机械原理课件清华大学第十三章 机械总体方案的设计

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1、精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所第第1313章章 机械总体方案的设计机械总体方案的设计13.1 机械产品的设计过程机械产品的设计过程13.2 机械总体方案设计的机械总体方案设计的目的和内容目的和内容13.3 机械总体方案设计中机械总体方案设计中的设计思想的设计思想精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所13.1 机械产品的设计过程机械产品的设计过程机械产品设计机械产品设计:分析分析 综合综合 创新创新特定要求特定要求新产品新产品特定功能特定功能开发开发精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所13.1 机械产品

2、的设计过程机械产品的设计过程机械新产品的开发设计过程：机械新产品的开发设计过程：1）初期规划设计阶段）初期规划设计阶段2）总体方案设计阶段）总体方案设计阶段3）结构技术设计阶段）结构技术设计阶段4）生产施工设计阶段）生产施工设计阶段精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所13.1 机械产品的设计过程机械产品的设计过程精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所13.1 机械产品的设计过程机械产品的设计过程精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所13.1 机械产品的设计过程机械产品的设计过程精密仪器与机械学系精密仪器与机械

3、学系 设计工程研究所设计工程研究所13.1 机械产品的设计过程机械产品的设计过程精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所13.1 机械产品的设计过程机械产品的设计过程精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所13.2 机械总体方案设计的目的和内容机械总体方案设计的目的和内容13.2.1 13.2.1 机械总体方案设计的目的机械总体方案设计的目的机械产品市场上的竞争力？机械产品市场上的竞争力？质量好质量好价格低价格低有新意的产品有新意的产品精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所13.2.1 13.2.1 机械总体方案设

4、计的目的机械总体方案设计的目的仿照设计：仿照设计：往往忽略初期规划设计阶段的作用往往忽略初期规划设计阶段的作用往往忽略总体方案设计阶段的作用往往忽略总体方案设计阶段的作用初期规划设计调研可行性论证生命力竞争力开发什么产品？产品开发产品开发：总体方案设计设计目标创新的关键创新的关键精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所13.2 机械总体方案设计的目的和内容机械总体方案设计的目的和内容13.2.2 13.2.2 机械总体方案设计的内容机械总体方案设计的内容（1）执行系统的方案设计）执行系统的方案设计执行系统的功能原理设计执行系统的功能原理设计运动规律设计运动规律设计执行

5、机构的型式设计执行机构的型式设计执行系统的协调设计执行系统的协调设计执行系统的方案评价与决执行系统的方案评价与决策策（2）原动机类型的选择）原动机类型的选择精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所13.2.2 13.2.2 机械总体方案设计的内容机械总体方案设计的内容（4）控制系统的方案设计）控制系统的方案设计（3）传动系统的方案设计）传动系统的方案设计传动类型的选择传动类型的选择传动路线的选择传动路线的选择传动链中机构顺序的安排传动链中机构顺序的安排各级传动比的分配各级传动比的分配润滑系统润滑系统冷却系统冷却系统故障监测系统故障监测系统安全保护系统安全保护系统照明系

6、统照明系统（5）其它辅助系统的设计）其它辅助系统的设计精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所13.3 机械总体方案设计中的设计思想机械总体方案设计中的设计思想13.3.1 13.3.1 现代设计的概念现代设计的概念 机械设计已不再纯属于工程技术范畴，而是自然科学、人文机械设计已不再纯属于工程技术范畴，而是自然科学、人文科学和社会科学相互交叉、科学理论与工程技术高度融合所形成科学和社会科学相互交叉、科学理论与工程技术高度融合所形成的一门现代设计科学。的一门现代设计科学。精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所13.3.1 13.3.1 现代设

7、计的概念现代设计的概念精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所13.3.2 13.3.2 系统工程的概念系统工程的概念系统：系统： 由具有特定功能、相互之间既有联系又相互制由具有特定功能、相互之间既有联系又相互制约的单元组合而成的有序整体约的单元组合而成的有序整体系统工程观念：系统工程观念：1.1.各子系统设计合理、协调工作，系统运行的整体功各子系统设计合理、协调工作，系统运行的整体功能大于各单元的简单代数和能大于各单元的简单代数和2.2.各子系统设计不合理、不能协调的工作，系统将产各子系统设计不合理、不能协调的工作，系统将产生内耗，导致系统整体功能小于各单元功能的和

8、生内耗，导致系统整体功能小于各单元功能的和精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所13.3.2 13.3.2 系统工程的概念系统工程的概念一般机械系统：一般机械系统： 由驱动系统、传动系统、由驱动系统、传动系统、执行系统、控制系统等子系统执行系统、控制系统等子系统组成。组成。各子系统都具有特定的功能各子系统都具有特定的功能精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所13.3.2 13.3.2 系统工程的概念系统工程的概念系统工程解决设计问题的基本思想：系统工程解决设计问题的基本思想：1. 1. 从系统的整体目标出发，将总体功能分解成若干功能从系统

9、的整体目标出发，将总体功能分解成若干功能单元。单元。2. 2. 寻找出能完成各个功能的技术方案。寻找出能完成各个功能的技术方案。3. 3. 把能完成各个功能的技术方案组成方案组，进行分析把能完成各个功能的技术方案组成方案组，进行分析评价和优选。评价和优选。4. 4. 实现给定条件下的整体优化。实现给定条件下的整体优化。精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所13.3.3 13.3.3 工程设计的概念工程设计的概念机械设计：机械设计：是利用和改造客观世界的工程活动是利用和改造客观世界的工程活动1 1）创造人工制造物）创造人工制造物2 2）是工程设计）是工程设计受到诸多因

10、素的影响和制约受到诸多因素的影响和制约精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所13.3.3 13.3.3 工程设计的概念工程设计的概念精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所13.3.3 13.3.3 工程设计的概念工程设计的概念精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所13.3.3 13.3.3 工程设计的概念工程设计的概念精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所13.3.3 13.3.3 工程设计的概念工程设计的概念精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所13.3.3 13.3.3 工程设计的概念工程设计的概念精密仪器与机械学系精密仪器与机械学系 设计工程研究所设计工程研究所本章基本要求：本章基本要求：1.了解机械系统设计的整个过程；了解机械系统设计的整个过程；2.明确总体方案设计阶段的设计目的，掌握各阶段的设明确总体方案设计阶段的设计目的，掌握各阶段的设计内容和要求；计内容和要求；3.了解总体方案设计中的现代设计、系统工程和工程设了解总体方案设计中的现代设计、系统工程和工程设计观念，逐步学会正确、灵活地运用这些设计思想。计观念，逐步学会正确、灵活地运用这些设计思想。