机械设计学ppt课件

§2-1机器的定义 §2-2机器的组成 §2-3机器的分类 §2-4典型机器功能分析—家用缝纫机
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一、机器（现代机器）：
机器是由两个或两个以上的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和控制下，实现为之
化设计和商品化设计的特点 §1-4近代设计科学的重大发展
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§1-1机械设计的地位与作用
一、机械设计的概念 二、 机械设计与其他学科和科技的关系 三、 作用
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一、机械设计的概念
机械设计
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、润滑方式等进行构思、分析 和计算并将之转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。
设计的某种或某几种功能。
注意：1）两个或两个以上的构件
2）联系：联接方式
3）功能和控制
二、包含了两个新的概念：
功能（设计学的核心）和控制（可以由某种智能体来实现）
三、构件（广义）：
式）
构件之间的联系（机械联接，电、磁、气、液等各种联系方
构件：机器中每一个独立的单元体
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§2-2机器的组成
计和商品化设计 2． 实质：原理方案的构思和拟定的过程 3. 设计方法：以简图或示意图来进行方案构思
（例：船用抽水机）
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二、 实用化设计 1．工作：设计结构、选择材料、确定尺寸 2．特点：从初步设计到详细设计再到设计完善的
由粗到细的过程 3. 要求：明确、简单、安全可靠、掌握和遵循其
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1947年麦尔斯提出的功能的概念算起：三个方
面：“功能”思想的提出和被接受、“人机工程”学科
的兴起以及“工业设计”学科的成熟
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二、近代“设计学”的重大发展：二战以后，机构设计取 得进一步的发展，CAD、CAM、CE
1．“功能”思想的提出和发展 名言：顾客购买的不是产品本身，而是产品所具有
努力目标
在各种限定的条件下设计出较好的机械——优化设计。
机械设计学
将机械设计的共性技术与理性化的设计方法有机的结合在一起而形 成的一门独立的、综合性的学科。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。
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二、 机械设计与其他学科和科技的关系
1. 新兴技术的应用，使产品的功能和结构产生很大的变 化。正向着机械-电子-信息一体化的技术方向发展。
机械设计学
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本课程的主要内容
功能原理设计 实用化设计 商品化设计
观看录像: 考试:
36学时 2学时
2学时
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考核方式
平时成绩*20%+考试成绩*80% 平时成绩:到课情况+大作业
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第一章绪论
§1-1机械设计的地位与作用 §1-2机械设计的任务 §1-3机械设计中的功能原理设计、实用
一、传统
机器
原动机
科技发展
传动机
机器
工作机
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原动机
传动机
工作机 控制器
机械装置 电子装置
二、不同角度下的组成
1．机构学：由各种基本机构组合而成，能动度应等于 原动机数
2．结构学：由各种基本构件组装而成 3．专业的角度：常以主要部件来看机器的组成 4. 对于机械设计来说，更强调从功能的观点来看机器
4.改进设计：对反馈环节所反映的问题进行技术处理。
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三种不同类型的设计任务
1． 开发性设计：零-原型的创新开发 2． 适应性设计：产品局部的变更或设计 3. 变型设计：变更产品的结构配置和尺寸
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§1-3机械设计中的功能原理设计、实用化设
计和商品化设计的特点
一、 功能原理设计 1．产品开发的三阶段：功能原理设计、实用化设
一、机械设计的一般过程（模式） 二、设计阶段的具体任务 三、三种不同类型的设计任务
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提出需求
调查研究掌握信息
提出明确详细设计要求
一
原理性方案构思评价和初选
、
机
选择模型确定参数
械 设
计
详细设计
过
程
制造加工
样机测试设计鉴定
批量生产销售使用
二、设计阶段的具体任务
可分为四个阶段：可行性研究、初步设计、详细设计 和改进设计
的功能 功能思想的提出，人们开始打破传统习惯，寻找不
同的原理、结构和外形来实现同一种功能。 2．“人机学”(ergonomics)思想的形成和发展：“宜
人”的宗旨已经成为现代机械设计不能疏忽的观念。 3．“工业设计”(industrial design)学科体系的发展
和成熟
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第二章 机器的组成及典型机器 分析
内在规律和一般原理。
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三、 商品化设计（技术、经济、社会）
1． 技术方面的评价：软件质量（设计原理、技术 参数的选取、实现功能目标的技术先进性等）；硬
件质量（材质、工艺精度、性能、寿命、可靠性）
2． 经济方面的评价：成本与效益的比较
3． 社会方面的评价：产品可能产生的社会效益
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V=F/C C=生产成本+使用成本
1．可行性研究：从分析需求出发，经过信息交流、 寻找问题的解法、进行原理性方案构思，最终得到一 组可行的原理性方案；
2．初步设计：选出最优的方案，建立相应的数学模 型并进行设计参数的分析，将设计参数定量并加以优 化；
3．详细设计：总体设计（零部件的形状、数量和相 互配置关系，绘制总装图以及技术文件）；
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§1-4近代设计科学的重大发展
一、“设计学”从古代到现代的三个发展阶段
1． 从古代人类发明工具开始算起：有了原始的功能 思想（力学尚未成熟）
2． 1854年德国劳莱克斯作为起点：建立了机械设计
的基本体系，把设计学分为“机构学”和“机械零件” 两门课程。这一阶段的“设计学”其实只是“机械学”， 忽略了设计学的核心——功能，而一心一意去研究运动 学、动力学和强度、断裂、摩擦等问题。
2. 科学技术的发展促使设计方法和技术的现代化。CAD、 CAM、CE（并行工程）。
三、 作用
1． 是联接需求到满足需求这一链条上的最基本的环节 2． 机械产品的质量、性能和成本，在很大程度上是由
设计阶段的工作决定的 3. 设计水平与工业发展水平是相互影响的。
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§1-2机械设计的任务