机械系统设计概要.pptx

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1、本课程学习意义本课程学习意义机械系统机械系统机械产品机械产品微电子化微电子化智能化智能化机、电、液、机、电、液、气、光等气、光等设计是关键设计是关键改改变变落落后后的的机机械械概概念念迎迎接接现现代代产产品品的的挑挑战战n第第1页页/共共32页页操纵与安全系统设计操纵与安全系统设计支承系统设计支承系统设计进程原则和方法进程原则和方法系统概念设计系统概念设计机械系统概念机械系统概念执行系统设计执行系统设计动力系统设计动力系统设计传动系统设计传动系统设计控制系统设计控制系统设计本课程学习内容本课程学习内容n第第2页页/共共32页页本课程学习目的本课程学习目的专专 利利n第第3页页/共共32页页理论

2、加实践理论加实践个案带普遍个案带普遍精读再博览精读再博览苦学又巧干苦学又巧干本课程学习方法本课程学习方法给我一个支点，我可以给我一个支点，我可以n第第4页页/共共32页页本课程学习安排本课程学习安排讲座+讨论（14次）次）（2次）次）n第第5页页/共共32页页第一讲第一讲 机械系统设计概论机械系统设计概论第二讲第二讲 机械系统方案总体设计机械系统方案总体设计第三讲第三讲 机械执行系统设计机械执行系统设计第四讲第四讲 机械传动系统设计机械传动系统设计第五讲第五讲 动力系统设计动力系统设计第七讲第七讲 辅助系统设计辅助系统设计第六讲第六讲 控制系统设计控制系统设计本课程学习安排本课程学习安排目录目

3、录n第第6页页/共共32页页本课程学习安排本课程学习安排目录目录第第 八八 讲讲 创新设计理论基础创新设计理论基础第第 九九 讲讲 机构创新设计机构创新设计第第 十十 讲讲 结构创新设计结构创新设计第十一讲第十一讲 反求创新设计反求创新设计第十二讲第十二讲 机械系统创新设计案例机械系统创新设计案例n第第7页页/共共32页页 本书介绍了对现代机械、创本书介绍了对现代机械、创新产品、现代设计的认识，按功新产品、现代设计的认识，按功能分析的观点和方法对产品的四能分析的观点和方法对产品的四大功能分别作了分析；介绍了数大功能分别作了分析；介绍了数控机床、工业机器人、微机械、控机床、工业机器人、微机械、快

4、速成型机、汽车等产品的部分快速成型机、汽车等产品的部分分析与设计实例，覆盖了机械工分析与设计实例，覆盖了机械工程及其自动化这一大专业下的机程及其自动化这一大专业下的机械制造、机械设计、机械电子工械制造、机械设计、机械电子工程、精密机械、汽车工程等专业程、精密机械、汽车工程等专业方向。方向。n第第8页页/共共32页页 为了培养为了培养21世纪的创新人才，世纪的创新人才，本书紧密结合机械设计实践，分析本书紧密结合机械设计实践，分析创新思维和方法在机械系统方案设创新思维和方法在机械系统方案设计、机构设计、结构设计等各阶段计、机构设计、结构设计等各阶段的应用。全书共分三篇。第一篇创的应用。全书共分三篇

5、。第一篇创新设计的理论基础，介绍创造性思新设计的理论基础，介绍创造性思维、创造原理；第二篇创新设计方维、创造原理；第二篇创新设计方法，包括常用创新技法、机械总体法，包括常用创新技法、机械总体方案的创新设计、机构方案的创新方案的创新设计、机构方案的创新设计、结构方案的创新设计、反求设计、结构方案的创新设计、反求设计等内容；第三篇用设计等内容；第三篇用10个机械创个机械创新设计案例从各个角度反映机械创新设计案例从各个角度反映机械创新设计的实践应用。新设计的实践应用。n第第9页页/共共32页页 本书从总体角度系统地讲授现代本书从总体角度系统地讲授现代机械设计基本思想和方法。本书的最机械设计基本思想和

6、方法。本书的最大特点是将现代机械设计思想和方法大特点是将现代机械设计思想和方法归纳为四大部分，即：设计哲学，设归纳为四大部分，即：设计哲学，设计准则和方法，广义优化理论和方法，计准则和方法，广义优化理论和方法，现代设计制造技术。全书分现代设计制造技术。全书分12章，具章，具体阐述了创造和设计思维过程，体阐述了创造和设计思维过程，“人人机机环境环境”大系统观。除强度准则大系统观。除强度准则之外，现代机械设计中的摩擦学、可之外，现代机械设计中的摩擦学、可靠性、人机工程学、工业美学、绿色靠性、人机工程学、工业美学、绿色设计等准则；从参数优化、结构优化、设计等准则；从参数优化、结构优化、方案优化三方面

7、论述了现代机械设计方案优化三方面论述了现代机械设计中的全面优化思想和方法。中的全面优化思想和方法。n第第10页页/共共32页页考核方法考核方法成绩构成：成绩构成：考试成绩考试成绩 作业作业 课堂表现课堂表现 （80）（10）（10）纪律：纪律：课上认真听讲、积极思考课上认真听讲、积极思考作业：作业：独立完成，认真主动独立完成，认真主动n第第11页页/共共32页页第一章第一章 机械系统概论机械系统概论机械系统设计机械系统设计n第第12页页/共共32页页本阶段主要学习内容本阶段主要学习内容1.基本概念基本概念2.机械系统的组成机械系统的组成3.机械系统设计的基本知识机械系统设计的基本知识4.机械系

8、统设计的地位及机械设计学发机械系统设计的地位及机械设计学发展简介展简介n第第13页页/共共32页页一、机械、机械系统、系统一、机械、机械系统、系统机器：机器：机构：机构：机机械械执行机械运动的装置，传递或变执行机械运动的装置，传递或变换能量、物料与信息。换能量、物料与信息。实现某种确定运动的构件组合体。实现某种确定运动的构件组合体。知识回顾知识回顾n第第14页页/共共32页页机构组成机器机构组成机器知识回顾知识回顾1.1 机械基本概念机械基本概念n第第15页页/共共32页页机机构构的的特特征征1)它是人为的实体组合；它是人为的实体组合；2)各构件之间具有确定的相对运动各构件之间具有确定的相对运

9、动3)完成有用功、转换能量和处理信息。完成有用功、转换能量和处理信息。机机器器的的特特征征机械机械结构和运动的观点结构和运动的观点机构机构机器机器知识回顾知识回顾机械基本概念机械基本概念n第第16页页/共共32页页1.2 系统、机械系统系统、机械系统具有特定功能的、相互间具有一定联系的许多要素具有特定功能的、相互间具有一定联系的许多要素构成的一个整体。构成的一个整体。系统：系统：由确定的质量、刚度及阻尼的若干个物质所组成，由确定的质量、刚度及阻尼的若干个物质所组成，彼此间有机联系，并能完成特定的功能。彼此间有机联系，并能完成特定的功能。机械系统：机械系统：n第第17页页/共共32页页1.2 系

10、统、机械系统系统、机械系统目的性：目的性：系系统统特特征征相关性：相关性：整体性：整体性：适应性：适应性：完成特定的功能。完成特定的功能。要素之间的有机联系。要素之间的有机联系。牵一动百。牵一动百。适应变化，抵抗干扰。适应变化，抵抗干扰。n第第18页页/共共32页页二、二、机械系统的组成机械系统的组成传统途径传统途径70年代提出年代提出动力系统动力系统传动系统传动系统执行系统执行系统操纵系统和控制系统操纵系统和控制系统支支 承承 系系 统统安全系统安全系统-润滑系统润滑系统-冷却系统冷却系统-密封系统等密封系统等n第第19页页/共共32页页 机械系统创新设计机械系统创新设计轻工机械n第第20页

11、页/共共32页页 机械系统创新设计机械系统创新设计工程机械n第第21页页/共共32页页n第第22页页/共共32页页三、机械系统设计基本知识三、机械系统设计基本知识机械系统设计的任务是开发新的产品和改造老产品，机械系统设计的任务是开发新的产品和改造老产品，最终目的是为市场提供优质高效、价廉物美的机械最终目的是为市场提供优质高效、价廉物美的机械产品，以取得较好的经济效益。产品，以取得较好的经济效益。机械系统设计的任务：机械系统设计的任务：开发性创新设计开发性创新设计变异性设计变异性设计适应性设计适应性设计设计类型设计类型n第第23页页/共共32页页3.1 机械系统设计过程机械系统设计过程产品规划产

12、品规划细节设计细节设计概念设计概念设计需求调查、可行性研究、确定设计任务需求调查、可行性研究、确定设计任务功能设计、方案设计功能设计、方案设计结构设计、尺寸设计、绘制图纸结构设计、尺寸设计、绘制图纸具体设计具体设计精度设计、工艺设计、工装设计精度设计、工艺设计、工装设计n第第24页页/共共32页页软件生命周期阶段的划分软件生命周期阶段的划分 机械系统创新设计机械系统创新设计产品全生命周期产品全生命周期n第第25页页/共共32页页需求原则需求原则信息原则信息原则系统原则系统原则优化、效益原则优化、效益原则3.2 机械系统设计原则和要求机械系统设计原则和要求功能要求功能要求 适应性要求适应性要求可

13、靠性要求可靠性要求生产能力要求生产能力要求使用经济性要求使用经济性要求 成本要求成本要求基本原则：基本原则：基本要求：基本要求：n第第26页页/共共32页页四、机械系统设计的地位及设计学发展四、机械系统设计的地位及设计学发展n第第27页页/共共32页页机械学：机械学：机机械械工工程程机械制造：机械制造：（核心）（核心）（基础）（基础）功能综合、定量描述及控制性能。功能综合、定量描述及控制性能。将材料加工成产品，保证安全将材料加工成产品，保证安全可靠性和提高寿命。可靠性和提高寿命。4.1 机械工程科学的组成机械工程科学的组成n第第28页页/共共32页页 设计与制造分离的局面设计与制造分离的局面

14、质质量量很很差差的的先先进进产产品品 落落后后的的高高质质量量产产品品不可分离不可分离n第第29页页/共共32页页设计学的体系结构设计学的体系结构技术产品的开发与设计实践技术产品的开发与设计实践设设 计计 方方 法法 学学设设 计计 理理 论论设计自动化方法和技术设计自动化方法和技术设设 计计 工工 具具设设 计计 方方 法法 和和 技技 术术思维思维科学科学系统系统工程学工程学计算机计算机科学科学通用设通用设计理论计理论专业产品设计专业产品设计理论与经验理论与经验寿寿命命周周期期设设计计虚虚拟拟设设计计CAD设设计计分分布布协协同同设设计计智智能能设设计计工工程程数数据据库库设设计计目目录录设设计计手手册册创创新新设设计计反反求求设设计计广广义义优优化化设设计计工工业业设设计计稳稳健健设设计计可可靠靠性性设设计计 n第第30页页/共共32页页 4.3 设计领域发展动态设计领域发展动态CAD技术技术协同设计协同设计并行设计并行设计保质设计保质设计逆向设计逆向设计虚虚拟拟技技术术广义优化设计广义优化设计智能设计智能设计工业设计工业设计创创新新设设计计生态化设计生态化设计设计方法设计方法n第第31页页/共共32页页n感谢您的观看。感谢您的观看。n第第32页页/共共32页页