01《機(jī)械設(shè)計學(xué)》課程第一章學(xué)生版

1、機(jī)械設(shè)計學(xué)課程長春工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院郭紅第一節(jié) 機(jī)械設(shè)計的地位和作用 一、機(jī)械設(shè)計的概念 機(jī)械 機(jī)械設(shè)計 機(jī)械設(shè)計學(xué) 機(jī)械設(shè)計學(xué)研究的對象 下一節(jié)二、機(jī)械設(shè)計的重要性機(jī)械是依據(jù)力學(xué)原理組成的各種裝置或設(shè)備，它在人們的生產(chǎn)和生活中被廣泛地使用著。機(jī)械設(shè)計是根據(jù)使用要求對機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等，進(jìn)行構(gòu)思、分析和計算，并將之轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。機(jī)械的產(chǎn)生和存在是以滿足需求為目的的，那么在滿足需求的前提下，研制出一部機(jī)械并且有效地使用它，一般要經(jīng)過設(shè)計、制造、試驗、銷售、維護(hù)和改進(jìn)等很多環(huán)節(jié)。工廠生產(chǎn)某種機(jī)械產(chǎn)品

2、，組織生產(chǎn)的基本依據(jù)就是設(shè)計。比如說：材料、加工工藝、加工精度、加工設(shè)備、生產(chǎn)工時、車間的布局、成品的存儲和運送等都是要根據(jù)設(shè)計來確定。機(jī)械設(shè)計學(xué)是把機(jī)械設(shè)計的共性技術(shù)與理性化的設(shè)計方法有機(jī)地結(jié)合在一起而形成的一門獨立的、綜合性的學(xué)科。共性技術(shù)是指不論是哪個種類的機(jī)械設(shè)計，(比如農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計、紡織機(jī)械設(shè)計、礦山機(jī)械設(shè)計、汽車設(shè)計等),這些專業(yè)性的設(shè)計存在著許多共性技術(shù)。例如：機(jī)構(gòu)的分析和綜合、力和能的計算、傳動、潤滑、標(biāo)準(zhǔn)化、材料強(qiáng)度學(xué)等。都是共性技術(shù)。機(jī)械設(shè)計學(xué)研究的對象：機(jī)械設(shè)計學(xué)研究機(jī)械設(shè)計的規(guī)律、過程、原理、方法、設(shè)計原則以及其它機(jī)械設(shè)計的共性技術(shù)。第一節(jié) 機(jī)械設(shè)計的地位和作用二、機(jī)械

3、設(shè)計的重要性主要表現(xiàn)在以下幾個方面：設(shè)計全面影響產(chǎn)品的性能，設(shè)計中的失誤將造成極其嚴(yán)重的損失。設(shè)計對企業(yè)的生存和發(fā)展具有重要意義設(shè)計直接關(guān)系人類未來的發(fā)展下一節(jié)第二節(jié)、機(jī)械設(shè)計的任務(wù) 設(shè)計全面影響產(chǎn)品的性能，設(shè)計中的失誤將造成極其嚴(yán)重的損失。 機(jī)械的性能參數(shù)、工作過程和質(zhì)量指標(biāo)等都是由設(shè)計最終確定下來的。 設(shè)計對企業(yè)的生存和發(fā)展具有重要意義 產(chǎn)品生產(chǎn)是企業(yè)的中心任務(wù)，而產(chǎn)品的競爭力影響企業(yè)的生存和發(fā)展。 影響產(chǎn)品競爭力的因素在于它的性能、質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)性。而這些因素都與設(shè)計密切相關(guān)。設(shè)計直接關(guān)系人類未來的發(fā)展 社會在發(fā)展，所設(shè)計的產(chǎn)品也要緊跟時代步伐，要有一定的預(yù)見性。尤其是那些影響面比較大的產(chǎn)品

4、，能夠加速促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步。 機(jī)械設(shè)計應(yīng)該是適應(yīng)技術(shù)發(fā)展，并努力促進(jìn)技術(shù)發(fā)展。第二節(jié) 機(jī)械設(shè)計的任務(wù)就是根據(jù)客觀需求，通過人們的創(chuàng)造性思維活動，借助人類已經(jīng)掌握的各種信息（科學(xué)技術(shù)知識），經(jīng)過反復(fù)的判斷和決策，設(shè)計出具有特定功能的技術(shù)裝置、系統(tǒng)或產(chǎn)品以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的生產(chǎn)和生活要求。一、機(jī)械設(shè)計的類型按照機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)內(nèi)容的差異，機(jī)械設(shè)計有如下三類： 1、開發(fā)性設(shè)計 2、適應(yīng)性設(shè)計 3、變型設(shè)計第二節(jié) 機(jī)械設(shè)計的任務(wù)下一課二、機(jī)械設(shè)計的過程1、開發(fā)性設(shè)計 是指按照需求目標(biāo)設(shè)計過去從未有過的新型機(jī)械。這是一種全新的設(shè)計。 開發(fā)性設(shè)計也叫從“零”到“原型”的創(chuàng)新開發(fā)2、適應(yīng)性設(shè)計是指在原理方案基本保

5、持不變的前提下，對產(chǎn)品作局部的變更或設(shè)計一個新部件，使產(chǎn)品在質(zhì)和量方面更能滿足使用要求。3、變型設(shè)計是指在工作原理和功能結(jié)構(gòu)都不變的前提下，變更現(xiàn)有產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)配置和尺寸，使之適應(yīng)于更多的量的需求。二、機(jī)械設(shè)計的過程和任務(wù)過程大致分為四個階段： 1、可行性研究階段 2、初步設(shè)計階段 3、詳細(xì)設(shè)計階段 4、改進(jìn)設(shè)計階段第二節(jié) 機(jī)械設(shè)計的任務(wù)下一節(jié)第三節(jié) 機(jī)械設(shè)計中的功能原理設(shè)計機(jī)械設(shè)計全過程1、可行性研究階段 具體任務(wù)：從分析需求出發(fā)，經(jīng)過信息交流，尋找問題的解法，進(jìn)行原理性方案構(gòu)思，最終得到一組可行的原理性方案，作為本階段的輸出。2、初步設(shè)計階段 這一階段的任務(wù)是：從上階段輸出的一組可行的原理性

6、方案中選出最優(yōu)方案，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行設(shè)計參數(shù)的分析，將設(shè)計參數(shù)定量并加以優(yōu)化。3、詳細(xì)設(shè)計階段 這一階段的任務(wù)是：完成產(chǎn)品的總體設(shè)計，確定零件、部件的結(jié)構(gòu)、形狀、數(shù)量和相互配置關(guān)系，繪制全套零件圖和總裝圖，編制技術(shù)文件。 4、改進(jìn)設(shè)計階段 這一階段的任務(wù)：根據(jù)制造加工、樣機(jī)實驗、使用、鑒定及市場反饋等環(huán)節(jié)所暴露出來的問題，進(jìn)一步對產(chǎn)品各部分作適當(dāng)?shù)募夹g(shù)處理，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量，從而得到成本低、性能完善、用戶歡迎的產(chǎn)品。第三節(jié) 機(jī)械設(shè)計中的功能原理設(shè)計、實用化設(shè)計 和商品化設(shè)計的特點機(jī)械設(shè)計的三個主要內(nèi)容：(產(chǎn)品開發(fā)必須經(jīng)歷三個重要階段：)功能原理設(shè)計實用化設(shè)計商品化設(shè)計下一節(jié)第四節(jié) 機(jī)械

7、設(shè)計的思維和方法特點一、功能原理設(shè)計功能原理設(shè)計的實質(zhì)是原理方案的構(gòu)思和擬定過程。在這個過程中需要運用創(chuàng)新思維的方法，并借鑒前人有效的設(shè)計經(jīng)驗，把設(shè)計要求通過功能關(guān)系抽象為簡單模式，去尋求滿足產(chǎn)品主要功能要求的原理方案。功能原理設(shè)計強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新構(gòu)思。在開始階段，不需要涉及具體解法，而是把問題抽象化，把所設(shè)計的機(jī)械產(chǎn)品的基本功能和主要約束條件突出出來。在方案構(gòu)思中，常常是以簡圖或示意圖來表達(dá)思維，至于具體的結(jié)構(gòu)、材料、尺寸等細(xì)節(jié)，可暫時不考慮。一、功能原理設(shè)計功能原理設(shè)計的構(gòu)思應(yīng)該是由分散到集中，在多解的思路中尋求最優(yōu)解。一、功能原理設(shè)計二、實用化設(shè)計實用化設(shè)計的目的：將原理方案結(jié)構(gòu)化?？紤]總體布局

8、和一系列外圍問題，使機(jī)械產(chǎn)品能達(dá)到實用的要求。將原理方案結(jié)構(gòu)化是一項復(fù)雜的綜合性的工作。實用化設(shè)計階段可以概括為：設(shè)計結(jié)構(gòu)、選擇材料、確定尺寸。實用化設(shè)計過程：是一個由初步設(shè)計到詳細(xì)設(shè)計的逐步精化的過程。在這個過程中需要做更多的分析、對比和校核及大量的計算和修改，最終要設(shè)計出具體實用的機(jī)械總裝配圖和全部零件圖。一般來說，功能原理設(shè)計應(yīng)該是以模型試驗來驗證構(gòu)思的可行性。而實用化設(shè)計則應(yīng)該進(jìn)行樣機(jī)實驗。三、商品化設(shè)計商品化設(shè)計：是側(cè)重于考慮商品化措施的設(shè)計。機(jī)械產(chǎn)品也是商品。為了使產(chǎn)品在市場中收到歡迎，必須在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會三個方面的評價上具有優(yōu)勢。設(shè)計中必須采取必要的商品化措施。商品化措施主要包

9、括：1、產(chǎn)品性能的適應(yīng)性2、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化3、產(chǎn)品的工業(yè)造型設(shè)計4、產(chǎn)品的價值工程5、綠色產(chǎn)品設(shè)計第四節(jié) 機(jī)械設(shè)計的思維和方法特點方法特點思維下一節(jié)第五節(jié) 機(jī)械設(shè)計學(xué)的學(xué)科組成機(jī)械設(shè)計的思維：1、首先應(yīng)該是一種偏重直覺思維形式的創(chuàng)造性思維。2、是一種針對總功能目標(biāo)的發(fā)散性思維。3、是一種對多解問題求優(yōu)的思維。機(jī)械設(shè)計的特點之一： 設(shè)計是一個創(chuàng)新和綜合的過程，也是在繼承基礎(chǔ)上的創(chuàng)新。發(fā)散性思維是創(chuàng)造性思維的基本形式之一。對同一現(xiàn)象的不同定義，對同一原理的不同應(yīng)用，對同一問題的不同解釋，這些都是發(fā)散性思維的結(jié)果。收斂性思維它是尋求某種確定答案的思維形式。機(jī)械設(shè)計的特點之二： 設(shè)計是一個迭代

10、過程（信息反饋過程）基本設(shè)計思想：輸入信息 加工處理 判斷綜合 輸出信息機(jī)械設(shè)計全過程機(jī)械設(shè)計的特點之三：設(shè)計過程是在約束條件下的求優(yōu)過程。選優(yōu)應(yīng)該包括：方案選優(yōu)、設(shè)計參數(shù)的優(yōu)化及整體方案的優(yōu)化。機(jī)械設(shè)計的特點之四：機(jī)械設(shè)計過程可作為一個待定的技術(shù)系統(tǒng)來處理。如果我們把機(jī)械設(shè)計過程作為一個系統(tǒng)的話，那么設(shè)計者的任務(wù)就是通過分析把整個系統(tǒng)分解成系統(tǒng)單元或分系統(tǒng)，來研究這些系統(tǒng)單元或分系統(tǒng)之間的關(guān)系，以取得各種信息。 第五節(jié) 機(jī)械設(shè)計學(xué)的學(xué)科組成本章掌握內(nèi)容1、機(jī)械設(shè)計的概念2、機(jī)械設(shè)計學(xué)的研究對象3、設(shè)計的重要性主要表現(xiàn)在哪幾方面4、機(jī)械設(shè)計的任務(wù)5、機(jī)械設(shè)計的類型6、機(jī)械設(shè)計的全過程可劃分哪四

11、個階段7、機(jī)械設(shè)計的三個主要內(nèi)容，各是什么？（產(chǎn)品開發(fā)必須經(jīng)歷的三個主要階段）8、功能原理設(shè)計的實質(zhì)9、機(jī)械設(shè)計的思維和方法特點10、實用化設(shè)計的目的11、簡述功能原理設(shè)計的過程12、簡述實用化設(shè)計的過程13、商品化措施包括哪幾方面謝謝觀看/歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH內(nèi)容總結(jié)機(jī)械設(shè)計學(xué)課程。第一節(jié) 機(jī)械設(shè)計的地位和作用。比如說：材料、加工工藝、加工精度、加工設(shè)備、生產(chǎn)工時、車間的布局、成品的存儲和運送等都是要根據(jù)設(shè)計來確定。共性技術(shù)是指不論是哪個種類的機(jī)械設(shè)計，(比如農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計、紡織機(jī)械設(shè)計、礦山機(jī)械設(shè)計、汽車設(shè)計等),這些專業(yè)性的設(shè)計存在著許多共性技術(shù)。例如：機(jī)構(gòu)的分析和綜合、力和能的計算、傳動、潤滑、標(biāo)準(zhǔn)化、材料強(qiáng)度學(xué)等。機(jī)械設(shè)計學(xué)研究機(jī)械設(shè)計的規(guī)律、過程、原理、方法、設(shè)計原則以