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1、第五章 机械产品的实用化设计 第一节 产品设计的核心和外围问题 一、产品设计的核心 产品设计是根据市场的要求，把 资源（能量、物料、信息）转化为 满足社会需求的产品的工作过程。 设计要求是产品设计、样机制造 和设计鉴定的依据，它对设计全过 程起着重要的约束作用。 设计的核心工作是将设计要求转 化为满足要求的实物产品，这也是 设计工作的根本目的。 设计的外围问题是对设计的各项 要求和设计工作所应用的技术方法 。Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.
2、0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.关键技术是指实现某种功能过程中需要解决的技 术难题。核心技术是指实现产品总功能的主要要求的技术 。在核心技术中也可能有关键技术。对于不同的机械，其核心技术是不相同的。在机械设计中，核心技术与关键技术是两个 不同的概念。Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Sl
3、ides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 对于以能量转换为主要目的机械，如动力机械，其主要性能 指标是能量转换效率。 对于轻工机械，通常需要完成各种繁杂的动作功能，所以机 构设计问题更突出，主要性能指标是生产率，主要要求是高度 自动化地、准确可靠地完成动作。 重型机械特点是体积大，自身质量
4、大，设计的重要问题是工 作能力，是强度和刚度问题。 对于金属切削机床，主要性能指标是生产率、加工精度和加 工范围。 对于以信息处理为主的仪器，主要性能指标是灵敏度、精度 和工作稳定性。 对于以材料处理为主要功能的机械，例如离心机、筛选机和 过滤机等，主要性能指标是生产效率和分离纯净度。Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.
5、0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.轧钢机主传动装置是由联轴器、减速机、齿轮 座和接轴等部件所组成，作用是将电动机的运动和 力矩传给工作机座中的轧辊进行轧制。Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyri
6、ght 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.核心技术：液压弯辊和液压压下。关键技术：其中厚度、压力、位置传感器、数据处理系 统等组成的电液闭环控制系统则是解决核心技术问题的 关键技术。Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyri
7、ght 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.二、设计的外围问题产品设计过程中的各 种设计要求是设计的依 据，它们也是设计的外 围问题。设计要求分为主要要 求和其他要求。主要要 求是针对产品的功能、 性能、技术经济等指标 所提出的直接要求；其 他要求是针对产品质量 所提出的间接要求。Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.S
8、lides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.1、主要设计要求：(1) 产品功能要求功能是指产品的用途。同一产品功能越多，价值越高。因此，在满足主要功能情况下，还应满足用 户附加功能要求，做到功能齐全，一机多用。Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created
9、with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(2) 适应性要求在设计任务书中应明确指出该产品的适应范围。所谓适应性，是指工况发生变化时，产品适应程度 。工况变化包括作业对象、工作载荷、环境条件等 变化。从用户要求来讲，产品适应性越广越好。 Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Cli
10、ent Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(3) 性能要求性能是指产品的技术特征，包括动力、载荷、运动参数等。例如：汽车有动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、通过性、平顺性、可靠度、维护 保养等等。Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .N
11、ET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(4) 生产能力要求 生产能力是产品的重要技术指标，它表示单位时间内创造财富的多少。 在设计要求中，应对理论生产能力做出规定。Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5
12、Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(5) 可靠性要求产品的可靠性是一项重要的技术质量指标，关系到设备系统或产品能否持续正常工作。故障 率的多少，甚至关系到设备和人身安全问题。产 品的可靠性，在很大程度上取决于设计的正确性 。可靠性设计要求包括：产品固有可靠性设计、维修性设计、冗余设计、可靠度预测和使用可 靠度设计。Ev
13、aluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(6) 使用寿命要求 产品的使用寿命是指产品的耐用性。 不同产品，其使用寿命不同，有的是一次性使用寿命（如婴儿用的一次性尿布），有的则是多次 性
14、使用寿命（经过多次大修如汽车）。 在设计中，理想的情况是将所有零件设计成等寿命，但这是不可能的。零件的磨损有快有慢，失 效有先有后，因此，在设计中要找出提高整机寿 命的综合方法，使得产品在耗费最少的条件下， 进一步延长产品的使用寿命。Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Asp
15、ose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(7) 效率要求 使用效率是指系统对输入量（能量、物料、信息）的有效利用程度。 系统应节约能源，有效利用物料。Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Cop
16、yright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(8) 成本要求 产品质量提高，成本下降才有竞争能力。 产品成本包括设计成本、材料费用、制造过程费用和附加管理费用。 据统计，材料费用超过50，有的高达70一80，它与材料品种、利用率及废品率有关。Evaluation only.Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.(9) 人机工程要求 在现代工业生产中，所有机器和设备都要由人操纵和控制，或者由人监督和维护。 人是生产的核心和主导，人一机器一环境形成一个不可分割的系统。因此要根据人一机器
