机械设计学知识小结

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1、第一章绪论第一节设计与文明劳动→劳动能力、思维能力→创造性设计的能力设计：通过制作使产品得以实现思维能力具有创造性制作技能（建筑物的基础工程，桥梁、建筑等大型基础工程，挖掘机与汽车的行走系统）第二节设计与国家竞争力英、德、美、苏、日第三节改善设计工作对我国的重要性制造大国与制造强国第四节设计与科学研究科学研究：求知欲与好奇心——发现自然规律设计：需求——发明新产品第五节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阶段1：为“功能”目标而发明某种器械阶段2：以经典力学为基础发展的机械设计体系，包括机械原理和机械零件。运

2、动学——动力学。阶段3：回归“功能”二、近代“设计学”的重大发展1、“功能”(Function)思想的提出和发展2、“人机学”(Ergonomics，HumanFactor)思想的形成和发展3、“工业设计”(IndustrialDesign)学科体系的发展相成熟以上三项是近代设计学发展的核心内容。同时：CAD/CAM技术、可靠性技术、有限元、优化、并行工程等。三、“机械设计学”的学科组成机械设计学学科体系包括以下三方面：(1)功能原理设计(2)实用化设计(3)商品化设计船用抽水机功能原理构思（图略）第六节机械设计概述1、机械是机器和机

3、构的统称。-37-2、“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。它是从合理的目标参数出发，通过各种方法和手段创造出一个所需的优化系统或结构的过程。3、由想法到产品的过程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→实现机械设计特点：(1)多解性；(2)系统性；(3)创新性。第七节机械设计的类型适应性设计、变型性设计、创新性设计第八节概念设计第九节“设计过程”研究及其新发展设计过程、并行工程、协同设计、集成设计第十节质量功能配置(QFD)和质量屋(HouseofQuality)质量屋”是

4、质量功能配置（QFD）的核心QFD是一个非常结构化的、矩阵驱动的过程，其运行包括4个阶段：（1）将顾客需求转化产品特性（2）将产品特性转化成零件特性（3）将零件特性转化成关键工艺操作（4）将关键工艺操作转化成生产要求-37-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，实现位置设计的某种或几种功能。2.机器的组成2.1原有观点2.2从不同的角度看从机构学的角度看：各种基

5、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2.3从功能的观点看机器（总功能）分功能系统1分功能系统i分功能系统n工作机传动机工作头执行机构原动机控制器…………3.机器的分类按行业按轻重按功能-37-机器工艺类机器加工机床　通用机械食品机械动力机械医疗机械起重运输机械机密机械…………非工艺类机器纺织机械印刷机械4.典型机器的功能分析之一——家用缝纫机（略）5.典型机器的功能分析之二——点钞机（略）-37-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：尽量使思

6、维尽量“发散”，力求多解，便于选优。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。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。第一节功能原理设计的工作特点和工作内容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。手动变速箱（图略）液力变矩器原理（图略）转矩传递过程：（1）泵轮转动，涡轮不动。（2）泵轮与涡轮转速差较大时，形成涡流。（3）泵轮与涡轮转速接近时，形成环流。磁带机（图略）无人驾驶小车（图

7、略）构思新原理的步骤：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迹误差的修正；应用传感器引导绕过障碍物；在共建转接战上用超声波定向，使小车实现准确定位。第二节功能、功能单元和功能结构机器（总功能）分功能系统1分功能系统i　分功能系统n工作机传动机工作头原动机控制器…………执行机构什么是功能：某一机器(或装置)所具有的转化能量、运动或其它物理量的特性。系统工程学的观点：-37-一个技术系统

8、在以实现某种任务为目标时，其输入量和输出量之间的相互转换的关系。系统工程学：用“黑箱”描述技术系统的功能技术系统信息流S（进行能量流E的转换)物料流M输入(IN)输出(OUT)信息S能量E物料MS’E’M’（黑箱）（BL