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

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1、《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計》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)生對機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計的認(rèn)知程度。1.1機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計在機(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)計過程（核心部分）；（2）機(jī)械制造：機(jī)械制造過程（基礎(chǔ)部分）。3.機(jī)械學(xué)所包含的內(nèi)容：P3圖1

2、.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，目前尚無嚴(yán)格的定論，一般可歸納為：（1）須由兩個以上的零、部件組成；（2）這些零、部件的運(yùn)動部件，應(yīng)按設(shè)計要求作確定的運(yùn)動；（3）將外來的能源轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫臋C(jī)械功?！九e例】機(jī)械產(chǎn)品：汽車、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)成的一個整體。即由兩個或兩個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)，稱之為機(jī)械系統(tǒng)。4.系統(tǒng)應(yīng)具有下述特性：（1）目

3、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：評價一個系統(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.動力系統(tǒng)：為系統(tǒng)提供能源（動力源）2.執(zhí)行系統(tǒng)：是系統(tǒng)的執(zhí)行輸出部分3.傳動系統(tǒng)：把運(yùn)動和動力由動源傳遞給執(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)動作和運(yùn)行5.支承系統(tǒng)：支承和聯(lián)系各機(jī)件6.潤滑、冷卻與密封系統(tǒng)：-53-《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計》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)品都離不開機(jī)械

4、系統(tǒng)，它涉及到社會的各領(lǐng)域。1.2機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計的任務(wù)、基本原則及要求一、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計的任務(wù)及設(shè)計類型：1.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計的任務(wù)：是開發(fā)新的產(chǎn)品和改造老產(chǎn)品。最終目的是為市場提供優(yōu)質(zhì)高效、價廉物美的機(jī)械產(chǎn)品，以取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。2.設(shè)計類型：（1）全創(chuàng)新設(shè)計（2）適應(yīng)性設(shè)計（3）變異性設(shè)計二、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計的基本原則及要求1.設(shè)計的基本原則和法規(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)品設(shè)計、產(chǎn)

5、生過程P10圖1.12產(chǎn)品策化產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)品銷售產(chǎn)品運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)品報廢回收1.3機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計方法及機(jī)械設(shè)計學(xué)發(fā)展簡介一、機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計方法1.傳統(tǒng)設(shè)計方法靜態(tài)的半理論半經(jīng)驗的設(shè)計方法2.現(xiàn)代設(shè)計方法是一種廣義的設(shè)計和分析科學(xué)方法學(xué)的簡稱，其實質(zhì)是科學(xué)方法論在設(shè)計中的應(yīng)用。（1）現(xiàn)代設(shè)計方法的特征1）時域特征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)計方法的主要內(nèi)容-53-《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計》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、突變論方法、

6、藝術(shù)論方法等。1.現(xiàn)代設(shè)計方法與傳統(tǒng)設(shè)計方法的比較二、機(jī)械設(shè)計發(fā)展簡史1.直覺設(shè)計階段2.經(jīng)驗類比設(shè)計階段3.傳統(tǒng)設(shè)計階段（定性設(shè)計階段）4.現(xiàn)代設(shè)計階段（計算機(jī)輔助設(shè)計階段）P14圖1.13三、發(fā)展方向及前沿技術(shù)1.計算機(jī)輔助設(shè)計2.并行工程設(shè)計3.虛擬設(shè)計4.動態(tài)設(shè)計5.快速設(shè)計6.設(shè)計自動化技術(shù)7.工業(yè)設(shè)計[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)計類型？6.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計有哪些基本設(shè)計原

7、則和法規(guī)？7.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)滿足哪些設(shè)計要求？8.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計中傳統(tǒng)設(shè)計方法與現(xiàn)代設(shè)計方法有哪些區(qū)別？9.機(jī)械設(shè)計可以分為哪幾個發(fā)展階段？-53-《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計》電子教案段鐵群教授第二章機(jī)械系統(tǒng)總體設(shè)計重點(diǎn)：功能原理設(shè)計的基本概念，主要設(shè)計參數(shù)及其確定方法。難點(diǎn)：各主要設(shè)計參數(shù)的特點(diǎn)及所適用場合。講授提示與方法：強(qiáng)調(diào)總體設(shè)計在機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用中的重要性，強(qiáng)化機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計方法和步驟；充分利用多媒體課件，多以實例說明解釋各概念和各項設(shè)計參數(shù)?？傮w設(shè)計是產(chǎn)品設(shè)計的關(guān)鍵，對產(chǎn)品的技術(shù)性能，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，外觀造型等具有決定性意義。內(nèi)容包括：功

8、能原理設(shè)計、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)計一、功能的定義及其分類1.功能：是系統(tǒng)必須實現(xiàn)的任務(wù)，或者說是系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)化能量、運(yùn)動或其它物理量的特性?；蚍Q：指輸入、輸出量之間的因果關(guān)系。2.功能的分類：基本功能必要功