01.《机械设计学》课程第一章学生版
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机械设计精品课程-课件第1章
四、本课程的几个特点
涉及面广 关系多─因与诸多先修课关系密切 因与诸多先修课关系密切。 关系多 因与诸多先修课关系密切。 要求多─强度 刚度、寿命、工艺、重量、安全、经济性。 强度、 要求多 强度、刚度、寿命、工艺、重量、安全、经济性。 门类多─各类零件 各有特点，设计方法各异。 各类零件， 门类多 各类零件，各有特点，设计方法各异。 公式多─计算多 有解析式、半解析式、经验的、 计算多， 公式多 计算多，有解析式、半解析式、经验的、半经验的 及定义式。 及定义式。 图表多─结构图 分析图、原理图、示意图、曲线图、标准、 结构图、 图表多 结构图、分析图、原理图、示意图、曲线图、标准、 经验数表 实践性强─不仅读懂书，要多联系实际，要注重实践性环节。 实践性强 设计问题无统一答案─更多地谈论谁设计得更好，要注意发 设计问题无统一答案 展求异思维。
机械零件是组成机器最小的最基本的单元体。 机械零件是组成机器最小的最基本的单元体。
通用零件
一般参数和尺寸的各种机器上采用的零件； 一般参数和尺寸的各种机器上采用的零件； 齿轮螺栓等等。 像：轴、齿轮螺栓等等。
专用零件
参数和尺寸都很大或很少，用于特征机器 参数和尺寸都很大或很少， 上的零件； 曲轴、叶片、 上的零件；像：曲轴、叶片、起重机转向 齿轮等等。 齿轮等等。
二、机械设计研究的对象
思考： 思考：机械传动系统如 何保证牛头刨床的切削 运动按预期的速度进行 切削？ 切削？
电机
传 动 变速系统
切削运动
简单的传动系统组成. 2.带传动 3.减速器 4.联轴器 5.输送带
减速器由哪些组成? 减速器由哪些组成
二、 机械设计研究的对象
认识实际机器
１．全自动洗衣机
2．牛头刨床
机械设计基础第一章课件
机械设计基础第一章课件一、教学内容1. 机械设计的定义、目的和任务2. 机械零件的失效形式：磨损、疲劳、断裂等3. 选材原则：强度、刚度、耐磨性、疲劳强度等二、教学目标1. 使学生了解机械设计的基本概念，认识到机械设计的重要性。
2. 让学生掌握机械零件的常见失效形式，能分析失效原因。
3. 培养学生根据零件的工作条件选择合适材料的能力。
三、教学难点与重点重点：机械设计的基本概念、机械零件的失效形式及选材原则。
难点：机械零件失效原因的分析，根据工作条件选择合适材料的方法。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
学具：教材、笔记本、文具。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示一台工作中的机器，让学生观察并思考机器中各个零件的作用和设计要求。
2. 讲解基本概念：介绍机械设计的定义、目的和任务，使学生了解机械设计的重要性。
3. 分析失效形式：讲解机械零件的常见失效形式，如磨损、疲劳、断裂等，并分析失效原因。
4. 讲解选材原则：介绍强度、刚度、耐磨性、疲劳强度等选材原则，并解释其在实际应用中的意义。
5. 例题讲解：通过具体的例题，让学生学会根据零件的工作条件选择合适材料的方法。
6. 随堂练习：让学生根据所讲内容，分析一个实际机械零件的失效原因，并选择合适的材料。
8. 作业布置：布置相关练习题，让学生巩固所学内容。
六、作业设计1. 题目：分析一根传动轴的失效原因，并选择合适的材料。
答案：传动轴的失效原因为疲劳断裂，选择材料时应考虑疲劳强度。
可选择调质处理的45钢。
2. 题目：一齿轮传动系统，在高速运转时出现磨损现象，请分析原因并提出改进措施。
答案：磨损原因是齿面硬度不足，应选择具有较高硬度的材料，如渗碳钢，并提高齿面硬度处理。
七、课后反思及拓展延伸本节课通过实践情景引入，使学生了解机械设计的重要性。
通过讲解失效形式和选材原则，使学生掌握了机械零件设计的基本知识。
在教学过程中，注意引导学生思考，提高学生的分析问题能力。
《机械设计基础》课件——第一章 绪论
1.1.1 引言
人类在长期的生产和生活实践中创造和发展了机械，其目的是为
了减轻或替代人的劳动，提高生产率。
东汉张衡将杆机构巧妙地使用在人类第一台地震仪上，根据地动 仪内部机构的推测图（参见图1-2），它的原理是某一方向发生地震 时，使都柱（龙机）向该方向倾斜，带动杆件机构，迫使这个方位的 龙口大张，吐出小铜丸，掉进蟾蜍的嘴里，这样就能自动预报地震发 生的方向。
先以图1-3所示的单缸内燃机为例进行分析。
内燃机是由机架（缸体）1、曲轴2、连杆3、活塞4、进气阀5 、排气阀6、推杆7、凸轮8、齿轮9和10等组成。活塞、连杆、曲轴 和缸体组成主体部分，燃气推动活塞作往复移动，经连杆转变为曲轴 的连续转动；凸轮、进排气阀推杆和缸体组成进排气的控制部分，凸 轮转动，推动气阀按时启闭，分别控制进气和排气；曲轴上的齿轮和 凸轮轴上的齿轮与缸体组成传动部分，曲轴转动，通过齿轮将运动传 给凸轮轴。上述三部分共同将热能转换为曲轴的机械能。
设计零件时应满足的基本要求是从设计机器的要求中提出来的，
一般概括为以下两点：
（1）使用要求
（2）经济性要求
1.4.2 机械零件设计的一般方法
第一章 绪论
第一章 绪论
【引 子】
机械设计是根据机械的使用要求对其工作原理、结构、运动方式 ，零件的材料、几何形状等进行构思、分析和计算并将其转化为具体 的描述以作为制造依据的工作过程。机械设计是机械工程的重要组成 部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。
1.1 本课程的研究对象
它是机械中的装配单元，如减速器、离合器等。
3．构件 从机械实现预期运动和功能角度看，机构中形成相对运动的各个
运动单元称为构件。构件可以是由单一的零件，也可以是由若干零件 组成的运动单元。如图1-5所示的内燃机连杆是由连杆体1、轴套2、 连杆头3、螺栓4、定位销5、轴瓦6等组成，其一端与活塞相连，另 一端与曲轴相配合。
《机械设计基础》课程讲解课件第一章概述
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要能保证操作者的安全和机械设备 的安全，以及保证设备对周围环境无危 害，要设置过载保护安全互锁等装置
返回
设计的机械产品规格、参数符合 国家标准，零部件应最大限度的与同 类产品互换通用，产品应成系列发 展，推行标准化、系列化、通用化， 提高标准化程度和水平。
返回
重视产品的工艺造型设计，不仅 要功能强、价格低，而且外型美观、 实用，使产品在市场上富有竞争力。
一、研究对象 1、机器：
特征： （1）有许多组成部分； （2）各部分间具有确定的相对运动； （3）能变换传递能量、物料和信息。如电动机、
内燃机、破碎机、起重机、计算机。 机器——有许多能相对运动的组成部分，
能实现能量转换的组合体。 机构：有（1） （2）两特征。
机械：机器和机构的总称。
2、机器的组成： 从功能角度分析： （1）原动部分：机械动力的来源； （2）工作部分：能完成机械预期的动作； （3）传动部分：把原动机的运动和功率传
销轴防转
滚轮式导轨
滚珠式导轨
2、零件的特点和应用
通用零件——使用、维护、设计计算 标准件——选择和应用
任务： 1、完成机构、零件基本理论、
基本知识学习； 2、完成实验实训操作； 3、完成课程设计（综合实训）:
主要是齿轮变速箱的设计,对于其它 的机构设计,我们尽量采用FLASH的形 式进行演示。如曲柄滑块机构的设计。
设计的机器应能实现预定功能，并在规 定的工作条件下、规定的工作期限内能正常 运转。正确选择机器的工作原理、机构的类 型和机械传动方案，合理设计零件，满足强 度、刚度、耐磨性等方面的要求。
返回
机械产品的可靠性是由组成机械 的零、部件的可靠性保证的。只有 零、部件的可靠性高，才能使系统的 可靠性高。机械系统的零、部件越 多，其可靠度越低。为此，要尽量减 少机械系统的零件数目，并对系统可 靠性有关键影响的零件，必须保证其 必要的可靠性。 返回
要能保证操作者的安全和机械设备 的安全，以及保证设备对周围环境无危 害，要设置过载保护安全互锁等装置
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设计的机械产品规格、参数符合 国家标准，零部件应最大限度的与同 类产品互换通用，产品应成系列发 展，推行标准化、系列化、通用化， 提高标准化程度和水平。
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重视产品的工艺造型设计，不仅 要功能强、价格低，而且外型美观、 实用，使产品在市场上富有竞争力。
一、研究对象 1、机器：
特征： （1）有许多组成部分； （2）各部分间具有确定的相对运动； （3）能变换传递能量、物料和信息。如电动机、
内燃机、破碎机、起重机、计算机。 机器——有许多能相对运动的组成部分，
能实现能量转换的组合体。 机构：有（1） （2）两特征。
机械：机器和机构的总称。
2、机器的组成： 从功能角度分析： （1）原动部分：机械动力的来源； （2）工作部分：能完成机械预期的动作； （3）传动部分：把原动机的运动和功率传
销轴防转
滚轮式导轨
滚珠式导轨
2、零件的特点和应用
通用零件——使用、维护、设计计算 标准件——选择和应用
任务： 1、完成机构、零件基本理论、
基本知识学习； 2、完成实验实训操作； 3、完成课程设计（综合实训）:
主要是齿轮变速箱的设计,对于其它 的机构设计,我们尽量采用FLASH的形 式进行演示。如曲柄滑块机构的设计。
设计的机器应能实现预定功能，并在规 定的工作条件下、规定的工作期限内能正常 运转。正确选择机器的工作原理、机构的类 型和机械传动方案，合理设计零件，满足强 度、刚度、耐磨性等方面的要求。
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机械产品的可靠性是由组成机械 的零、部件的可靠性保证的。只有 零、部件的可靠性高，才能使系统的 可靠性高。机械系统的零、部件越 多，其可靠度越低。为此，要尽量减 少机械系统的零件数目，并对系统可 靠性有关键影响的零件，必须保证其 必要的可靠性。 返回
机械设计课程设计ppt课件精选全文
24
4.确定电动机型号
例：P0 = 5.471 kW
根据电动机功率和同步转速，选定 电动机型号为Y132M2-6。查表查表知 其有关参数：
额定功率 P 5.5kW 电动机满载转速 nm 960r/min
电动机轴伸出直径 D 38mm
电动机轴伸出长度 L 80mm
25
四、传动装置总传动比的确定和分配
注意：
1动.按机额工定作功机率所需Pm电计动算机。功率P0 计算，而不按电
2.设计轴时应按其输入功率计算、设计传动零 件时应按主动轴的输出功率计算
30
1.各轴转速
Ⅰ轴
n
nm i带
Ⅱ轴
nII＝
n i1齿
Ⅲ轴
nⅢ
nII i2齿
Ⅳ轴（卷筒轴） nⅣ nⅢ
31
2.各轴输入功率
Ⅰ轴 PI P00 P0带 Ⅱ轴 PⅡ＝PⅡ P轴承１齿轮 Ⅲ轴 PⅢ PⅡⅡⅢ PⅡ轴承2齿轮
12
题目4：搅拌机传动装置设计
6
4
3 5
1
2
1、搅拌机效率0.8，包括搅拌轮与轴承的效率损失；
2、一班制，双向运转，有中等冲击，每年工作300天，工
作寿命10年；
3、动力源为电力，三相交流，电压380V。
13
题目5：设计一型砂运输机用的减速装置。传动方案如下图所 示
鼓轮直径D
输出转矩T 输送带带速V
可以参考《机械设计》教科书的例题。
43
二、减速器内传动零件设计
1.圆柱齿轮传动
已知条件：所需传递的功率(或转矩)； 主动轮转速和传动比；工作条件和尺寸限 制等。
设计内容：选择齿轮的材料及热处理 方式；确定齿轮传动的参数(中心距、齿数、 模数、齿宽等)；设计齿轮的结构及其他几 何尺寸；作用在轴上力的大小和方向；验 算传动比。
4.确定电动机型号
例：P0 = 5.471 kW
根据电动机功率和同步转速，选定 电动机型号为Y132M2-6。查表查表知 其有关参数：
额定功率 P 5.5kW 电动机满载转速 nm 960r/min
电动机轴伸出直径 D 38mm
电动机轴伸出长度 L 80mm
25
四、传动装置总传动比的确定和分配
注意：
1动.按机额工定作功机率所需Pm电计动算机。功率P0 计算，而不按电
2.设计轴时应按其输入功率计算、设计传动零 件时应按主动轴的输出功率计算
30
1.各轴转速
Ⅰ轴
n
nm i带
Ⅱ轴
nII＝
n i1齿
Ⅲ轴
nⅢ
nII i2齿
Ⅳ轴（卷筒轴） nⅣ nⅢ
31
2.各轴输入功率
Ⅰ轴 PI P00 P0带 Ⅱ轴 PⅡ＝PⅡ P轴承１齿轮 Ⅲ轴 PⅢ PⅡⅡⅢ PⅡ轴承2齿轮
12
题目4：搅拌机传动装置设计
6
4
3 5
1
2
1、搅拌机效率0.8，包括搅拌轮与轴承的效率损失；
2、一班制，双向运转，有中等冲击，每年工作300天，工
作寿命10年；
3、动力源为电力，三相交流，电压380V。
13
题目5：设计一型砂运输机用的减速装置。传动方案如下图所 示
鼓轮直径D
输出转矩T 输送带带速V
可以参考《机械设计》教科书的例题。
43
二、减速器内传动零件设计
1.圆柱齿轮传动
已知条件：所需传递的功率(或转矩)； 主动轮转速和传动比；工作条件和尺寸限 制等。
设计内容：选择齿轮的材料及热处理 方式；确定齿轮传动的参数(中心距、齿数、 模数、齿宽等)；设计齿轮的结构及其他几 何尺寸；作用在轴上力的大小和方向；验 算传动比。
机械设计基础第一章
机械设计基础第一章：绪论1.1引言机械设计是机械工程领域的重要组成部分，它涉及到机械产品的构思、设计、分析、制造、试验和优化等方面。
机械设计基础是机械工程专业的基础课程，旨在为学生提供机械设计的基本理论和实践方法。
本章将介绍机械设计的基本概念、设计过程、设计方法和设计原则，为后续章节的学习奠定基础。
1.2机械设计的基本概念机械设计是指根据产品功能、性能、可靠性和经济性等要求，运用科学理论和工程技术，进行机械系统的构思、分析和计算，并最终形成设计方案的过程。
机械设计的目标是创造具有优良性能、可靠性和经济性的机械产品。
1.3机械设计过程机械设计过程是一个复杂而有序的创造性工作过程，它包括需求分析、方案设计、详细设计、制造和试验等阶段。
需求分析阶段是确定设计任务和目标，明确产品功能和性能要求；方案设计阶段是形成设计方案，包括选择合适的机构和结构形式；详细设计阶段是进行零件和装配图的绘制，确定零件的尺寸和形状；制造阶段是将设计方案转化为实际产品；试验阶段是对产品进行性能测试和可靠性验证。
1.4机械设计方法机械设计方法是指在机械设计过程中采用的科学方法和工程技术。
常用的机械设计方法包括经验设计法、计算设计法和优化设计法。
经验设计法是基于设计经验和常识进行设计的方法；计算设计法是通过数学模型和计算方法进行设计的方法；优化设计法是通过优化算法和计算机辅助设计软件进行设计的方法。
1.5机械设计原则机械设计原则是指在机械设计过程中应遵循的基本原则和规范。
机械设计原则包括可靠性原则、安全性原则、经济性原则、环保性原则和创新性原则。
可靠性原则要求机械产品具有稳定的性能和长的使用寿命；安全性原则要求机械产品在使用过程中不会对人员和环境造成伤害；经济性原则要求机械产品在成本和效益方面具有竞争力；环保性原则要求机械产品对环境的影响最小化；创新性原则要求机械产品具有新颖的结构和功能。
1.6机械设计的基本要求机械设计的基本要求包括功能要求、性能要求、可靠性和耐久性要求、经济性要求、安全性和环保性要求。
机械设计基础第1课
2.中国机械发展史简介
除了众所周知的造纸术、印刷术、指南针、火药这四大发明之外，中国古代在机械工程领域的发明与创造也是非常辉煌的。由于古代中国长期处于封建社会状态，科学技术的发展比较缓慢。秦汉以前，对各种发明创造比较重视，在这期间的成果较多。据《周礼考工》记载：智者创物，巧者述之，守之世，谓之工，百工之事皆圣人之作也。但也有不同意见，老子说：民多利器，国家滋昏。人多技巧，奇物滋起。绝巧弃利，盗贼无有。
3、机械：机器和机构的统称。
4、机构：是具有确定相对运动的实体组合。用来传递和转换运动形式。
5、构件：机构中具有确定相对运动的实体。是机构中的运动单元。
6、机构中构件分两类：运动构件和固定构件（即：机架）。运动构件分主动件和从动件两种，主动件是作用有驱动力或力矩的构件，即带动其它构件运动的构件。其余随着主动件运动的构件为从动件（即为除原动件外的所有活动构件）。
3.外国机械发展史简介
西方各国的古代机械工程发展一直缓慢，但是在公元14世纪以后，机械工程领域的发明创造逐步超过中国。从中世纪沉睡中醒来的欧洲，16世纪进入了文艺复兴时期，机械工程领域中的发明创造如雨后春笋，机械制造业空前发展。文艺复兴时期的代表人物、意大利的著名画家达·芬奇设计了变速器、纺织机、泵、飞机、车床、锉刀制作机、自动锯、螺纹加工机等大量机械，并画了印刷机、钟表、压缩机、起重机、卷扬机、货币印刷机等大量机械草图。一场大规模的工业革命在欧洲爆发，大批的发明家涌现出来，各种的专科学校、大学、工厂纷纷建立，机械代替了大量的手工业，生产迅速发展。
《机械设计基础》课程教案
教师姓名
左逾
授课时数
累计课时
授课班级
授课日期
节次
授课日期
节次
授课日期
节次
除了众所周知的造纸术、印刷术、指南针、火药这四大发明之外，中国古代在机械工程领域的发明与创造也是非常辉煌的。由于古代中国长期处于封建社会状态，科学技术的发展比较缓慢。秦汉以前，对各种发明创造比较重视，在这期间的成果较多。据《周礼考工》记载：智者创物，巧者述之，守之世，谓之工，百工之事皆圣人之作也。但也有不同意见，老子说：民多利器，国家滋昏。人多技巧，奇物滋起。绝巧弃利，盗贼无有。
3、机械：机器和机构的统称。
4、机构：是具有确定相对运动的实体组合。用来传递和转换运动形式。
5、构件：机构中具有确定相对运动的实体。是机构中的运动单元。
6、机构中构件分两类：运动构件和固定构件（即：机架）。运动构件分主动件和从动件两种，主动件是作用有驱动力或力矩的构件，即带动其它构件运动的构件。其余随着主动件运动的构件为从动件（即为除原动件外的所有活动构件）。
3.外国机械发展史简介
西方各国的古代机械工程发展一直缓慢，但是在公元14世纪以后，机械工程领域的发明创造逐步超过中国。从中世纪沉睡中醒来的欧洲，16世纪进入了文艺复兴时期，机械工程领域中的发明创造如雨后春笋，机械制造业空前发展。文艺复兴时期的代表人物、意大利的著名画家达·芬奇设计了变速器、纺织机、泵、飞机、车床、锉刀制作机、自动锯、螺纹加工机等大量机械，并画了印刷机、钟表、压缩机、起重机、卷扬机、货币印刷机等大量机械草图。一场大规模的工业革命在欧洲爆发，大批的发明家涌现出来，各种的专科学校、大学、工厂纷纷建立，机械代替了大量的手工业，生产迅速发展。
《机械设计基础》课程教案
教师姓名
左逾
授课时数
累计课时
授课班级
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节次
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机械设计第1章绪论
连杆体
垫圈 螺母
轴瓦
连杆盖
机构
机械
原动机
机器 工作机
工作机的组成：
原动部分——是工作机动力的来源，最常见的是电动 机和内燃机。
工作部分——完成预定的动作，位于传动路线的终点。
传动部分——联接原动机和工作部分的中间部分。
控制部分——保证机器的启动、停止和正常协调动作。
其关系如下
原动机
传动
工作
控制
机器（Machine）的基本组成要素
▲ 内容繁杂 • 本课内容广泛； • 各章之间联系少。 • 有“机械零乱”之称。
注意处理好几个关系 ▲ 零件的设计与选用 ——零件设计的两个主要途径。 ▲ 设计计算与结构设计 ——设计决非只是计算，更应重视结构设计的学习。
▲ 性能要求与经济性 ——永远是一对矛盾，应学会合理地解决这一对矛盾。
▲ 经验设计与现代设计 ——二者均重要，前者是后者的基础。
1) 亚历山大利亚城的希罗（Hero of Alexandria，公元1世纪） 最早讨论了机械的基本要素，他认为机械的要素有五类：轮与 轴，杠杆，滑车，尖劈，螺旋。
2) 1724年，德国莱比锡的机械士廖波尔特（Leopold）给出的定义 是：“机械或工具是一种人造的设备，用它来产生有利的运动； 同时在不能用其他方法节省时间和力量的地方，它能做到节省。
▲ 实践性强——只有理论知识不行，要多联系实际，要
注重实践性环节。 ▲ 设计结果不唯一——体现个性化，没有最好，只有更
好。
▲ 教材论述机械零（部）件的一般顺序及目的 • 零（部）件的类型、构造、功能、材料、制法、标
准、优缺点、适用场合等； • 然后论述工作情况、受力分析、应力状态、失效形
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• 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
一、功能原理设计
• 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
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
第二节 机械设计的任务
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。
三、商品化设计 第一章 绪论
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。
《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。
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。
第一章 绪论
一、功能原理设计
• 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。
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。
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。
二、机械设计的过程和任务
第一章 绪论
第二节 机械设计的任务
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
• 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
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
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
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。
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。
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
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
第三节 机械设计中的功能原理设计、实用 第一章 绪论 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
一、功能原理设计 第一章 绪论
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
第四节 机械设计的思维和方法特点 第一章 绪论
思维
方法特点
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。
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。
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பைடு நூலகம்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
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
一、功能原理设计
• 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
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
第二节 机械设计的任务
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。
三、商品化设计 第一章 绪论
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。
《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。
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。
第一章 绪论
一、功能原理设计
• 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。
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。
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。
二、机械设计的过程和任务
第一章 绪论
第二节 机械设计的任务
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
• 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
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
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
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。
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。
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
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
第三节 机械设计中的功能原理设计、实用 第一章 绪论 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
一、功能原理设计 第一章 绪论
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
第四节 机械设计的思维和方法特点 第一章 绪论
思维
方法特点
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。
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。
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பைடு நூலகம்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