《现代机械设计绪论》PPT课件

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1、现代机械设计理论与方法东北大学现代设计与分析技术研究所钱文学1学什么？为什么要学？怎么学？21绪论1.1设计与机械设计1.2机械和机械系统的组成及特性1.3机械设计和现代设计方法1.4本课程的任务和要求现代机械设计理论与方法复习思考31.1设计与机械设计1.1.1设计的广义概念1.1.2设计的分类1.1.3机械设计及其在机械工业中的地位与作用41.1.1设计的广义概念杠杆撬石头钻木取火衣：动物皮住：石洞美：贝壳项链……衣食住行……创造性劳动创造性设计51.1.1设计的广义概念设计：从构思到实现的过程。（创造）是为了满足某种需求而进行的一种人类特有的活动。设计的成果以物质形式体

2、现在人们的眼前：文物、产品。设计是为提供社会所需的产品进入市场所必要的一系列创新思维和活动。61.1.1设计的广义概念“21世纪将是设计的世纪”德国：50年代初：关键在于设计；英国：80年代；美国：90年代末：为竞争的优势而设计（DesigningforCompetitiveAdvantage）；国际竞争：经济竞争——市场竞争——设计与制造水平的竞争。设计的重要性71.1.1设计的广义概念中国怎么办？发展设计方法学81.1.2设计的分类服装设计；建筑设计；机械设计；室内设计；船舶设计；工程设计（水利工程）；公路设计；桥梁设计；工艺过程设计；风景设计；热力系统设计；采暖通风设计

3、；…91.1.3机械设计及其在机械工业中的地位与作用机械设计：设计者为满足社会和人们对机械产品功能的需要，运用基础知识、专业知识、实践经验和系统工程等方法，进行设想和构思、计算和分析，最后以技术文件的形式，提供产品制造依据的全过程工作；机械设计的任务都是围绕着开发新的机械产品或改造老的机械产品而进行的；机械设计的最终目的是提供满足人们需求、具有一定功能、优质高效、价廉物美，并具有市场竞争力的机械产品。10产品设计工艺设计生产控制产品质量机械设计的重要性11机械设计的重要性产品的质量事故50％是由于设计失误造成；产品60％～70％的成本取决于设计；设计周期占了产品开发总周期的4

4、0％左右。产品的质量和经济效益取决于设计、制造和管理的综合水平，而产品设计是关键。设计体现了时代性和创造性121.2机械和机械系统的组成及特性1.2.1机械系统的概念1.2.2机械系统的组成1.2.3机械系统的特性1.2.4现代机械系统的主要特征和功能要求131.2.1机械系统的概念机械：机器和机构的统称。原动机：把自然能、非机械能转化为机械能。如内燃机、电动机；变换机：把机械能转化为非机械能。如发电机、空气压缩机；工作机：接受机械能完成工作或动作。机构：各组成部分间具有一定的相对运动的装置，它能传递、转换运动或实现某种特定的运动。机器：用来转换或利用机械能的机构。141.2

5、.1机械系统的概念机械：机器和机构的统称。系统：具有特定功能、相互间具有有机联系、由若干要素构成的一个独立整体。要素:系统的最小单元（或称基本单元）。大系统→小系统→‥‥→最小单元由若干零件、部件和装置组成的，有确定的质量、刚度和阻尼，具有特定功能的一个特定系统。机械系统：基本单元：机械零件，为了使机械能完成一定的功能而互相联系在一起。内部系统：机械本身构成的系统外部系统：人和环境构成的系统人-机-环境系统151.2.2机械系统的组成（1）动力系统（2）执行系统（3）传动系统（4）操纵和控制系统（5）架体支承系统（6）其它：冷却、润滑、计数、行走等机械系统的动力源:一次动力机

6、、二次动力机进行生产或达到其它预定要求的装置：加工、检测等把动力机的动力和运动传递给执行系统的中间装置：速度、运动、动力传递用于安装和支承动力系统、传动系统和执行系统等的构件和部件使动力机、传动系统和执行系统间彼此协调运动，并准确完成整机功能的装置。输入输出满足系统其它功能要求16现代机械系统与人体结构的对应关系现代机械系统人体结构功能操纵和控制系统头脑控制（信息存储、处理、传递）传动系统感官传递（信息收集与变换）执行系统肌肉、手足动作动力系统内脏吸收和转化能量架体支承系统骨骼构形与基础17181.2.3机械系统的特性（1）整体性（2）相关性（3）目的性（4）环境适应性组成机

7、械系统的基本单元和子系统，根据整体性要求构成机械整体。机械系统内部各零件之间是有机联系、相互作用、相互影响的。机械系统中各零部件的布局和组合方式取决于机械系统的目的和功能。机械系统应适应外部环境的变化，保持确定的功能。191.2.4现代机械系统的主要特征和功能要求1.现代机械系统的主要特征a.功能增加柔性提高b.结构简化性能改善c.效率提高成本降低201.2.4现代机械系统的主要特征和功能要求a运动要求如速度、加速度、运动轨迹、运动范围及运动精度。b动力要求如传递的力、力矩、功率以及动力运行效率。c体积