機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)電子教案_機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》電子教案段鐵群教授第一章緒論重點(diǎn)：機(jī)械，機(jī)械系統(tǒng)的相關(guān)概念及學(xué)科中的位置。難點(diǎn)：學(xué)習(xí)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程的重要性。講授提示與方法：回顧機(jī)械工程的發(fā)展歷程，注重機(jī)械系統(tǒng)的整體性，提高學(xué)生對(duì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的認(rèn)知程度。1.1機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)在機(jī)械工程科學(xué)中的地位及作用一、機(jī)械工程科學(xué)1.機(jī)械工程科學(xué)的定義：機(jī)械工程科學(xué)是研究機(jī)械產(chǎn)品（或系統(tǒng)）的性能、設(shè)計(jì)和制造的基礎(chǔ)理論與技術(shù)的科學(xué)。2.機(jī)械工程科學(xué)的組成：P1圖1.1（1）機(jī)械學(xué)：機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程（核心部分）；（2）機(jī)械制造：機(jī)械制造過(guò)程（基礎(chǔ)部分）。3.機(jī)械學(xué)所包含的內(nèi)容：P3圖

2、1.5二、機(jī)械、機(jī)械系統(tǒng)、系統(tǒng)1.機(jī)械：關(guān)于機(jī)械的定義，目前尚無(wú)嚴(yán)格的定論，一般可歸納為：（1）須由兩個(gè)以上的零、部件組成；（2）這些零、部件的運(yùn)動(dòng)部件，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求作確定的運(yùn)動(dòng)；（3）將外來(lái)的能源轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫臋C(jī)械功?！九e例】機(jī)械產(chǎn)品：汽車(chē)、拖拉機(jī)、機(jī)床、鐘表……2.系統(tǒng)：是指具有特定功能的、相互間具有一定聯(lián)系的許多要素構(gòu)成的一個(gè)整體。即由兩個(gè)或兩個(gè)以上的要素組成的具有一定結(jié)構(gòu)和特定功能的整體都是系統(tǒng)。3.機(jī)械系統(tǒng)：由若干個(gè)零、部件及裝置組成的，彼此間有機(jī)聯(lián)系，并能完成特定功能的系統(tǒng)，稱(chēng)之為機(jī)械系統(tǒng)。4.系統(tǒng)應(yīng)具有下述特性：（1

3、）目的性：完成特定的功能（2）相關(guān)性與整體性：1）相關(guān)性：各構(gòu)成要素之間是相互聯(lián)系的2）整體性：評(píng)價(jià)一個(gè)系統(tǒng)的好與壞要看該系統(tǒng)的整體功能（3）環(huán)境的適應(yīng)性：系統(tǒng)對(duì)外部環(huán)境變化和干擾有良好適應(yīng)性三、機(jī)械系統(tǒng)的組成：P4圖1.61.動(dòng)力系統(tǒng)：為系統(tǒng)提供能源（動(dòng)力源）2.執(zhí)行系統(tǒng)：是系統(tǒng)的執(zhí)行輸出部分3.傳動(dòng)系統(tǒng)：把運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力由動(dòng)源傳遞給執(zhí)行系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)4.操縱、控制系統(tǒng)：使前三者協(xié)調(diào)動(dòng)作和運(yùn)行5.支承系統(tǒng)：支承和聯(lián)系各機(jī)件6.潤(rùn)滑、冷卻與密封系統(tǒng)：-115-《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》電子教案段鐵群教授四、機(jī)械系統(tǒng)的地位與作用幾乎任何產(chǎn)品都離

4、不開(kāi)機(jī)械系統(tǒng)，它涉及到社會(huì)的各領(lǐng)域。1.2機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)、基本原則及要求一、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)及設(shè)計(jì)類(lèi)型：1.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)：是開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品和改造老產(chǎn)品。最終目的是為市場(chǎng)提供優(yōu)質(zhì)高效、價(jià)廉物美的機(jī)械產(chǎn)品，以取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。2.設(shè)計(jì)類(lèi)型：（1）全創(chuàng)新設(shè)計(jì)（2）適應(yīng)性設(shè)計(jì)（3）變異性設(shè)計(jì)二、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則及要求1.設(shè)計(jì)的基本原則和法規(guī)：（1）需求原則（2）信息原則（3）系統(tǒng)原則（4）優(yōu)化、效益原則2.設(shè)計(jì)要求：（1）功能要求（2）適應(yīng)性要求（3）可靠性要求（4）生產(chǎn)能力要求（5）使用經(jīng)濟(jì)性要求（6）成本要求三、產(chǎn)

5、品設(shè)計(jì)、產(chǎn)生過(guò)程P10圖1.12產(chǎn)品策化產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)品銷(xiāo)售產(chǎn)品運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)品報(bào)廢回收1.3機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)介一、機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法1.傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法靜態(tài)的半理論半經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法2.現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是一種廣義的設(shè)計(jì)和分析科學(xué)方法學(xué)的簡(jiǎn)稱(chēng)，其實(shí)質(zhì)是科學(xué)方法論在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。（1）現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的特征1）時(shí)域特征2）哲理特征3）質(zhì)量特征4）目標(biāo)與手段特征（2）現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的主要內(nèi)容-115-《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》電子教案段鐵群教授信息方法、系統(tǒng)論方法、控制論方法、優(yōu)化方法、對(duì)應(yīng)論方法、智能論方法、壽命論方法、離散論方法、模糊論方法

6、、突變論方法、藝術(shù)論方法等。1.現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的比較二、機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展簡(jiǎn)史1.直覺(jué)設(shè)計(jì)階段2.經(jīng)驗(yàn)類(lèi)比設(shè)計(jì)階段3.傳統(tǒng)設(shè)計(jì)階段（定性設(shè)計(jì)階段）4.現(xiàn)代設(shè)計(jì)階段（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)階段）P14圖1.13三、發(fā)展方向及前沿技術(shù)1.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)2.并行工程設(shè)計(jì)3.虛擬設(shè)計(jì)4.動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)5.快速設(shè)計(jì)6.設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)7.工業(yè)設(shè)計(jì)[作業(yè)題與思考題]1.什么是機(jī)械工程科學(xué)？它由那幾個(gè)部分組成？2.機(jī)械的基本特征有哪些？3.什么叫機(jī)械系統(tǒng)？它有哪些主要組成部分？4.什么是系統(tǒng)？它有哪些特征？5.機(jī)械系統(tǒng)有哪些種設(shè)計(jì)類(lèi)型？6.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)

7、有哪些基本設(shè)計(jì)原則和法規(guī)？7.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足哪些設(shè)計(jì)要求？8.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)中傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法有哪些區(qū)別？9.機(jī)械設(shè)計(jì)可以分為哪幾個(gè)發(fā)展階段？-115-《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》電子教案段鐵群教授第二章機(jī)械系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)重點(diǎn)：功能原理設(shè)計(jì)的基本概念，主要設(shè)計(jì)參數(shù)及其確定方法。難點(diǎn)：各主要設(shè)計(jì)參數(shù)的特點(diǎn)及所適用場(chǎng)合。講授提示與方法：強(qiáng)調(diào)總體設(shè)計(jì)在機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應(yīng)用中的重要性，強(qiáng)化機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和步驟；充分利用多媒體課件，多以實(shí)例說(shuō)明解釋各概念和各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)?？傮w設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)性能，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，外觀(guān)造型等具有決定

8、性意義。內(nèi)容包括：功能原理設(shè)計(jì)、總體布局、主要技術(shù)參數(shù)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。2.1機(jī)械系統(tǒng)的功能原理設(shè)計(jì)一、功能的定義及其分類(lèi)1.功能：是系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)的任務(wù)，或者說(shuō)是系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)化能量、運(yùn)動(dòng)或其它物理量的特性。或稱(chēng)：指輸入、輸出量之間的因果關(guān)系。2.功能的分類(lèi)：基本功能