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《机械设计学》课程长春工业大学机电工程学院郭红第一章绪论第一节机械设计的地位和作用一、机械设计的概念机械机械设计机械设计学机械设计学研究的对象下一节二、机械设计的重要性第一章绪论•机械的产生和存在是以满足需求为目的的，那么在满足需求的前提下，研制出一部机械并且有效地使用它，一般要经过设计、制造、试验、销售、维护和改进等很多环节。第一章绪论•工厂生产某种机械产品，组织生产的基本依据就是设计。•比如说：材料、加工工艺、加工精度、加工设备、生产工时、车间的布局、成品的存储和运送等都是要根据设计来确定。第一章绪论•共性技术是指不论是哪个种类的机械设计，(比如农业机械设计、纺织机械设计、矿山机械设计、汽车设计等),这些专业性的设计存在着许多共性技术。•例如：机构的分析和综合、力和能的计算、传动、润滑、标准化、材料强度学等。都是共性技术。第一章绪论第一节机械设计的地位和作用二、机械设计的重要性主要表现在以下几个方面：•设计全面影响产品的性能，设计中的失误将造成极其严重的损失。•设计对企业的生存和发展具有重要意义•设计直接关系人类未来的发展下一节第二节、机械设计的任务第一章绪论第二节机械设计的任务就是根据客观需求，通过人们的创造性思维活动，借助人类已经掌握的各种信息（科学技术知识），经过反复的判断和决策，设计出具有特定功能的技术装置、系统或产品以满足人们日益增长的生产和生活要求。第一章绪论一、机械设计的类型按照机械产品开发内容的差异，机械设计有如下三类：1、开发性设计2、适应性设计3、变型设计第二节机械设计的任务下一课二、机械设计的过程第一章绪论1、开发性设计•是指按照需求目标设计过去从未有过的新型机械。这是一种全新的设计。•开发性设计也叫从“零”到“原型”的创新开发第一章绪论2、适应性设计•是指在原理方案基本保持不变的前提下，对产品作局部的变更或设计一个新部件，使产品在质和量方面更能满足使用要求。第一章绪论3、变型设计•是指在工作原理和功能结构都不变的前提下，变更现有产品的结构配置和尺寸，使之适应于更多的量的需求。第一章绪论二、机械设计的过程和任务过程大致分为四个阶段：1、可行性研究阶段2、初步设计阶段3、详细设计阶段4、改进设计阶段第二节机械设计的任务下一节第三节机械设计中的功能原理设计第一章绪论机械设计全过程第一章绪论第三节机械设计中的功能原理设计、实用化设计和商品化设计的特点机械设计的三个主要内容：(产品开发必须经历三个重要阶段：)•功能原理设计•实用化设计•商品化设计下一节第四节机械设计的思维和方法特点第一章绪论一、功能原理设计•功能原理设计的实质是原理方案的构思和拟定过程。在这个过程中需要运用创新思维的方法，并借鉴前人有效的设计经验，把设计要求通过功能关系抽象为简单模式，去寻求满足产品主要功能要求的原理方案。第一章绪论•功能原理设计强调创新构思。在开始阶段，不需要涉及具体解法，而是把问题抽象化，把所设计的机械产品的基本功能和主要约束条件突出出来。在方案构思中，常常是以简图或示意图来表达思维，至于具体的结构、材料、尺寸等细节，可暂时不考虑。一、功能原理设计第一章绪论•功能原理设计的构思应该是由分散到集中，在多解的思路中寻求最优解。一、功能原理设计第一章绪论二、实用化设计实用化设计的目的：•将原理方案结构化。•考虑总体布局和一系列外围问题，使机械产品能达到实用的要求。第一章绪论•将原理方案结构化是一项复杂的综合性的工作。•实用化设计阶段可以概括为：设计结构、选择材料、确定尺寸。第一章绪论实用化设计过程：•是一个由初步设计到详细设计的逐步精化的过程。在这个过程中需要做更多的分析、对比和校核及大量的计算和修改，最终要设计出具体实用的机械总装配图和全部零件图。第一章绪论•一般来说，功能原理设计应该是以模型试验来验证构思的可行性。而实用化设计则应该进行样机实验。第一章绪论三、商品化设计商品化设计：是侧重于考虑商品化措施的设计。•机械产品也是商品。•为了使产品在市场中收到欢迎，必须在技术、经济和社会三个方面的评价上具有优势。•设计中必须采取必要的商品化措施。第一章绪论商品化措施主要包括：1、产品性能的适应性2、标准化、系列化、模块化3、产品的工业造型设计4、产品的价值工程5、绿色产品设计第一章绪论第四节机械设计的思维和方法特点方法特点思维下一节第五节机械设计学的学科组成第一章绪论•机械设计的思维：1、首先应该是一种偏重直觉思维形式的创造性思维。2、是一种针对总功能目标的发散性思维。3、是一种对多解问题求优的思维。第一章绪论•机械设计的特点之一：设计是一个创新和综合的过程，也是在继承基础上的创新。•发散性思维是创造性思维的基本形式之一。•对同一现象的不同定义，对同一原理的不同应用，对同一问题的不同解释，这些都是发散性思维的结果。•收敛性思维它是寻求某种确定答案的思维形式。第一章绪论•机械设计的特点之二：设计是一个迭代过程（信息反馈过程）基本设计思想：输入信息加工处理判断综合输出信息机械设计全过程第一章绪论•机械设计的特点之三：设计过程是在约束条件下的求优过程。选优应该包括：方案选优、设计参数的优化及整体方案的优化。第一章绪论•机械设计的特点之四：机械设计过程可作为一个待定的技术系统来处理。•如果我们把机械设计过程作为一个系统的话，那么设计者的任务就是通过分析把整个系统分解成系统单元或分系统，来研究这些系统单元或分系统之间的关系，以取得各种信息。第一章绪论第五节机械设计学的学科组成第一章绪论本章掌握内容1、机械设计的概念2、机械设计学的研究对象3、设计的重要性主要表现在哪几方面4、机械设计的任务5、机械设计的类型6、机械设计的全过程可划分哪四个阶段7、机械设计的三个主要内容，各是什么？（产品开发必须经历的三个主要阶段）8、功能原理设计的实质9、机械设计的思维和方法特点10、实用化设计的目的11、简述功能原理设计的过程12、简述实用化设计的过程13、商品化措施包括哪几方面