机械设计学课本.doc

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1、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） 出发点目标结果科研求知欲、好奇心发现自然规律更好地认识客观世界设计需求发明新产品创造一个更好的新世界技术制造开发新工艺和新材料制造出更好的零件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

2、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

3、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

4、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。（3）调节面线和底线阻尼的功能，调节压脚和压紧力的功能，调节送布针距的功能，绕底线功能。（4）控制功能：机械控制功能，人机控制功能，电子控制功能。 6.现代银行点钞机是一种典型的机电一体化系统，属于工艺类机器。 功能要求：要有堆放准备清点纸币的空间，并能将纸币连续输入，直到最后一张；

5、要有能把纸币逐张分开，避免两张当做一张计数的机构；要有准确计数的装置，清理完毕的纸币要整理成一叠。   功能分析：（1）总功能：将一沓同样的纸币输入机器之后，经过机器处理，最后输出一沓整齐的纸币，同时计数器准确显示纸币的张数。（2）主要功能：进钞输入功能，分钞功能，计数功能，整理功能（3）辅助功能：动力及传动功能，接钞输入口斜板调节功能，阻尼轮压紧功能（4）控制功能：机械控制功能，光电控制功能，人机控制功能。 第三章  机械产品的功能原理设计1.功能原理设计：机械产品设计的最初环节，是先要针对该产品的主要功能提出一些原理性构思，这

6、种针对主要功能的原理性设计，称„。       实质: 是对方案的构思和拟定过程。 2.构思钞票逐张分离的工作原理：推括、摩擦、离心力、重力、粘力、气吹、气吸、静电。       3..功能原理设计重点：提出创新构思，尽量使思维尽量“发散”，力求多解，便于选优。 4.为什么要突出功能原理设计：功能原理设计对产品的成败起决定性作用。 5.任何一种机器的更新换代都存在三个途径：一是改革工作原理；二是通过改进工艺、结构和材料提高技术性能；三是加强辅助功能使其更适应使用者的心理。 6. 功能原理设计的工作特点：用一种新的物理效应来代替旧的

7、物理效应，使机器的工作原理发生根本的变化的设计。;功能原理设计往往要引入某种技术，但首先要求设计人员具有新想法，新构思;功能原理设计使机器品质发生质的变化。7.功能原理设计的工作内容:针对某一确定的功能目标，寻求一些物理效应，并借助某些作用原理来求得一些实现该功能目标的解法原理。 8.构思新原理的步骤：首先明确功能目标，然后进行创新构思，得出某些解法原理后还应通过模型试验，进行技术分析，验证其原理上的可行性；对于不完善的构思还应按实验结果做修改、完善和提高工作；最后对几个解法作技术经济的评价对比，选择其中一种较合理的解法作为最优方

8、案予以采用。 9.CIMS中物料运输系统的功能目标分析：1、明确功能目标：装设导向系统的费用要小；允许扩充和调整设备，变动运输路线；在拥挤的工作环境中小车能灵活运行。2、提出的原理性设想：应用惯性导航技术，利用所设参考点用于制程序给出理论轨迹并作轨