机械工程概论 教学课件 ppt 作者 刘永贤 蔡光起 主编 第三章 机械设计及现代设计方法
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机械设计课件ppt
04
详细设计
对技术设计方案进行优化和完善，完 成图纸绘制和工艺计划，为产品制造 提供根据。
02 机械材料
CHAPTER
金属材料
01
02
03
钢铁
常用的机械材料之一，具 有高强度、良好的塑性和 韧性，易于加工和焊接。
铜及铜合金
具有良好的导电导热性能 ，易于加工，常用于制造 电气和电子元件。
铝及铝合金
质轻、耐腐蚀、易于加工 ，广泛用于航空、汽车和 建筑领域。
非金属材料
工程塑料
具有良好的耐腐蚀、绝缘 、质轻和耐磨等特性，广 泛应用于化工、电子和汽 车等领域。
橡胶
具有弹性好、减震性能良 好、绝缘和耐腐蚀等特点 ，用于制造密封件、减震 器和绝缘材料等。
陶瓷
硬度高、耐磨、耐腐蚀， 常用于制造轴承、阀件和 刀具等高精度零件。
复合材料
玻璃纤维增强塑料
金属基复合材料
由玻璃纤维和有机高分子材料复合而 成，具有轻质、高强、耐腐蚀等特点 。
以金属为基体，加入增强纤维或颗粒 等材料复合而成，具有高强度、耐磨 和耐热等特点。
碳纤维复合材料
由碳纤维和有机高分子材料复合而成 ，具有高强度、高模量、轻质等特点 ，广泛应用于航空、汽车和体育器材 等领域。
链传动的类型
根据链条的结构，链传动可以分为滚子链、齿形链等多种类型。
链传动的特点
链传动具有承载能力强、传动效率高、可靠性好等优点，但同时也 存在结构尺寸较大、对安装精度要求高等缺点。
04 机械制造工艺
CHAPTER
铸造工艺
砂型铸造
利用砂型作为模具进行铸造的方法，适用于各种 形状和大小的铸件。
熔模铸造
轴承结构设计
机械设计基础PPT完整全套教学课件
的强度和刚度。
优化设计
在满足强度要求的前提下，通过改 进结构形状、减轻重量、降低应力 集中等措施，提高零件的承载能力 和使用寿命。
疲劳强度分析
针对承受交变载荷的零件，进行疲 劳强度分析和寿命预测，确保其在 长期使用过程中不发生疲劳破坏。
03
连接件与紧固件设计
螺纹连接件设计原理及选型
螺纹连接件基本概念
06
液压与气压传动系统设计基础
液压传动系统工作原理及组成
液压泵
将机械能转换为液压 能的装置，提供动力 源。
液压马达和液压缸
将液压能转换为机械 能的执行元件，实现 往复或旋转运动。
控制阀
控制液压系统中油液 的流动方向、压力和 流量，以满足执行元 件的动作要求。
辅助元件
包括油箱、滤油器、 冷却器、加热器等， 保证系统正常工作。
机械设计基础PPT完整全套教学 课件
• 机械设计概述 • 机械零件设计基础 • 连接件与紧固件设计 • 传动装置设计基础 • 轴系零部件设计基础 • 液压与气压传动系统设计基础 • 总结回顾与拓展延伸
01
机械设计概述
机械设计定义与分类
定义
机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方 式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润 滑方法等进行构思、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。
实际案例分析与讨论
典型机械产品的设计 案例解析
机械设计中的创新思 维和实践
实际工程问题的分析 和解决方案
行业前沿动态分享
机械设计领域的最新研究成果和趋势 智能制造、数字化和绿色制造等新技术在机械设计中的应用
机械设计面临的挑战和机遇
THANK YOU
优化设计
在满足强度要求的前提下，通过改 进结构形状、减轻重量、降低应力 集中等措施，提高零件的承载能力 和使用寿命。
疲劳强度分析
针对承受交变载荷的零件，进行疲 劳强度分析和寿命预测，确保其在 长期使用过程中不发生疲劳破坏。
03
连接件与紧固件设计
螺纹连接件设计原理及选型
螺纹连接件基本概念
06
液压与气压传动系统设计基础
液压传动系统工作原理及组成
液压泵
将机械能转换为液压 能的装置，提供动力 源。
液压马达和液压缸
将液压能转换为机械 能的执行元件，实现 往复或旋转运动。
控制阀
控制液压系统中油液 的流动方向、压力和 流量，以满足执行元 件的动作要求。
辅助元件
包括油箱、滤油器、 冷却器、加热器等， 保证系统正常工作。
机械设计基础PPT完整全套教学 课件
• 机械设计概述 • 机械零件设计基础 • 连接件与紧固件设计 • 传动装置设计基础 • 轴系零部件设计基础 • 液压与气压传动系统设计基础 • 总结回顾与拓展延伸
01
机械设计概述
机械设计定义与分类
定义
机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方 式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润 滑方法等进行构思、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。
实际案例分析与讨论
典型机械产品的设计 案例解析
机械设计中的创新思 维和实践
实际工程问题的分析 和解决方案
行业前沿动态分享
机械设计领域的最新研究成果和趋势 智能制造、数字化和绿色制造等新技术在机械设计中的应用
机械设计面临的挑战和机遇
THANK YOU
机械相关原理概论(ppt 84页)实用资料
2
h
1
e
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e
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h
1
e
（运动副中的）
高副
3机架
2从动件 h
1凸轮
e
1、因为，大家看见你台上的风光、头顶的光环！没成功的时候，怎么解释都是错的，因为人们相信眼见为实！所以，你就埋头干吧，别把时间浪费在解释上。 2、大学新生活，人生转折点。播种新希望，规划新目标。一定要自信，遇事不示弱。一定要自律，成功靠自己。有得必有失，不后悔过去。把握住现在，不强 求未来。金子会发光，理想终实现。
的实体称为机构
*机器的三特征：
构件
1）由一系列的相对运动单元体所组成。 2）各运动单元体之间都具有确定的相对运动。 3）能转换机械能或完成有用的机械功以代替或减轻
构人们件的劳动与。 零件有什么不同？
连杆放大
连杆放大
连杆体1 连杆头2
3 轴套
4
螺母5
垫圈7
连杆体1 螺栓6
连杆头2
3
轴套 4
3、在岁月中跋涉，看淡心境才会秀丽，看开心情才会明媚。累时歇一歇，随清风漫舞，烦时静一静，与花草凝眸，急时缓一缓，和自己微笑。 4、一个人的内在性情比任何能强加给他的东西更响亮、有力。如果大脑里发生的东西对你而言，比外部世界提供的任何晦涩事物及分心之事更有意思，你或许 就走对路了。
5、只有学习潇洒才可能一切潇洒。但是只是可能，因为处世能力过分出众而成功得人是有，但是你必须牢记实力得价值。 6、有时，放弃是另一种坚持，你错失了夏花绚烂，必将会走进秋叶静羌，任何事，任何人，都会成为过去，不要跟它过不去，无论多难，我们都要学会抽身而 退。
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（运动副中的）
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2从动件 h
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1、因为，大家看见你台上的风光、头顶的光环！没成功的时候，怎么解释都是错的，因为人们相信眼见为实！所以，你就埋头干吧，别把时间浪费在解释上。 2、大学新生活，人生转折点。播种新希望，规划新目标。一定要自信，遇事不示弱。一定要自律，成功靠自己。有得必有失，不后悔过去。把握住现在，不强 求未来。金子会发光，理想终实现。
的实体称为机构
*机器的三特征：
构件
1）由一系列的相对运动单元体所组成。 2）各运动单元体之间都具有确定的相对运动。 3）能转换机械能或完成有用的机械功以代替或减轻
构人们件的劳动与。 零件有什么不同？
连杆放大
连杆放大
连杆体1 连杆头2
3 轴套
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螺母5
垫圈7
连杆体1 螺栓6
连杆头2
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轴套 4
3、在岁月中跋涉，看淡心境才会秀丽，看开心情才会明媚。累时歇一歇，随清风漫舞，烦时静一静，与花草凝眸，急时缓一缓，和自己微笑。 4、一个人的内在性情比任何能强加给他的东西更响亮、有力。如果大脑里发生的东西对你而言，比外部世界提供的任何晦涩事物及分心之事更有意思，你或许 就走对路了。
5、只有学习潇洒才可能一切潇洒。但是只是可能，因为处世能力过分出众而成功得人是有，但是你必须牢记实力得价值。 6、有时，放弃是另一种坚持，你错失了夏花绚烂，必将会走进秋叶静羌，任何事，任何人，都会成为过去，不要跟它过不去，无论多难，我们都要学会抽身而 退。
2024版机械设计基础全套PPT电子课件教案完整版
机械设计基础全套PPT电子课件教案完整版目录•机械设计概述•机械零件设计基础•机构设计基础•连接与紧固设计•传动设计•轴系零部件设计•机械设计实践与应用01机械设计概述机械设计的定义与重要性定义机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、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。
重要性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因素。
功能需求原则可靠性原则经济性原则安全性原则机械设计的基本原则设计应满足机器或设备的预定功能要求。
设计应追求最佳的经济效益，包括降低成本、提高生产率和产品质量等。
设计应确保机器或设备的可靠性，使其在规定的条件下和规定的时间内完成规定的功能。
设计应确保机器或设备在使用过程中的安全性，防止对人员和环境造成危害。
机械设计的发展历程与趋势发展历程从传统的经验设计、类比设计到现代的优化设计、创新设计，机械设计经历了从简单到复杂、从低级到高级的发展过程。
发展趋势未来机械设计将更加注重创新、智能化、绿色化和人性化等方面的发展，同时还将涉及到更多的新材料、新工艺和新技术等领域。
02机械零件设计基础包括齿轮、带轮、链轮等，用于传递动力和扭矩。
传动零件包括轴、轴承、联轴器等，用于支撑和定位旋转部件。
轴系零件包括螺栓、键、销等，用于连接和固定各部件。
连接零件包括密封垫、密封圈等，用于防止泄漏和保持压力。
密封零件机械零件的分类与功能满足功能要求，保证可靠性，降低成本，便于制造和装配。
设计准则理论设计、经验设计、模型试验和有限元分析等。
设计方法运用数学优化方法，寻求最佳设计方案。
优化设计机械零件的设计准则与方法机械零件的材料选择与强度计算材料选择根据零件的工作条件和性能要求，选择合适的材料，如钢、铸铁、有色金属等。
强度计算根据零件的受力情况和材料的力学性能，进行强度校核和寿命估算。
机械工程概论课件PPT课件
5. 调质处理 淬火后再经高温回火的热处理工艺，称为调质处理。一
般要求具有较高综合机械性能的重要结构零件，都要经过调 质处理。
第28页/共38页
2、 表面处理技术 表面技术是利用各种物理的、化学的或机械的方法，使金属表面
获得特殊的化学成分、组织结构和性能，从而提高金属零件或构件 使用寿命的技术。
特点： ①只需进行表面改性或强化，可以节约材料。 ②可以获得特殊的表面层。 ③表面涂层很薄，涂层用料少。 ④可以用于修复已损坏、失效的零件。 表面技术的分类 ①表面覆层 镀层（电镀、化学镀等）、热喷涂、涂料涂装、陶瓷涂敷、 化学转化膜、堆焊、气相沉积、着色染色等。
用于制造滚动轴承的滚珠、套圈
第16页/共38页
名称 普通黄铜
铸锰黄铜 铸铝合金
纯铜
牌号 H62
应用举例 散热器、垫圈等
ZCuZnPb2 轴瓦、轴套
ZL102
耐磨性中上等零 件
T1
电线、导电螺钉
等
说明 “H”---黄铜；、62---质量分数 60.5~63.5%
Z----铸；L---铝；102---顺序 号 T`1---四种纯铜中的第一种 ； 99.50%
回火的目的：为了消除淬火时因冷却过快而产生的内应力，降低 金属材料的淬性，使它具有一定的韧性。
根据加热温度的不同，回火可分为低温回火、中温回火和高温回 火。
第27页/共38页
（1）低温回火：回火温度为150～250℃。低温回火能消除一定 的内应力，适当地降低钢的脆性，提高韧性，同时工件仍保持高 硬度、高耐磨性，应用于各种量具和刃具。
是最有代表性、性能最优越的塑料(即树脂)基复合材料
优点 碳纤维的强度比钢大四倍，重量只有钢的1／4，比铝还轻。 与玻璃钢相比，强度高0.5～1倍，弹性模量高2～4倍。 ①很高的耐腐蚀性； ②优良的热特性(绝热性，隔热性和尺寸稳定性等)； ③一定的电性能(通电发热，防静电干扰，导电性等)； ④滑动特性(耐磨性，润滑性)； ⑤减振性能(减振防噪等)；⑥放射线特性(X射线透过性)等。
般要求具有较高综合机械性能的重要结构零件，都要经过调 质处理。
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2、 表面处理技术 表面技术是利用各种物理的、化学的或机械的方法，使金属表面
获得特殊的化学成分、组织结构和性能，从而提高金属零件或构件 使用寿命的技术。
特点： ①只需进行表面改性或强化，可以节约材料。 ②可以获得特殊的表面层。 ③表面涂层很薄，涂层用料少。 ④可以用于修复已损坏、失效的零件。 表面技术的分类 ①表面覆层 镀层（电镀、化学镀等）、热喷涂、涂料涂装、陶瓷涂敷、 化学转化膜、堆焊、气相沉积、着色染色等。
用于制造滚动轴承的滚珠、套圈
第16页/共38页
名称 普通黄铜
铸锰黄铜 铸铝合金
纯铜
牌号 H62
应用举例 散热器、垫圈等
ZCuZnPb2 轴瓦、轴套
ZL102
耐磨性中上等零 件
T1
电线、导电螺钉
等
说明 “H”---黄铜；、62---质量分数 60.5~63.5%
Z----铸；L---铝；102---顺序 号 T`1---四种纯铜中的第一种 ； 99.50%
回火的目的：为了消除淬火时因冷却过快而产生的内应力，降低 金属材料的淬性，使它具有一定的韧性。
根据加热温度的不同，回火可分为低温回火、中温回火和高温回 火。
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（1）低温回火：回火温度为150～250℃。低温回火能消除一定 的内应力，适当地降低钢的脆性，提高韧性，同时工件仍保持高 硬度、高耐磨性，应用于各种量具和刃具。
是最有代表性、性能最优越的塑料(即树脂)基复合材料
优点 碳纤维的强度比钢大四倍，重量只有钢的1／4，比铝还轻。 与玻璃钢相比，强度高0.5～1倍，弹性模量高2～4倍。 ①很高的耐腐蚀性； ②优良的热特性(绝热性，隔热性和尺寸稳定性等)； ③一定的电性能(通电发热，防静电干扰，导电性等)； ④滑动特性(耐磨性，润滑性)； ⑤减振性能(减振防噪等)；⑥放射线特性(X射线透过性)等。
机械工程 完整的ppt课件
机械零件的疲劳大多发生在 －N曲线D点以前，可用下式描
述：
m rN NC (N ND)
D点以后的疲劳曲线呈一水 平线，代表着无限寿命区， 其方程为：
σγ
σγN1 σγN2 σγN
σγ
有限寿命区
无限寿命区
D
rN r N（ N D )
0
N1 N2 N
N0
N
由于ND很大，所以在作疲劳试验时，常规定一个
2）典型变应力及应力循环特征γ
.
σ
σ =常数 t
a）静应力：γ= +1 变应力特例
σ
一．载荷和应力的类型
σ
σa
σa σmin
σm σmax t
b）非对称循环变应力γ 在（+1～-1）间变化
σ
σa
σmax
t σmin
c）对称循环变应力γ= -1
.
应力类型
σa
σa
σm
σmax t
d）脉动循环变应力γ= 0
二．机械零件的失效形式及强度条件式
一）零件的失效形式 静应力作用下——过载断裂、塑性变形 变应力作用下——疲劳破坏约占零件损坏事故中的80% 。
二）零件强度条件式：σ ≤ [σ] = σlim / S
材料的极限应力
安全系数
1．静应力作用下 脆性材料制造的零件：σlim =σb 零件极限应力 塑性材料制造的零件：σlim =σS
用表面状态系数 来考虑
综合影响系数
(K )D
K
或
(K )D
K
考虑各因素影响
.
四.机械零件的疲劳强度计算
一）零件的极限应力线图
机械零件的疲劳强度计算1
由于零件几何形状的变化、尺寸大小、加工质量及强化因素等的 影响，使得零件的疲劳极限要小于材料试件的疲劳极限。
机械设计基础概论课件
机械设计基础概论课件教学内容：本节课的教学内容来自机械设计基础概论教材的第三章，主要介绍了机械设计的基本原则和方法。
具体内容包括：机械设计的任务和内容、机械设计的过程、机械设计的原则和方法等。
教学目标：1. 使学生了解机械设计的任务和内容，理解机械设计的重要性。
2. 培养学生掌握机械设计的基本原则和方法，提高学生的机械设计能力。
3. 帮助学生掌握机械设计的过程，使学生能够独立完成简单的机械设计任务。
教学难点与重点：难点：机械设计的原则和方法的理解和应用。
重点：机械设计的过程的掌握和运用。
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。
教学过程：一、引入：通过展示一些日常生活中的机械设备，引导学生思考机械设计的重要性。
二、讲解：讲解机械设计的任务和内容，解释机械设计的重要性。
引导学生了解机械设计的基本原则和方法。
三、演示：通过多媒体课件展示机械设计的过程，让学生直观地了解机械设计的过程。
四、练习：让学生根据所学内容，分组讨论并完成一个简单的机械设计任务。
五、讲解：讲解学生完成任务的情况，指出学生的不足之处，并进行改正。
板书设计：机械设计的过程：1. 确定设计任务和要求2. 收集资料和信息3. 制定设计方案4. 设计和计算5. 绘制图纸6. 审核和修改作业设计：1. 教材第三章课后习题。
2. 设计一个简单的机械装置，并绘制出其图纸。
课后反思及拓展延伸：通过本节课的教学，学生应该已经了解了机械设计的任务和内容，掌握了机械设计的基本原则和方法，并能够独立完成简单的机械设计任务。
在课后，学生可以通过阅读相关书籍、查找资料等方式，进一步拓展对机械设计的了解和认识。
同时，教师也应该对学生的学习情况进行及时的反馈和指导，帮助学生不断提高。
重点和难点解析：一、教学内容教学内容来自机械设计基础概论教材的第三章，主要介绍了机械设计的基本原则和方法。
具体内容包括机械设计的任务和内容、机械设计的过程、机械设计的原则和方法等。
《机械设备》课件
安全防护装置
保障操作人员和设备的安全。
清洁装置
保持机械设备和工作环境的清洁。
监测系统
实时监测机械设备的运行状态和性能 参数。
03
机械设备的维护与保养
机械设备维护保养的意义
延长设备使用寿命
提高设备运行效率
通过定期维护和保养，可以减少设备的磨 损和损坏，从而延长设备的使用寿命。
良好的维护保养可以保证设备的各项性能 参数正常，提高设备的运行效率。
齿轮
通过不同齿数的齿轮组合，实 现动力的变速和方向改变。
轴承
支撑旋转轴，减小摩擦和磨损 。
润滑系统
为传动系统提供润滑，降低摩 擦和磨损。
工作系统
执行机构
直接完成机械工作的部分，如 切割、挖掘等。
工作装置
与执行机构配合，完成特定工 作的部件。
工作介质
执行机构在工作过程中所涉及 的物质 Nhomakorabea如水、空气等。
绿色环保
随着环保意识的增强，机械设备的绿色环保性能将受到更多关注，推 动行业向低碳、环保方向发展。
创新驱动
未来机械设备的创新将更加活跃，涉及技术、设计、材料等多个领域 ，推动行业不断进步。
服务化转型
为了满足客户需求和提高附加值，机械设备的服务化转型将成为未来 的重要趋势，提供全方位的解决方案和增值服务。
详细描述
机械设备可以根据其用途、功能和结构进行分类。按用途可 分为加工机械、运输机械和生产机械等；按功能可分为动力 机械、传动机械和执行机械等；按结构可分为简单机械、组 合机械和复杂机械等。
机械设备在工业生产中的地位和作用
总结词
机械设备是工业生产中不可或缺的重要工具，能够提高生产效率、降低成本、 保证产品质量和实现自动化生产。
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为设计、评价和决策的依据。
方案设计：方案设计也称概念设计,实质上是
迭 代
产品功能原理设计。
技术设计：根据原理方案进行机器及零部件的
具体结构化设计，选择材料、拟定零件的形状和尺
寸、确定具体参数等，并进行各种必要的性能计算，
校核强度、安全性、成本和可靠性，最后画出部件
机械设计：
以机械作为对象所开展的设计活动，规划和设计实现预期功能的新机械或改 进原有机械的功能。
机械设计是推动人类社会和文明发展的重要助推器
图3-1 技术系统
图3-2 压力机用于冲压时的技术系统
3-3
3.1.2 机械设计的地位和意义 • 设计的目的是保证系统的功能，建立性能 优良、成本低廉、价值最佳的技术系统。它对 产品的技术和经济效果起着决定性作用，其重 要性是不言而喻的。在产品质量事故中，约 50%是由不良设计造成的。设计中的失误会造 成严重的损失，哪怕是设计中某些考虑不周的 地方也可能产生明显的负面效应。
牛马等动物→ 手推车、自行车→ 火车、汽车及电动车→飞机、航天器等
设计：
为了满足社会和人们对产品功能的需要，运用基础知识、专业 知识、实践 经验和系统工程等方法，将预定的目标通过人们创造性思维，经过一系列规划、 计算、分析和决策，产生载有相应的文字、数据、图形等信息的技术文件，以取 得最满意的社会与经济效益的全过程工作。
3.1.4 设计的本质和过程 1.设计的本质
1)设计的本质可以从下面几方面来说明： ① 从工作性质与内容看，设计的内容广泛。在传统的工程设计中，将设计过 程划分为方案设计、技术设计和工艺设计。随着计算机和信息技术的发展， 工程设计的范畴从传统的设计内容已扩展到产品规划、制造、检测、试验、 营销、运行、维护、报废、回收等全过程的全方位设计。 ② 从设计的过程与方法看，设计是一种活动。 2)设计的本质是由如下设计的基本特征所决定的： ① 约束性。设计是在多种因素的限制和约束下进行的，其中包括科学、技术、 经济等发展状况和水平的限制，也包括生产厂家提出的特定要求和条件，同 时还涉及环境、法律、社会心理、地域文化等因素。这些限制和要求构成了 一组边界条件，形成了设计人员进行构思或谋划的“设计空间”。设计人员 要想高水平地完成设计工作，就要善于协调各种关系，灵活处置，合理取舍， 精心构思，而这只有充分发挥自己的创造力才能做到。
设计文件
施
零部件购置
工
设
计
验证性能
最终产品 典型的机械设计工作流程图
产品规划：根据生产或生活的需要提出所要设
功能性、安全性、可靠性、
成本、可制造性……
计的产品，在充分的调查研究和分析的基础上，明
确提出新产品的功能、重量、强度、成本、安全和
可靠性等要求，同时要建立设计时应满足的约束条
件，最后制订出详细的设计任务书（或要求表）作
3.1.3 机械设计的主要类型
分类原则为创新与创造在设计中所占的比例
开发性设计（或称为原创设计）：开发设计前并不知道机械
的设计原理及方案，那么在设计中就要根据设计要求、使用要求、约束 条件等创造出机械的原理及结构的设计。
适应性设计（或称为再设计）：保持机械的主体原理方案及
结构不变，而对其结构和性能进行更新设计，以获得比原机械更优良的 性能和结构或一些附加功能的设计。
② 多解性。解决同一技术问题的办法是多种多样的，满足一定目的的设计方 案通常也并不是唯一的。任何设计对象本身都是包括多种要素的功能系统， 其参数的选取、尺寸的确定、结构形式的设想等都具有很强的可选择性。因 此，设计思维的活动空间是广阔的，它为设计人员创造性的发挥提供了天地。 ③ 相对性。设计结论或结果都是相对准确的，而不是绝对完备的，这就使得 设计人员经常处于一种相互矛盾的情境之中。例如，既要降低成本，又要增 加安全性、可靠性；既要能满足近期需要，又要照顾到长远发展；既要功能 全，又要体积小，如此等等。这种相互矛盾的要求给设计工作增加了难度， 加上事先难以预料的一些不确定因素的影响，使得设计人员在对设计方案的 选择和判定时，只能做到在一定条件下的相对满意和最佳。设计的这种相对 性特征一方面要求设计人员必须学会辨证思考；另一方面也给设计人员提供 了显示和发挥自己创造才能的机会。
变参数设计：保持机械的功能、原理方案不变，只对其结构性能参
数及布局进行调整、变更设计。
测绘和仿制：选定某先进机械，通过对其实物进行测绘，获得相关
设计技术资料，再通过必要的技术处理（例如标准化、工艺适应性调整 等）后形成的设计；仿制是指按照原机械的技术文件（例如设计图纸 等），通过适当的工艺后，直接按照原图纸进行生产。
第3章 机械设计及现代设计方法
3.1 概论 3.2 设计理论与方法 3.3 现代设计技术 3.4 优良性能设计基础技术 3.5 竞争优势创建设计技术 3.6 全生命周期设计技术 3.7 绿色产品设计技术
3.1 概 述
3.1.1 工程设计的概念
社会的发展离不开人类的思维活动和设计 例如，人类的代步工具的发展历程：
意义
•在产品质量事故中，约50%是由不良设计造成的。设计中的失 误会造成严重的损失，哪怕是设计中某些考虑不周的地方也可能 产生明显的负面效应。埃及20世纪70年代初竣工的阿斯旺水坝 就是一例，它有效地控制了尼罗河流域的水旱灾害，并能供应电 力，对国民经济的发展起了一定的作用，但由于设计时对环境因 素分析不够，没有考虑对自然生态平衡的影响并采取相应的措施， 从而引起一系列严重的问题，如大量泥沙和有机质沉于水库底部， 致使尼罗河下游缺乏肥源，土壤变得贫瘠；尼罗河入海口处沙丁 鱼食物不足，数量急剧减少；河口三角洲的洼地退缩，影响沿河 的军事及工业建筑的安全。水库建成后，下游一些地方的河水变 为死水，血吸虫及疟蚊大量繁殖，对居民健康造成很大威胁。由 此可见避免设计失误的必要性。
2. 设计的过程
机械设计是一个创造性的工作过程，必须 有科学的设计步骤和程序
从宏观的角度看，机械设计过程可分为产 品规划、方案设计、技术设计和施工设计
等四个阶段
产
提出任务
品பைடு நூலகம்
规
划
详细需求
方
创造概念
案
设
计
概念评价和选择
探讨设计选择
满足
样机研究
理想
的性 能
测试
技
术
设
分析
计
选择最终设计
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