一种 物理效应和相应的作用原理，以实现所 追求的功能目标。
第五节 工艺功能及其对应的求解思路
工艺类机器是对被加工对象(某种物料)实 施某种加工工艺的装置，其中必定有一个工作 头(如机床的刀具、挖掘机的挖斗等)，用这个 工作头去完成对工作对象的加工处理。在这里， 工作头和工作对象相互配合，实现一种功能， 叫做“工艺功能”，这里“工艺”是指加工 “工艺”。 这类工艺功能要考虑两个重要因素： 1．采用哪种工艺方法； 2．工作头采用什么形状和动作，而归根结底 是确定工作头的形状和动作。
总结简单动作功能和复杂动作 功能的特点：
1.都是纯机械的功能，是“以形体来实现功 能”。机械动作功能原理实现得好与不好，全 在于形体设计的变化。 2.机械实现动作功能的方式变化无穷。 3.不能像设计电子电路那样用“功能元素”的 串联、并联方法来进行设计。 4.动作功能是人类生活、生产活动不可缺少的 一种最常用的功能，它们永远也不可能被信息 来代替。
功能原理设计是对产品的成败起决 定性作用的工作。一个好的功能原理设 计应该既有创新构思，又应同时考虑其 市场竞争潜力，因为脱离市场需求的盲 目创新是没有意义的。
一、功能原理设计的工作特点
1)功能原理设计往往是用一种新的物理效应来代 替旧的物理效应，使机器的工作原理发生根本 的变化的设计。如用石英技术代替机械表。
第四节 两种动作功能及其对
机械原理课程设计PPT课件
精选课件
38
实例：半自动制钉机
制造如图所示一枚鞋钉的工艺过程所绘制 的运动循环图
该鞋钉分为钉头、 钉杆、钉尖三部分， 钉杆成四方锥形
精选课件
39
实例：半自动制钉机
工艺过程示意图（俯视）所示.
整个机构系统由四个执行机构所组成（图中
只画出各凸轮机构的执行构件），分别完成四
个工序。
精选课件
40
半自动制钉机四个工序
54
轧辊机构 提示
精选课件
55
轧辊机构 提示
精选课件
56
铁板输送机构 提示
精选课件
57
四工位机床 提示
精选课件
58
四工位机床 提示
精选课件
59
四工位机床 提示
精选课件
60
平压模切执行、传动机构 提示
精选课件
61
平压模切执行机构 提示
精选课件
62
平压模切 执行机构 提示
精选课件
63
平台印刷机板台移动机构 提示
连杆机构
– 四杆机构 – 五杆机构
凸轮连杆组合 齿轮连杆组合
精选课件
29
按照运动特性选型
（6）运动的合成与分解
差动机构（2自由度）
– 差动轮系 – 差动螺旋 – 2自由度连杆机构 – 2自由度组合机构
精选课件
30
按照动作功能分解与组合原理进行机构选型
功能求解 根据机构的基
本功能，归纳整 理为功能元。任 何一个复杂的机 构系统所要实现 的运动，都可以 认为是由一些基 本的功能元按一 定规律组成的， 根据功能元就易 于找到相应的功 能载体，实现功 能元的求解。
不同运动区段
机械原理课件完整版
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机械平衡的内容
研究机械系统在各种力作用下的平衡条件，分析平衡状态下系 统的受力情况和运动特性，以及探讨实现平衡的方法和措施。
刚性转子的平衡设计
01
刚性转子平衡设计的原则
根据转子的结构特点和工艺要求，选择合适的平衡方法，确定平衡精度
等级和校正量，以保证转子在运转过程中的稳定性和可靠性。
02 03
刚性转子平衡设计的方法
采用静平衡或动平衡方法，通过测量转子的不平衡量，对其进行相应的 校正，使转子达到平衡状态。其中，静平衡方法适用于低速、小直径的 转子，而动平衡方法适用于高速、大直径的转子。
刚性转子平衡设计的注意事项
在进行转子平衡设计时，需要考虑转子的结构刚度、转速、轴承类型等 因素对平衡的影响，同时还需要注意测量仪器的精度和测量方法的正确 性。
刚性转子平衡试验的注意事项 在进行转子平衡试验时，需要选择合适的试验设备和测量方法，确保试验结果的准确性和可靠性。同时， 还需要注意试验过程中的安全问题，防止意外事故的发生。
07
机械的运转及其速度波 动的调节
机械运转过程及驱动力、阻力矩
01
02
03
机械运转过程
机械运转是指机械设备中 各个零部件之间通过相互 作用和传动，实现预定的 运动和功能的过程。
利用速度瞬心进行机构的速度分析，可以简化计算过程，提高求 解效率。
用矢量方程图解法作机构的速度和加速度分析
1 2
矢量方程的建立
根据机构中各构件之间的运动关系，建立矢量方 程。
矢量方程的解法
运用几何方法求解矢量方程，得到机构的速度和 加速度。
3
矢量方程图解法的应用 适用于平面机构中速度和加速度的求解，具有直 观、形象的特点。
《机械原理课程设计》课件
提高了动手能力和实践能力
在课程设计中，我通过实际操作和动手制作，提高了自己的实践能力 ，加深了对机械原理理论知识的理解。
培养了团队协作精神
在小组合作中，我学会了与他人协作，共同完成任务，培养了团队协 作精神。
增强了解决问题的能力
在遇到问题和困难时，我学会了独立思考和解决问题的能力，提高了 自己的创新思维和创新能力。
05
机械系统动力学分析
机械系统动力学的基本概念
定义
机械系统动力学是研究机械系统中物 体运动和力的关系的科学。
目的
通过分析机械系统的动力学特性，优 化机械系统的性能，提高系统的稳定 性和可靠性。
机械系统动力学分析的方法与步骤
建立数学模型
根据机械系统的物理特性，建立系统的数学模型，包括运动方程和动力学方程。
研究机构的组成和运动特性，确定各构件之间的相对位置和相对运动，为综合 新机构提供依据。
机构综合
根据特定的工作要求和应用需要，设计出能够实现预定功能的机构。
常用机构的工作原理与运动特性
01
连杆机构
通过连杆的连接，使构件之间产生相对运动。连杆机构广泛应用于各种
机器和仪器中，如内燃机、缝纫机、打字机等。
机械系统方案的评价与优化
技术性能评价
对机械系统的各项技术性能指标进行 评估，确保满足设计要求。
经济性评价
分析机械系统的制造成本、运行费用 和市场前景，评估其经济可行性。
环境影响评价
评估机械系统对环境的影响，如噪声 、振动、排放等，确保符合环保要求 。
优化设计
根据评价结果，对机械系统进行优化 改进，提高其性能、降低成本和减少 对环境的影响。
课程设计的评价标准
设计方案的合理性
在课程设计中，我通过实际操作和动手制作，提高了自己的实践能力 ，加深了对机械原理理论知识的理解。
培养了团队协作精神
在小组合作中，我学会了与他人协作，共同完成任务，培养了团队协 作精神。
增强了解决问题的能力
在遇到问题和困难时，我学会了独立思考和解决问题的能力，提高了 自己的创新思维和创新能力。
05
机械系统动力学分析
机械系统动力学的基本概念
定义
机械系统动力学是研究机械系统中物 体运动和力的关系的科学。
目的
通过分析机械系统的动力学特性，优 化机械系统的性能，提高系统的稳定 性和可靠性。
机械系统动力学分析的方法与步骤
建立数学模型
根据机械系统的物理特性，建立系统的数学模型，包括运动方程和动力学方程。
研究机构的组成和运动特性，确定各构件之间的相对位置和相对运动，为综合 新机构提供依据。
机构综合
根据特定的工作要求和应用需要，设计出能够实现预定功能的机构。
常用机构的工作原理与运动特性
01
连杆机构
通过连杆的连接，使构件之间产生相对运动。连杆机构广泛应用于各种
机器和仪器中，如内燃机、缝纫机、打字机等。
机械系统方案的评价与优化
技术性能评价
对机械系统的各项技术性能指标进行 评估，确保满足设计要求。
经济性评价
分析机械系统的制造成本、运行费用 和市场前景，评估其经济可行性。
环境影响评价
评估机械系统对环境的影响，如噪声 、振动、排放等，确保符合环保要求 。
优化设计
根据评价结果，对机械系统进行优化 改进，提高其性能、降低成本和减少 对环境的影响。
课程设计的评价标准
设计方案的合理性
机械原理完整ppt课件
微器等。
04 连杆机构与凸轮机构
连杆机构的基本形式和设计方法
连杆机构的基本形式
包括曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构等，每种形式都有其特定的运动特 性和应用场合。
连杆机构的设计方法
根据给定的运动规律和设计要求，选择合适的连杆机构形式，并通过几何关系、 运动学分析和动力学计算等方法，确定机构的尺寸、运动参数和动力参数。
机械原理完整ppt课 件
目录
CONTENTS
• 机械原理概述 • 机构的结构分析与设计 • 机械传动与驱动 • 连杆机构与凸轮机构 • 间歇运动机构与组合机构 • 机械系统动力学与平衡 • 现代设计方法在机械原理中的应用
01 机械原理概述
机械原理的定义与重要性
定义
机械原理是研究机械系统运动、 力和能量转换规律的科学。
01
链传动应用
适用于机床、起重机械、农业机械等需要较大传动比和较高效率的场合
。
02
带传动应用
广泛应用于轻工、纺织、化工等行业的传动系统中，如缝纫机、皮带运
输机等。
03
螺旋传动应用
常用于机床进给机构、千斤顶、螺旋压力机等需要直线运动或升降运动
的场合。同时，在精密仪器和微调装置中也有广泛应用，如精密螺旋测
中的重要性。
优化设计的数学模型
02
讲解优化设计的数学模型，包括设计变量、目标函数和约束条
件等要素的定义和表示方法。
优化算法与实例分析
03
介绍常用的优化算法，如梯度下降法、遗传算法等，并通过实
例分析展示如何在机械设计中应用这些算法进行优化。
可靠性设计在机械原理中的应用
可靠性设计的基本概念
介绍可靠性设计的定义、目的和意义，阐述可靠性设计在机械设计中的重要性。
机械系统的功能原理设计PPT课件
（3）移植法
（4）筛选法
12
第12页/共85页
方案构思的常用方法
（1）黑箱法：功能原理分析法 （2）列举法 （3）移植法
受其他事物的启迪，触发灵感，运用联想将其原 理合理地应用到自己的课题上。
（4）筛选法
13
第13页/共85页
金属轧制
14
第14页/共85页
方案构思的常用方法
（1）黑箱法：功能原理分析法 （2）列举法 （3）移植法 （4）筛选法
2
第2页/共85页
2.2 机械设计的一般过程
设计就是创造，是从创意、构思到实 现的过程。
认目 识标 需界 求定
问
分
题
析
求
选
解
优
评 价
表
实
决 策
达
现
创意
构思
实现
3
第3页/共85页
2.2 机械设计的一般过程
从人们的需求出发 概要提出设计任务
调查研究 掌握信息
提出明确而详 细的设计要求
方案构思初 评最佳方案
51
第51页/共85页
利用船体摆动带动活塞往复运动利用船的起伏通过杠杆使活塞运动
利用涨潮的水位落差，使水排出
船用抽水机功能原理构想
52
第52页/共85页
功能原理设计的概念和特点
2.功能原理设计的工作特点
29
第29页/共85页
二、功能分解和功能单元
2. 功能单元
功能的基本单位。
包括：物理功能元、 逻辑功能元、数学 功能元。
材料拉伸试验机 的功能分解
30
第30页/共85页
第31页/共85页
例：硬币机的功能分解
1 硬币堆放、输送功能单元 2 硬币排列、分选、挑残功能单元 3 硬币分选计数功能单元 4 硬币堆码、整理功能单元 5 送纸、撕纸功能单元 6 硬币包卷功能单元 7 卷边功能单元
（4）筛选法
12
第12页/共85页
方案构思的常用方法
（1）黑箱法：功能原理分析法 （2）列举法 （3）移植法
受其他事物的启迪，触发灵感，运用联想将其原 理合理地应用到自己的课题上。
（4）筛选法
13
第13页/共85页
金属轧制
14
第14页/共85页
方案构思的常用方法
（1）黑箱法：功能原理分析法 （2）列举法 （3）移植法 （4）筛选法
2
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2.2 机械设计的一般过程
设计就是创造，是从创意、构思到实 现的过程。
认目 识标 需界 求定
问
分
题
析
求
选
解
优
评 价
表
实
决 策
达
现
创意
构思
实现
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2.2 机械设计的一般过程
从人们的需求出发 概要提出设计任务
调查研究 掌握信息
提出明确而详 细的设计要求
方案构思初 评最佳方案
51
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利用船体摆动带动活塞往复运动利用船的起伏通过杠杆使活塞运动
利用涨潮的水位落差，使水排出
船用抽水机功能原理构想
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功能原理设计的概念和特点
2.功能原理设计的工作特点
29
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二、功能分解和功能单元
2. 功能单元
功能的基本单位。
包括：物理功能元、 逻辑功能元、数学 功能元。
材料拉伸试验机 的功能分解
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例：硬币机的功能分解
1 硬币堆放、输送功能单元 2 硬币排列、分选、挑残功能单元 3 硬币分选计数功能单元 4 硬币堆码、整理功能单元 5 送纸、撕纸功能单元 6 硬币包卷功能单元 7 卷边功能单元
河南理工大学机械设计学课件(张小明)第三章机械产品的功能原理的实现
8
举例2 过载保护装置：
常用的安全保护装置有以下几种： 1．销钉安全联轴器
9
2．钢珠安全离合器
10
11
3．摩擦式安全离合器 图示为单圆锥形擦安全离合器。摩擦面由内圆锥摩擦盘1和 外圆锥面摩擦盘2组成。在弹簧3作用下使两个锥面压紧，由 此产生酌摩擦力矩即为该离台器允许的输出转矩。螺母5用 来调整压紧力。
第二节 传动机构和执行机构
一切机器都包含有四个部分：动力源、传动机 构、执行机构和控制部分。
一、传动机构
传动机构（系统）是将原动机的运动和动力传给执 行机构的中间装置，其类型主要有机械传动、流体 动力传动、电力和磁力传动等。原动机与执行机构 间组成传动联系的一系列传动件称为传动链，所有 传动链以及它们之间的相互联系组成传动机构（系 统）。 主要目的：为了实现速度或力的变换，或实现特定 运动规律的要求。
根据功率、速度、输出力三者之间的关系
P= F× v
在输出功率一定的情况下：速度与输出力的变化关 系
30
常见的用于运动速度或力的大小变换的传动机构主 要有以下几种：
1)通过啮合方式进行传动(例如；齿轮、蜗轮蜗杆、 链传动、同步齿形带等)。其中．齿轮传动可以在平 行轴或交错轴间实现准确的定传动比传动，适用功 率和速度范围广，结构紧凑，传动效率高，工作可 靠，寿命长，互换性好，因而得到广泛应用。
夹持搬运输送分度与转位检测与分类施力等351夹持夹持工作是加工搬运及安全系统中最常见的动作如弹簧杠杆式斜楔杠杆式液压连杆式电气式等型式夹持器其基本原理多采用杠杆式原理动力源有机械电力液力气压及人力等易简单的形式是人力夹持器如夹煤球的钳子虎钳等
第三章 机械产品的功能原理的实现 ——机械运动系统的方案设计
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举例2 过载保护装置：
常用的安全保护装置有以下几种： 1．销钉安全联轴器
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2．钢珠安全离合器
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3．摩擦式安全离合器 图示为单圆锥形擦安全离合器。摩擦面由内圆锥摩擦盘1和 外圆锥面摩擦盘2组成。在弹簧3作用下使两个锥面压紧，由 此产生酌摩擦力矩即为该离台器允许的输出转矩。螺母5用 来调整压紧力。
第二节 传动机构和执行机构
一切机器都包含有四个部分：动力源、传动机 构、执行机构和控制部分。
一、传动机构
传动机构（系统）是将原动机的运动和动力传给执 行机构的中间装置，其类型主要有机械传动、流体 动力传动、电力和磁力传动等。原动机与执行机构 间组成传动联系的一系列传动件称为传动链，所有 传动链以及它们之间的相互联系组成传动机构（系 统）。 主要目的：为了实现速度或力的变换，或实现特定 运动规律的要求。
根据功率、速度、输出力三者之间的关系
P= F× v
在输出功率一定的情况下：速度与输出力的变化关 系
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常见的用于运动速度或力的大小变换的传动机构主 要有以下几种：
1)通过啮合方式进行传动(例如；齿轮、蜗轮蜗杆、 链传动、同步齿形带等)。其中．齿轮传动可以在平 行轴或交错轴间实现准确的定传动比传动，适用功 率和速度范围广，结构紧凑，传动效率高，工作可 靠，寿命长，互换性好，因而得到广泛应用。
夹持搬运输送分度与转位检测与分类施力等351夹持夹持工作是加工搬运及安全系统中最常见的动作如弹簧杠杆式斜楔杠杆式液压连杆式电气式等型式夹持器其基本原理多采用杠杆式原理动力源有机械电力液力气压及人力等易简单的形式是人力夹持器如夹煤球的钳子虎钳等
第三章 机械产品的功能原理的实现 ——机械运动系统的方案设计
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