第三章机械产品功能原理设计
举例：柔性制造系统中运输小车的改进设计
通过调查分析，明确了以下几点功能目标： 1)装设导向系统的费用应较小。
2)允许扩充和调整设备，变动运输路线。 3)在拥挤的工作环境中小车能灵活运行。
当然，在实践中，每一个功能原理设计不一 定都能体现上述三个特点，而能体现这三个特 点的，则应该是高品位的功能原理设计。
二、功能原理设计的任务和主要工作内容
任务：
针对某一确定的“功能目标”，寻求一些 “物理效应”并借助某些“作用原理”来求得 一些实现该功能目标的“解法原理”。
ห้องสมุดไป่ตู้例：喷墨打印技术
最初的解法原理
设计者的任务就是使“黑箱”变成“白箱”， 这个技术系统就设计出来了。
技术系统的功能（任务）就是将输入量转换为 输出量。所以技术系统也可看作是一个转换装置。
（1）物料 用双线箭头表示
可以是固体、液体、气体、混合物
金属机床 水泵 天然气管道 汽车
（2）能量 用实线箭头表示
包括机械能、电能、热能、光能、化学能、 核能、生物能等…… 机械能的描述：力和运动 平移：力、线速度 旋转：转矩、角速度
述。
（洗衣机的功能是使衣物中污垢从纤维中分离出来 ）
功能的定义：是指某一机器(或装置)所具有的转化能 量、运动或其它物理量的特性。
系统工程学把一个机械产品看成技术系统，在 设计初期时该技术系统还不清楚，故用“黑箱”（ ） 来描述功能。
系统工程学对功能的定义： 一个技术系统在以实现某种任务为目标时，其
任何一种机器的更新换代都存在三个途径:
改革工作原理
例如用激光打孔机替代机械钻，使一 些精密仪器、仪表的精度得到很大的提高。
通过改进工艺、结构和材料提高技术性能
例如螺纹的加工工艺
加新强工辅艺、助新功材能料使的其出更现适也促应进使了用新者工的作心原理理的产
生。—— 例如液晶材料的实用化， 促使钟表的工作 原理发生了本质的变化。
章 机械产品的功能原理设计
功能原理设计的概念
机械产品设计的最初环节，是先要针对该产品 的主要功能提出一些原理性的构思。这种针对 主要功能的原理性设计，可以简称为“功能原 理设计”。
包括两个方面：
功能分析——由总功能分解为分功能，最后做 出功能结构图的过程。
工作原理设计——确定实现功能的工作原理
设计一台点钞
功能目标：喷墨打印
工作原理：受显示成像原理（用电场控制电子 束扫描屏幕）启发，用电场控制喷嘴喷出的墨
水滴扫描白纸。
存在的问题：喷墨效果差
当前市场上正在激烈竞争着的两种喷墨技术
日本公司采用
日本佳能公司采用
主要工作内容：
明确功能目标，构思能实现功能目标的新的 解法原理。
举例 柔性制造系统中运输小车的改进设计
（3）信号 用虚线箭头表示，可以是数字信号、模拟
信号
① 输入信号 一般为控制信号 开关控制、大小/速度/流量/强度控制 ② 输出信号 一般为状态信号，可以是测量值、指示值 温度、压力、粗糙度、位置、报警信号……
（4）伴生输入和伴生输出 伴生输入：外界环境对技术系统的影响和作 用，用实线箭头画在下方。 伴生输出：技术系统对外界环境的影响和作 用，用实线箭头画在上方。
(2) 以转换物料为主： 机床、管道输送系统
黑箱
在功能原理设计中，用黑箱描述产品的 功能。
举例 —— 水泵
说 明： 输出的能量为“压力水”中蕴含的机械能 没有明显的输出信号，可以不画出。 没有明显的伴生输入和伴生输出，可以不画出。
举例 —— 冲床
产品设计中，输入量和输出量被称为“流”
主要传递信号流的技术系统——仪器 主要传递能量流与物料流的技术系统——机 器
(1) 以转换能量为主：电动机、发电机、汽轮 机、锅炉
第一节 功能原理设计的工作特点和工作内容
一、功能原理设计的工作特点
1) 是用一种新的物理效应来代替旧的物理效 应，使机器的工作原理发生根本的变化的设计。
2) 引入某种新技术(新材料、新工艺、……)， 但首先要求设计人员有一种新想法( )、新构 思。
3)功能原理设计使机器品质发生质的变化。 例如，机械表不论在技术上如何改进，其走时 的精确性始终不可能和石英电子表相媲美。
方式：每班准备1-2个案例，推选1-2位同学作为代 表，在课堂上讲解。每人时间控制在10分钟左右。
要求：
1、广泛收集资料，精心制作，两周准备，3月18日 讨论。3月12日报名，3月14日提交初稿。
2、每班推选1名评委。共推选2名组织者。
奖励措施
第二节 功能、功能单元和功能结构
一、功能的含义 功能是对于某一产品特定工作能力的抽象化描
4) 在工件转接站上小车能准确定位。
23型：
中枢用两个驱动 轮驱动，可实现 进退和转弯。
车架可绕中枢回 转，以保证与转 接站对接时的方 位调整。
课堂讨论
主题：产品及其功能原理的分析
内容: 介绍某产品及其功能原理的演进过程（或者 某产品的不同功能原理），对产品所采用的工作原理 或者引入的某种新技术（如新材料、新工艺等）进行 分析。参考案例：火车、打印机、钟表、显示设备
输入量和输出量之间的相互转换的关系。
硬币计数包卷机
用来整理、清点、 计数，最后按50枚一 卷将硬币用纸包卷起 来；也可以在计数后 装袋而不包卷。
“黑箱”只是描述了从技术系统外部观察到的 “功能特点”，而黑箱的内部结构是未知的，是 需设计者进行具体构思和设计的。
系统工程学中的“白箱”和“灰箱”，则指内 部结构完全已知或部分已知的技术系统。
机，首先构思将 钞票逐张分离的 工作原理。
功能原理设计的重点 提出创新构思，使思维尽量“发散”，力求提出较多
的解法供比较选优。 对构件的具体结构、材料和制造工艺等则不一定要有
成熟的考虑，因此只需用简图或示意图来表示所构思的 内容。
功能原理设计的重要性 是对产品的成败起决定性作用的工作 原理方案的拟定和构思从质的方面决定了设计的水平 是产品设计和实现创新的关键阶段 火车一演个变好的的例功子能原理设计应该既有创新构思，又应 同时考虑其市场竞争力。因为脱离市场需求的盲目创 新是没有意义的。——一次成像照相机的例子
机械设计的基本原理和方法
机械设计的基本原理和方法机械设计是指以机械结构为基础，使用工程技术方法进行创新和设计的过程。
在机械设计中，掌握基本原理和方法是非常重要的，下面将介绍其中的几个关键点。
一、机械设计的基本原理1.结构设计原理机械设计的结构设计原理是指根据机械产品的功能要求，将其分解为若干个组成部分，并通过合理的连接方式使这些部分形成一个有机的整体。
结构设计的关键在于考虑产品的强度、刚度、稳定性等因素，以确保产品的正常运行。
2.运动学原理机械设计中的运动学原理是研究物体运动的规律和方法。
在机械设计中，需要根据产品的工作要求和工作环境，确定产品的运动轨迹、速度、加速度等参数，并通过运动学分析来确定合适的机械结构和传动机构。
3.材料力学原理材料力学原理是机械设计的重要基础。
在机械设计中，需要对所选材料的力学性能进行分析和计算，以确定材料的适用范围和工作条件。
常用的材料力学原理包括弹性力学、塑性力学等。
4.热力学原理热力学原理在机械设计中的应用主要是分析机械系统的热工性能。
通过热力学原理的应用，可以对机械系统的能量传递和转化进行分析，从而优化机械系统的能效和性能。
二、机械设计的基本方法1.需求分析和规划机械设计的第一步是对产品需求进行分析和规划。
通过调研和产品定位，明确产品设计的目标和功能要求，确定设计方向和设计原则。
2.概念设计和创新概念设计是指根据需求和规划，在理论上进行创新和方案设计。
在概念设计中，可以采用创新的思维方式，结合专业知识和设计经验，提出多个不同的设计方案。
3.详细设计和分析详细设计是指从概念设计中选取一个最佳方案，并进行详细制图和参数计算。
在详细设计中，需要进行力学、动力学、热力学等方面的分析，确保设计方案的合理性和可行性。
4.制造和优化机械设计完成后，需要进行制造和优化。
在制造过程中，需要根据设计图纸进行加工和装配，确保产品的质量和精度；在优化过程中，可以根据实际使用情况对机械系统进行改进和调整，提高产品的性能和可靠性。
机械设计工作原理
机械设计工作原理机械设计是一门集机械学、工程学和设计理论于一体的综合性学科，其目标是设计和研发出能够在实际运用中满足特定需求的机械装备和设备。
机械设计师需要掌握各种机械原理和工作原理，以便能够合理地设计和改进机械装置。
本文将介绍常见的机械设计工作原理。
一、力学原理力学是机械设计的基础，它包括静力学和动力学。
静力学研究物体在力的作用下的平衡状态，可以用来分析机械装置的结构强度和稳定性。
动力学研究物体在力的作用下的运动状态，可以用来分析机械装置的运动性能和运动稳定性。
二、运动学原理运动学研究物体的运动状态和规律，主要包括位置、位移、速度、加速度等概念。
机械设计师需要通过运动学原理，来确定机械装置的运动轨迹、速度和加速度，以实现设定的功能。
三、工程材料学原理工程材料学是机械设计中一个重要的方向，它研究各种材料的物理性能、力学性能和工程应用性能。
机械设计师需要了解各种材料的特性，选择合适的材料来制造机械装置，并考虑材料的强度、刚度、耐磨性、耐腐蚀性等因素。
四、热力学原理热力学是机械设计中不可忽视的一部分，它研究能量转化和能量传递规律。
机械装置在运行过程中通常会产生或消耗热能，热力学原理可以用来分析和优化机械装置的能量转换效率，并有效地降低能量损失。
五、流体力学原理流体力学研究流体的运动规律，包括气体和液体。
机械设计中的液压系统和气动系统都离不开流体力学原理的支持。
机械设计师需要在设计过程中考虑流体的压力、流速、流量、阻力等因素，以确保机械装置的正常工作。
六、控制原理控制原理是机械设计中的重要内容，它研究控制系统的设计和应用。
机械装置通常需要配备相应的控制系统，来完成特定的任务。
机械设计师需要掌握控制原理，设计合适的控制系统，以确保机械装置的稳定性和可靠性。
综上所述，机械设计工作原理涉及力学、运动学、工程材料学、热力学、流体力学和控制原理等多个学科的知识。
机械设计师需要全面了解这些原理，根据实际需求和应用场景，合理地应用这些原理来设计和改进机械装置，以满足工程设计的要求。
机械创新设计知到章节答案智慧树2023年潍坊学院
机械创新设计知到章节测试答案智慧树2023年最新潍坊学院第一章测试1.创造能力的最终结果是物化了的创造性思维。
（）参考答案:对2.创新性思维和创造性思维完全相同。
（）参考答案:错3.能否创新的决定因素是思维方式。
（）参考答案:对4.思维按照性质分为直接思维和间接思维。
（）参考答案:对5.创造成果的新颖性是其本质特征。
（）参考答案:错6.收敛思维是创造的出发点。
（）参考答案:错7.可能性与选择思维方法是美国心理学家德波诺提出的一种动态思维方法（）参考答案:对8.创造性思维不是人类生命本质的属性。
（）参考答案:错9.形象思维和抽象思维的关系是:（）。
参考答案:相互渗透;人脑不同部位对客观实体的反映活动;相互联系10.创造力的形成与构成:（）+必要条件+专业知识。
参考答案:创造性思维;技法第二章测试1.移植实质上是各种事物的技术和功能之间的转移或扩散。
（）参考答案:对2.动词特性主要是指事物的物理性质。
（）参考答案:错3.按照还原换元原理，电冰箱的设计原点是保持低温。
（）参考答案:错4.组合机床、模块化机床的设计体现了分离创造原理的应用。
（）参考答案:对5.人们在消除技术冲突的过程中，往往通过分析将技术矛盾过渡到物理矛盾。
（）参考答案:对6.CT扫描仪的创新设计得益于分离创造原理的应用。
（）参考答案:错7.从创造原理的观点看同步带传动的设计是综合了传统平带传动技术与齿轮啮合传动技术的产物。
（）参考答案:对8.对完全物场体系进行要素置换时，要注意物场功效的大小与要素的性质相关。
（）参考答案:对9.从创造原理上看，机械夹固式车刀是（）的产物。
参考答案:分离创造10.“锚重泊稳”，这是极其浅显的道理，回到创造原点去思考的是（）。
参考答案:螺旋锚;冷冻锚第三章测试1.联想由此及彼、由表及里，形象生动，无穷无尽。
（）参考答案:对2.强制联想是一种牵强附会的联系。
（）参考答案:对3.函询集智法又称德尔菲法，其特点是借助反馈，反复征求专家意见来获得新的创意。
第3章 典型机电一体化产品规划和概念设计
同样，总功能的其他功能元或子功能都能找到对应的 功能载体。 这样，根据已有的知识、经验、能力和灵感，借鉴类 似设计和前期构思中形成的初步方案，通过效益角度 的衡量、安全环境方面的考察，就能组合成少数几个较好 的整体方案，然后再经过评价和决策，就可以设计出整体 方案。
有2种方式，即机械式与电气式 机械方式：(1)机械凸轮机构(2)光电盘方式 进行粗定位，然后有一个液动或气动的定位销插入 主轴上的销孔或销槽实现精确定位，完成换刀后定位销退出，主轴才开始旋转。 采用这种传统方法 定位，结构复杂，在早期数控机床上使用较多。 而现代数控机床采用电气方式定位较多。 (1)用磁性传感器检测定位，在主轴上安装一个发磁体与主轴一起旋转，在距离发磁体旋转外轨 迹1~2mm处固定一个磁传感器，它经过放大器并与主轴控制单元相连接，当主轴需要定向时，便 可停止在调整好的位置上。 (2)主轴编码器检测定位，这种方法是通过主轴电动机内置安装的位置编码器或在机床主轴箱上 安装一个与主轴1∶1同步旋转的位置编码器来实现准停控制，准停角角度可任意设定。 为什么加工中心要有主轴准停？ 数控机床为了完成ATC(刀具自动交换)的动作过程，必须设置主轴准停机构。由于刀具装在主 轴上，切削时切削转矩不可能仅靠锥孔的摩擦力来传递，因此在主轴前端设置一个突键，当刀具装 入主轴时，刀柄上的键槽必须与突键对准，才能顺利换刀：为此，主轴必须准确停在某固定的角度 上。由此可知主轴准停是实现ATC过程的重要环节。 当主轴电机跟主轴之间有减速比的话，1:10以下（非1:1直连）的建议采用：(2)主轴编码器检 测定位 主轴准停有时不准如何解决？ 反复执行M19定位查看是否频繁的出现准停不准的现象 1.如果每次都不准，但每次准停的位置相同，就通过调整参数进行修正，伺服主轴在系统参数 上调整，变频主轴在变频器上调整 2.如果偶尔出现不准，且偏差不大，检查电机定位系统，如果有外部定位开关的，先检查定位 开关的灵敏性，如果没有检查伺服与电机编码器线 3.如果频繁出现，且定位偏差每次不一样，时大时小，通常是应用内部定位的，检查电机与主 轴的连接，是否出现松动不同步的情况
机械原理第三章
1 . (角)位移分析
写成复向量形式：
l1 l2 l4 l3
l1 cos 1 l2 cos 2 l3 cos 3 l4 0 l1 sin 1 l2 sin 2 l3 sin 3 0
A A2 B 2 C 2 ) 消去2后得： 3 2arctg ( B C
第四节
平面连杆机构的运动分析
l2 C
l3 3 D 4 l4 3 x
二、用解析法对平面连杆机构进行运动分析
（一）铰链四杆机构 已知：各杆长 l , l , l
求：
2 , 3 , 2 , 3 , 2 , 3 .
1
2
3
, l4及 ,
1
y 1 A
i 3
1
2 B l1 1 1
2
图 图 图 图
• 机构具有运动的连续性：当主动件连续运 动时，从动件也能连续地占据预定的各个 位置。 图
二、平面四杆机构的传力特性 1、压力角和传动角 图 压力角a：从动件所受的力与力作用点的速度方向 之间所夹的锐角。 传动角 g：压力角的余角。可以直接从图中量出。 a愈小， g 愈大，对传动愈有利。
g 设计时限制最小传动角： min 40 g min
最小传动角 g min的位置：
（一般） 50 （高速、重载）
（1）曲柄摇杆机构：曲柄与机架共线。
图
1）当主动件与机架重叠共线时
b 2 c 2 (d a) 2 g arccos 2bc
2）当主动件与机架拉直共线时：
b 2 c 2 (d a) 2 g 180 arccos 2bc
一、速度分析的瞬心法及其应用
1、速度瞬心的概念和类型
电梯机械部分原理及结构设计
电梯机械部分相关系统的原理及结构设计随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。
电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。
实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的，而呼叫是随机的，电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的，因此，电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。
目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。
从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。
国内厂家大多选择第二种方式，其原因在于生产规模较小，自己设计和制造微机控制装置成本较高；而PLC可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点，所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。
电梯是将机械原理应用、电气技术、微处理器技术、系统工程学、人体工程学及空气动力学等多学科和技术集于一体的机电设备，它是建筑物中的永久性垂直交通工具。
为满足和提高人们的生活质量，电梯的智能化、自动化技术迅速发展。
特别是随着计算机网络技术、微电子和电力电子技术的飞速发展，现代电梯的技术含量日益提高。
在改善电梯性能的同时，对电梯的设计、管理和维护人员提出了更高的要求。
第二章电梯的结构2.1 电梯的基本结构电梯是机与电紧密结合的复杂产品，是垂直交通运输工具中使用最普遍的一种电梯，其基本组成包括机械部份和电气部份，结构包括四大空间（机房部分、井道和底坑部分、围壁部分和层站部分）和八大系统（曳引系统、导向系统、门系统、轿厢、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统、安全保护系统）组成。
电梯基本结构如图2—1所示：1-减速箱；2-曳引轮；3-曳引机底座；4-导向轮；5-限速器；6-机座；7-导轨支架；8-曳引钢丝绳；9-开关碰铁；10-紧急终端开关；11-导靴；12-轿架；13-轿门；14-安全钳；15-导轨；16-绳头组合；17-对重，18-补偿链；19-补偿链导轮；20-张紧装置；21-缓冲器；22-底坑；23-层门；24-呼梯盒；25-层楼指示灯；26-随行电缆；27-轿壁；28-轿内操纵箱；29-开门机；30-井道传感器；31-电源开关；32-控制柜；33-曳引电机；电梯的基本结构剖视图34-制动器图2-12.1.1 机房部分机房用来安装曳引机、电控屏、限速器等。
机械原理设计范文
机械原理设计范文机械原理是机械工程中最基本的学科之一，它涉及到机械系统中的力、运动和能量转换等基本问题。
机械原理设计是指在机械系统的设计过程中，应用机械原理的知识和原理来实现设计目标，提高机械系统的效能和可靠性。
本文将从机械原理的定义、基本原理和应用等方面对机械原理设计进行详细介绍。
首先，机械原理是机械系统设计的理论基础，它主要研究机械系统中力的平衡与传递、运动的规律和能量的转换等基本问题。
机械原理设计可以应用于各种机械系统的设计，如传动系统、制动系统、悬挂系统等。
通过机械原理设计，可以合理地选择机械元件的类型和尺寸，优化机械系统的结构和参数，提高机械系统的性能和效率。
其次，机械原理设计的基本原理是力的平衡和运动规律。
在机械系统中，力是驱使运动和变形的基本原因，力的平衡和传递是机械系统设计的关键。
在力的平衡过程中，要考虑机械元件之间的力的平衡关系，通过合理的力的分配和传递，实现机械系统的正常工作。
在运动规律方面，机械原理设计要考虑机械系统中各个部分的运动规律和相对运动关系，通过合理的运动规律设计，实现机械系统的稳定和高效运行。
此外，机械原理设计还应用于机械能量的转换。
在机械系统中，能量是机械系统正常工作和运动的基本条件，能量的转换是机械系统设计中的重要内容。
机械原理设计要考虑机械系统中能量的输入、输出和转换过程，通过合理的能量转换设计，实现机械系统的能量利用率和效率的优化。
在机械原理设计中，需要对机械系统进行全面的分析和计算。
首先，要进行系统的需求分析，根据机械系统的使用要求和工作环境，确定机械系统的设计指标和性能要求。
其次，要进行力学分析，通过力学原理和方法，计算机械系统中各个部分的受力情况和力的平衡关系。
然后，要进行运动分析，通过运动学和动力学的方法，计算机械系统中各个部分的运动规律和相对运动关系。
最后，要进行能量分析，通过能量守恒和转换原理，计算机械系统中能量的输入、输出和转换过程。
在机械原理设计中，还需要考虑机械元件的选型和布置。
机械设计学课本
机械设计学课本第⼀章绪论1.机械设计学学科的三个组成部分：功能原理设计、实⽤化设计、商品化设计。
2.机械设计具有哪些主要特点？（多解性、系统性、创新性）3.近代“设计学”的重⼤发展（功能思想的提出和发展；⼈机学思想的形成和发展；⼯业设计学科体系的发展和成熟）4.从设计构思的⾓度将机械设计步骤归纳为哪三⼤步？（创意、构思、实现）第⼆章机器的组成及典型机器的功能分析1.机器的定义：有两个或两个以上相互联系配合的构件所组成的联合体，通过其中某些构件的限定的相对运动，能将某种原动⼒和运动转变，以执⾏⼈们预期的⼯作，在⼈或其他智能体的操作或控制下，实现为之设计的某种或⼏种功能。
2.从不同⾓度看机器的组成：从机构学的⾓度看：各种基本机构，⾃由度=原动机数；从结构学的⾓度看：各种基本零件；从专业的⾓度看：各种主要部件3.从功能的观点看机器的组成：机器由多个主要分功能系统构成，它们的协调⼯作实现了实现了机器的总功能。
⼜可进⼀步分为：⼯作机（⼯作头、执⾏机构）传动机原动机控制器。
4.从功能的观点看机器的分类可分为：⼯艺类机器：对物料进⾏⼯艺性加⼯的机器，主要特征是具有专⽤的⼯作头并进⾏独特的⼯艺加⼯动作；⾮⼯艺类-不对任何物料进⾏⼯艺性加⼯，只实现某些特殊的动作性的机器。
5.家⽤缝纫机是⼀种典型的⼯艺类机器。
⼯艺⽅式：⼀是采⽤针尖引线的⽅法代替针尾引线；⼆是采⽤双线互锁交织的⽅法代替反复穿刺。
功能分析：（1）总功能：将线按⼀定规律缝于缝料上，它可使⼀根线或多根线通过⾃连、互连、交织，在缝料上形成⼀定形式的线迹。
（2）主要功能：引⾯线造环功能，勾⾯线扩环供给和收回⾯线的功能，输送缝料的功能。
（3）辅助功能：调节⾯线和底线阻尼的功能，调节压脚和压紧⼒的功能，调节送布针距的功能，绕底线功能。
（4）控制功能：机械控制功能，⼈机控制功能，电⼦控制功能。
6.现代银⾏点钞机是⼀种典型的机电⼀体化系统，属于⼯艺类机器。
功能要求：要有堆放准备清点纸币的空间，并能将纸币连续输⼊，直到最后⼀张；要有能把纸币逐张分开，避免两张当做⼀张计数的机构；要有准确计数的装置，清理完毕的纸币要整理成⼀叠。
机械设计学教案(全套)
教案首页课程名称机械设计学任课教师第一章绪论计划学时 3教学目的和要求：1.明确课程定位，使学生理解机械设计与机械设计学的内容侧重点和课程特点；2.了解机械设计学的发展史；3.本课程的内容按章节的分布情况；4.要求同学掌握机械设计学的研究重点；5.要求同学掌握机械设计的一般步骤。
重点：1.设计的基本内涵，机械设计学的学科组成；2.机械设计的一般步骤。
难点：机械设计学的定义、机械设计的一般步骤。
思考题：1.如何认识人类文明的一切成果都是设计的产物？2.根据“功能”思想，预测下一代家用电器会风靡市场的是什么产品？本课程以培养学生“能提出创新构思并能尽快将其转化为有竞争能力的产品”的初步能力为目标，围绕影响产品竞争力的功能原理设计、实用化设计和商品化设计三个关键设计环节展开讨论。
科学和技术是两个完全不同的概念，千万不可混为一谈，科学是指那些基础性的研究，例如数学、物理、化学、天文、地理、生物……；技术则主要指制造工艺（包括材料的制备、加工、处理）以及各种制作的技巧、经验等。
设计的产品有的来源于生活，有的来源于想象，总的来说来源于思考，设计的始终都在贯穿着思考。
俗语说：没有做不到的，只有想不到的。
随着科技的发展会使很多不可能变为可能，把很多幻想变成现实。
机械设计学是一门方法性的课程，讲的是机械设计的理念、思路与方法。
产品设计的过程中，尤其是产品的方案设计中机械设计学的知识占的比重很大，能熟练运用辩证法、创新设计方法、概念设计等方法在机械设计中尤为重要。
第一讲绪论教学主要内容：1.机械设计的概念2.“设计学”的核心内容3.“机械设计学”的学科组成4.机械设计的类型及设计过程5.传统设计和现代设计一、概念1.机械（Machinery）机械是依据力学原理组成的各种装置和设备，是机器和机构的总称。
它包括机器、工具、器械、仪器…….2.机器 (Machine)机器是人类进行生产以减轻体力劳动和提高劳动生产力的主要工具。
《机械系统设计》电子教案 段铁群 教授
第一章绪论重点：机械，机械系统的相关概念及学科中的位置。
难点：学习机械系统设计课程的重要性。
讲授提示与方法：回顾机械工程的发展历程，注重机械系统的整体性，提高学生对机械系统设计的认知程度。
1.1机械系统设计在机械工程科学中的地位及作用一、机械工程科学1.机械工程科学的定义：机械工程科学是研究机械产品（或系统）的性能、设计和制造的基础理论与技术的科学。
2.机械工程科学的组成：P1图1.1（1）机械学：机械设计过程（核心部分）；（2）机械制造：机械制造过程（基础部分）。
3.机械学所包含的内容：P3图1.5二、机械、机械系统、系统1.机械：关于机械的定义，目前尚无严格的定论，一般可归纳为：（1）须由两个以上的零、部件组成；（2）这些零、部件的运动部件，应按设计要求作确定的运动；（3）将外来的能源转变为有用的机械功。
【举例】机械产品：汽车、拖拉机、机床、钟表……2.系统：是指具有特定功能的、相互间具有一定联系的许多要素构成的一个整体。
即由两个或两个以上的要素组成的具有一定结构和特定功能的整体都是系统。
3.机械系统：由若干个零、部件及装置组成的，彼此间有机联系，并能完成特定功能的系统，称之为机械系统。
4.系统应具有下述特性：（1）目的性：完成特定的功能（2）相关性与整体性：1）相关性：各构成要素之间是相互联系的2）整体性：评价一个系统的好与坏要看该系统的整体功能（3）环境的适应性：系统对外部环境变化和干扰有良好适应性三、机械系统的组成：P4图1.61.动力系统：为系统提供能源（动力源）2.执行系统：是系统的执行输出部分3.传动系统：把运动和动力由动源传递给执行系统的中间环节4.操纵、控制系统：使前三者协调动作和运行5.支承系统：支承和联系各机件6.润滑、冷却与密封系统：四、机械系统的地位与作用几乎任何产品都离不开机械系统，它涉及到社会的各领域。
1.2机械系统设计的任务、基本原则及要求一、机械系统设计的任务及设计类型：1.机械系统设计的任务：是开发新的产品和改造老产品。