机械设计学第十章
机械设计第十版考点知识点总结

第一章绪论1.机器是用来代替人们体力和部分脑力劳动的工具。
2.机器的基本组成要素是机械零件。
第二章机械设计总论1.原动机部分是驱动整部机器完成预定功能的动力源。
2.执行部分是用来完成机器预定功能的组成部分。
3.传动部分是用来完成运动形式、运动及动力参数转变的。
4.机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。
5.设计机器的一般程序:计划阶段、方案设计阶段、技术设计阶段、技术文件编制阶段、计算机在机械设计中的应用。
6.机器的主要要求:使用功能要求、经济性要求、劳动保护和环境保护要求、寿命可靠性的要求。
7.机械零件的主要失效形式:整体断裂、过大的残余变形、零件的表面破坏、破坏正常工作条件引起的失效。
8.设计机械零件时应满足的基本要求:避免在预定寿命期内失效的要求、结构工艺性要求、经济性要求、质量小的要求、可靠性要求。
9.避免在预定寿命期内失效要求:强度、刚度、寿命。
10.机械零件的设计准则:强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则。
11.平均工作时间MTTF:对不可修复的零件,其失效前的平均工作时间。
12.平均故障间隔时间MTBF:对可修复的零件,其平均故障间隔时间。
第三章机械零件的强度1.机械中各零件之间力的传递,是通过两个零件的接触来实现的,接触分为外接触和内接触,也可分为点接触和线接触。
2.可以吧一切引起失效的外部作用的参数称为应力,把零件本身抵抗失效的能力称为强度。
第四章摩擦、磨损及润滑概述1.当在正压力作用下相互接触的两个物体受切向外力的影响而发生相对滑动,或有相对滑动的趋势时,在接触表面上就会产生抵抗滑动的阻力,这一自然现象称为摩擦,产生的阻力称为摩擦力。
2.摩擦分为两类:一类是发生在物质内部,阻碍分子间相对运动的内摩擦;另一类是当相互接触的两个物体发生相对滑动或有相对滑动的趋势时,在接触表面上产生的阻碍相对滑动的外摩擦。
3.仅有相对滑动趋势时的摩擦称为静摩擦。
4.相对滑动进行中的摩擦称为动摩擦。
机械设计(第八版)课后答案 高等教育出版社 第十章

1 =1±1
ρΣ ρ1 ρ2
2008年11月19日
机械设计——齿轮传动
54
接触疲劳强度公式
校核公式:σ H =
2 KT1
φ
d
d
3 1
⋅
u± u
1
⋅
Z
H
⋅
ZE
≤
[σ
H
]
σ H = 2.5Z E
2 KT1 ⋅ u ± 1
φ
d
d
3 1
u
≤ [σ H ]
ZE—弹性影响系数,p198表10-6; ZH—区域系数,标准直齿轮α=20°时, ZH=2.5 u—齿数比 u2 / u1 φd—齿宽系数,φd =b/d1
• 开式传动中一般不会出现点蚀现象 采取措施:
• 提高材料硬度⇒增强抗点蚀能力 • 合理选择润滑油⇒防止裂纹扩展
2008年11月19日
机械设计——齿轮传动
18
4 齿面胶合
产生原因:
• 高速重载;散热不良; • 滑动速度大;齿面粘连后撕脱 发生机理:
• 压力大、温度高 ⇒ 润滑失效 ⇒ 表面
粘接 ⇒ 相对运动撕裂
发生部位:
• 齿面相对滑动大的地方 • 沿运动方向撕裂 发生状况:
• 高速重载齿轮传动 采取措施:
• 减小模数,降低齿高 • 采用粘度大的润滑油
• 抗胶合能力强的润滑油 • 材料的硬度及配对
2008年11月19日
机械设计——齿轮传动
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5 塑性变形
产生原因: • 重载,齿面软 发生机理: • 过大应力 ⇒ 齿面、齿体塑性流动⇒ 脊
• 失效形式 设计准则
• 一般设计时采用的准则:
• 齿根弯曲疲劳强度、齿面接触疲劳强度准则
《机械设计》(第八版)课后习题答案(全共页)

封面作者:PanHongliang仅供个人学习第三章机械零件的强度习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限,取循环基数,,试求循环次数N分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解]3-2已知材料的力学性能为,,,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解]得,即根据点,,按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4圆轴轴肩处的尺寸为:D=72mm,d=62mm,r=3mm。
如用题3-2中的材料,设其强度极限σ=420MPa,精车,弯曲,βq=1,试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
B[解] 因,,查附表3-2,插值得,查附图3-1得,将所查值代入公式,即查附图3-2,得;按精车加工工艺,查附图3-4,得,已知,则根据按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5如题3-4中危险截面上的平均应力,应力幅,试分别按①②,求出该截面的计算安全系数。
[解] 由题3-4可知(1)工作应力点在疲劳强度区,根据变应力的循环特性不变公式,其计算安全系数(2)工作应力点在疲劳强度区,根据变应力的平均应力不变公式,其计算安全系数第五章螺纹连接和螺旋传动习题答案5-5图5-49是由两块边板和一块承重板焊接的龙门起重机导轨托架。
两块边板各用4个螺栓与立柱相连接,托架所承受的最大载荷为20kN,载荷有较大的变动。
试问:此螺栓连接采用普通螺栓连接还是铰制孔用螺栓连接为宜?为什么?Q215,若用M6×40铰孔用螺栓连接,已知螺栓机械性能等级为8.8,校核螺栓连接强度。
[解] 采用铰制孔用螺栓连接为宜因为托架所受的载荷有较大变动,铰制孔用螺栓连接能精确固定被连接件的相对位置,并能承受横向载荷,增强连接的可靠性和紧密性,以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移,而普通螺栓连接靠结合面产生的摩擦力矩来抵抗转矩,连接不牢靠。
(1)确定M6×40的许用切应力[]由螺栓材料Q215,性能等级8.8,查表5-8,可知,查表5-10,可知(2)螺栓组受到剪力F和力矩(),设剪力F分在各个螺栓上的力为,转矩T分在各个螺栓上的分力为,各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为r,即由图可知,螺栓最大受力故M6×40的剪切强度不满足要求,不可靠。
机械原理第八版第十章答案

机械原理第八版第十章答案【篇一:机械原理第八版答案与解析】1、如图a所示为一简易冲床的初拟设计方案,设计者的思路是:动力由齿轮1输入,使轴a连续回转;而固装在轴a上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。
试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),分析其是否能实现设计意图?并提出修改方案。
解 1)取比例尺?l绘制其机构运动简图(图b)。
2)分析其是否能实现设计意图。
图 a)由图b可知,n?3,pl?4,ph?1,p??0,f??0 故:f?3n?(2pl?ph?p?)?f??3?3?(2?4?1?0)?0?0因此,此简单冲床根本不能运动(即由构件3、4与机架5和运动副b、c、d组成不能运动的刚性桁架),故需要增加机构的自由度。
图 b)3)提出修改方案(图c)。
为了使此机构能运动,应增加机构的自由度(其方法是:可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副,或者用一个高副去代替一个低副,其修改方案很多,图c给出了其中两种方案)。
图 c1)图 c2)2、试画出图示平面机构的运动简图,并计算其自由度。
图a)解:n?3,pl?4,ph?0,f?3n?2pl?ph?1图 b)解:n?4,pl?5,ph?1,f?3n?2pl?ph?13、计算图示平面机构的自由度。
将其中的高副化为低副。
机构中的原动件用圆弧箭头表示。
3-1解3-1:n?7,pl?10,ph?0,f?3n?2pl?ph?1,c、e复合铰链。
3-2解3-2:n?8,pl?11,ph?1,f?3n?2pl?ph?1,局部自由度3-3 解3-3:n?9,pl?12,ph?2,f?3n?2pl?ph?14、试计算图示精压机的自由度解:n?10,pl?15,ph?0解:n?11,pl?17,ph?0p??2pl??p?h?3n??2?5?0?3?3?1p??2pl??p?h?3n??2?10?3?6?2f??0f??0f?3n?(2pl?ph?p?)?f?f?3n?(2pl?ph?p?)?f??3?10?(2?15?0?1)?0?1 ?3?11?(2?17?0?2)?0?1(其中e、d及h均为复合铰链)(其中c、f、k均为复合铰链)5、图示为一内燃机的机构简图,试计算其自由度,并分析组成此机构的基本杆组。
02《机械设计学》课程第二章学生版

组成。
第二章 机器的组成及典型机器的功能分析
汽车的组成
图2-1 汽车的组成 1----底盘 2----发动机 3----车身
第二章 机器的组成及典型机器的功能分析
CA6140车床
图2-2 车床组成图 1—床身 2—尾座 3—刀架 4—主轴箱 5—进给箱 6—床腿 7—溜板箱
一、是家将用线缝按纫一机定的规总律功缝能于:缝料上。它可使一 根或多根线通过自连、互连或交织,在缝料上 形成一定形式的线迹。
第二章 机器的组成及典型机器的功能分析
第四节 典型机器的功能分析之一 ---家用缝纫机
缝纫功能的特点:
1) 机缝线迹整齐美观,缝合牢固,缝纫迅 速,能用于缝制棉、麻、丝、毛、化纤及 皮革、纸张等。
前后微调功能、压纸功能等
第二章 机器的组成及典型机器的功能分析
第三节 机器的分类
从功能的观点看,所有机器分为 :
• 工艺类--指那些对物料进行工艺性加工的机器。
主要特征:1、具有专用的工作头 2、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,而 只是实现某些特殊的动作功能。
第二章 机器的组成及典型机器的功能分析
的工作头就是送布
牙。
图2-10 送布牙送料时的工作情况 1—压脚 2—缝料 3—送布牙
4—送布牙槽 5—针板
第二章 机器的组成及典型机器的功能分析
第四节 典型机器的功能分析之一 ---家用缝纫机
二、家用缝纫机的功能分析
2、辅助功能
1)调节面线和底线的阻尼功能 2)调节压脚加紧力的功能 3)调节送布牙针距的功能 4)绕底线功能
图2-3 车床的功能原理图 1—工件 2—车刀
机械设计学ppt课件

精品课件
一、机器(现代机器):
机器是由两个或两个以上的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和控制下,实现为之
化设计和商品化设计的特点 §1-4近代设计科学的重大发展
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§1-1机械设计的地位与作用
一、机械设计的概念 二、 机械设计与其他学科和科技的关系 三、 作用
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一、机械设计的概念
机械设计
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、润滑方式等进行构思、分析 和计算并将之转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。
设计的某种或某几种功能。
注意:1)两个或两个以上的构件
2)联系:联接方式
3)功能和控制
二、包含了两个新的概念:
功能(设计学的核心)和控制(可以由某种智能体来实现)
三、构件(广义):
式)
构件之间的联系(机械联接,电、磁、气、液等各种联系方
构件:机器中每一个独立的单元体
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§2-2机器的组成
计和商品化设计 2. 实质:原理方案的构思和拟定的过程 3. 设计方法:以简图或示意图来进行方案构思
(例:船用抽水机)
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二、 实用化设计 1.工作:设计结构、选择材料、确定尺寸 2.特点:从初步设计到详细设计再到设计完善的
由粗到细的过程 3. 要求:明确、简单、安全可靠、掌握和遵循其
3
1947年麦尔斯提出的功能的概念算起:三个方
(NEW)邱宣怀《机械设计》(第4版)配套题库【名校考研真题+章节题库+模拟试题】
第2章 机械零件的工作能力和计算准则 一、填空题
1.若一零件的应力循环特性, , N/mm2,此时 为 ( ), 为( ), 为( )。[中南大学2000研] 【答案】210N/mm2;280N/mm2;140N/mm2 【解析】根据题意可得
解得:
N/mm2;
N/mm2
则平均应力:
。
2.支承定轴线齿轮传动的转轴,轴横截面上某点的弯曲应力循环特性r =______;而其扭转应力的循环特性r=______。[国防科技大学2001研]
第1篇 总 论
第1章 机械设计概论
一、填空题
机械设计中所谓的失效是指______,常见的失效形式有______、 ______、______等。[北京航空航天大学2001研]
【答案】在设计预定的期间内,并在规定的条件下,不能完成正常的功 能;整体断裂;零件的表面破坏;过大的残余变形
【解析】机械零件的失效形式主要有:整体断裂、过大的残余变形、零 件的表面破坏、破坏正常工作条件引起的失效。
3.由原动机标牌功率计算出来的载荷为计算机载荷也叫名义载荷。 ( )[上海大学2006研]
【答案】错
【解析】由原动机标牌功率计算出来的载荷称为理论载荷或名义载荷。
4.增大零件的截面尺寸只能提高零件的强度不能提高零件的刚度。 ( )[上海大学2006研] 【答案】错 【解析】零件截面尺寸的增大不仅能够提高零件的强度,同时也提高了 零件的刚度。 5.进行机械零件强度计算时,所用的载荷是指载荷系数与名义载荷的 乘积。( )[西安交通大学2007研] 【答案】对
3.变应力可由______产生,变应力特性可用______等五个参数中的任 意两个来描述。[北京航空航天大学2001研]
【答案】静载荷;最大应力、最小应力、平均应力、应力幅、应力循环 特性
机械基础课程简介教学幻灯片
第五节 力矩和平面力偶系 第六节 平面一般力系 第七节 平面平行力系 第八节 物体系统的平衡
第七章教学目标或要求
在了解静力学的基本概念和静力学 公理的基础上,着重掌握物体的受力分 析和受力图,熟悉平面汇交力系的特点。
第十六章 轴和联轴器(3学时)
第一节 轴的功用和分类 第二节 轴的设计 第三节 联轴器
第十六章教学目标或要求
了解轴的功用和分类,着重掌握轴的 设计,熟悉联轴器。
第十七章 滑动轴承(3学时)
第一节 滑动轴承的特点和分类 第二节 径向滑动轴承座的结构型式 第三节 轴套与轴瓦 第四节 滑动轴承的润滑 第五节 液体润滑滑动轴承简介 第六节 半液体润滑滑动轴承的设计计算
第十四章教学目标或要求
了解齿轮传动的特点和分类,着重掌 握渐开线的形成及其性质,熟悉渐开线 齿廓啮合的几个重要性质。
了解渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动, 着重掌握渐开线直齿圆柱齿轮的加工方 法,熟悉渐开线圆柱齿轮精度。
了解齿轮轮齿的失效形式,着重掌握 齿轮的材料、热处理和许用应力,熟悉 斜齿圆柱齿轮传动。
了解带传动的特点,着重掌握V带传 动的设计,章 齿轮传动(9学时)
第一节 齿轮传动的特点和分类 第二节 渐开线的形成及其性质 第三节 渐开线齿廓啮合的几个重要性质 第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参
数和几何尺寸
第五节 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 第六节 渐开线直齿圆柱齿轮的加工方法 第七节 渐开线圆柱齿轮精度简介
第十七章教学目标或要求
了解滑动轴承的特点和分类,着重掌 握半液体润滑滑动轴承的设计计算,熟 悉径向滑动轴承座的结构型式。
机械设计教案
教材分析1.教材基本信息教材名称:机械设计出版社:高等教育出版社主编:濮良贵出版时间:2013年5月第9版2。
章节内容第一章绪论第二章机械设计总论第三章机械零件的强度第四章摩擦、磨损及润滑第五章螺纹连接机螺旋传动第六章键、花键、物件连接和销联结第七章铆接、焊接、胶接和过盈连接第八章带传动第九章链传动第十章齿轮传动第十一章蜗杆传动第十二章滑动轴承第十三章滚动轴承第十四章联轴器和离合器第十五章轴第十六章弹簧第十七章机座和箱体1第十八章减速器和变速器3。
教学手段和方法教学方法:教师讲授、案例分析、集体讨论、个别回答、师生互动启发教学手段:课件演示、视频课件4.实训教学环节实训一:连接件认知(螺栓、键、销)实训二:传动部件认知(带、齿轮、蜗杆、链传动)实训三:轴系部件认知(轴、轴承、联轴器、离合器等)5.教材优缺点分析优点:《“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材:机械设计(第9版)》是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材,是在西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著,濮良贵、纪名刚主编《机械设计》(第八版)的基础上,根据教育部2011年制订的“机械设计课程教学基本要求"和编者多年来的教学实践经验,考虑加强学生素质教育和能力培养,结合拓宽专业面后的教学改革以及我国机械工业发展的需要修订而成的。
内容上能够反映现代机械设计的最新技术,具有较强的针对性和实用性.书后附录有常用量的名称、单位、符号及换算关系。
教材覆盖面广,较为权威。
缺点:配套习题略少,没有配套的实验指导类教材6.参考教材机械设计指导手册(图书馆)机械设计课程设计机械设计习题集2第1次 2学时单元标题:第一章绪论第二章机械设计总论课堂类别:理论教学目标:1、了解机器的组成;明确零件的概括分类及零件与机器的关系。
2、明确本课程的内容、性质和任务;注意本课程与先修课程及后续课程的关系和相应的学习方法.3、深刻理解机械零件的失效形式及应满足的基本要求。
机械学第10章新
★ 齿轮轴的轴向定位? 靠齿轮端面与及左、右端盖内侧
面接触而定位。 ★ 齿轮11在轴上的定位?
用螺母和键在轴向和径向固定、定位。
2020/4/6
装配图
③ 密封装置
为了防止漏油及灰尘、水分进入泵体 内影响齿轮传动,在主动齿轮轴的伸出端 设有密封装置,靠压盖螺母和压盖将密封 圈压紧密封。
★ 能清楚表达部件的 工作原理、主要的
主视图
装配关系或其结构
特征。
⒊ 选择其他视图
表达主视图没能表达的内容。
2020/4/6
滑动轴承
轴衬与轴承孔 的装配关系及工作 原理,需还选需择选择全什剖么 的左视图视表图呢达?。
为了清楚表达 滑动轴承的外形特 征及轴衬与其座孔 的装配情况,选择 沿轴承盖与轴承座 结合面半剖的俯视 图表达。 ⒋ 方案比较
阀盖2 填料垫8
扳手13
填料压 紧盖11
阀体1
2020/4/6
密封圈3 阀芯4 调整垫5
一、 装配图的作用:
是制定装配工艺规程,进行装配、检验、 安装及维修的技术文件。
二、装配图的内容:
(1) 一组视图。 用视图、剖视图、断面图及其它表达方法来
表达机器或部件的工作原理、各零件间的相对位 置、装配关系、连接方式、传动路线及零件的主 要结构形状等方面的内容。
⒊ 清楚 读图时清楚易懂。 二、视图选择的步骤和方法
⒈ 部件分析
2020/4/6
工作原理 配合关系
结 构 联接固定关系 相对位置关系
⑵ 结构分析
销套5
轴承座1 下轴衬2
轴承盖4 上轴衬3
螺母8 垫圈6 螺柱7
2020/4/6
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4、营销优势和实质优势 把“相对品质差异”和“相对成本差异”看作为实 相对品质差异” 相对成本差异” 质性的优势,使它和“营销手段”结合起来。 质性的优势,使它和“营销手段”结合起来。
总结上述各种类型的优势,其中最根本的是“实质 总结上述各种类型的优势,其中最根本的是“ 优势” 也是本书所要讨论的主要内容。 优势”,也是本书所要讨论的主要内容。
各种形状的加湿器
2、要有更深入的思维 • 每当采用一种创新的原理或结构时,往往会引起人 每当采用一种创新的原理或结构时, 们很大的兴趣,甚至在市场上掀起高潮, 们很大的兴趣,甚至在市场上掀起高潮,但是在新 的东西应用的同时,不仅会带来好的性能、 的东西应用的同时,不仅会带来好的性能、好的效 而且也可能会带来一些制造、装配、 果,而且也可能会带来一些制造、装配、成本等方 面的问题。另一方面,一种新的东西往往有很多细 面的问题。另一方面, 节会影响它的性能的发挥。人们在设计中, 节会影响它的性能的发挥。人们在设计中,往往只 做到一个粗糙的原型,而很多细节往往需求经过长 做到一个粗糙的原型, 期的改型才能完善, 期的改型才能完善,这些完善工作就是属于深入思 维的问题。从同一个原型出发, 维的问题。从同一个原型出发,谁能在细节完善方 面走得更快、更深入, 面走得更快、更深入,谁就能在竞争中占更大的优 势。
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2、局部优势和全面优势 取取全面优势当然是最理想的目标, 取取全面优势当然是最理想的目标,是每个企业领 导梦寐以求的目标。 导梦寐以求的目标。 考虑你的产品首先取得哪几项优势, 考虑你的产品首先取得哪几项优势,才能保证在市 场上能取得一席之地。在一些主要方面取得局部优 场上能取得一席之地。 势也是一种重要的策略 3、绝对优势和相对优势 在激烈的竞争面前,任何优势都是相对的, 在激烈的竞争面前,任何优势都是相对的,或者是 应用领域方面的相对优势,或者是时间方面的相对 应用领域方面的相对优势, 优势,绝对优势的情况是很难长久存在的。 优势,绝对优势的情况是很难长久存在的。 正因为优势总是相对的.因此才给一些企业以机会, 正因为优势总是相对的.因此才给一些企业以机会, 12 可以说. 可以说.机会面前人人平等
• 例如,在某种加湿器推上市场时由于它的功能原 例如, 理是新颖的,用超声造雾, 理是新颖的,用超声造雾,一开始在市场上非常 畅销。但是人们发现,由于水中的水垢, 畅销。但是人们发现,由于水中的水垢,使室内 家具表面到处沉结白粉,很快造成市场滑落。 家具表面到处沉结白粉,很快造成市场滑落。这 从设计的方面看, 从设计的方面看,就是因为在设计过程缺乏全面 的思维,或在全面思维中存在疏忽, 的思维,或在全面思维中存在疏忽,或者说已经 想到但认识不足,没有采取措施来防止结果。 想到但认识不足,没有采取措施来防止结果。
§10-2 优势分析 10根据产品在市场上的表现,可以把优势的类型分为 根据产品在市场上的表现, 以下一些方面: 以下一些方面: 1、表面优势和本质优势 一个产品的本质优势指:它的功能原理是否新颖、 一个产品的本质优势指:它的功能原理是否新颖、 技术性能指标是否先进、 技术性能指标是否先进、制造质量是否上乘等与实 用效果有关系的技术内容,它决定着一个产品的技 用效果有关系的技术内容, 术水平。 术水平。 表面优势则是指:外观、色彩、附加功能以及宣传、 表面优势则是指:外观、色彩、附加功能以及宣传、 广告等,它们是非本质的东西。 广告等,它们是非本质的东西。
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四、是一种高层次的设计思维 比较常规设计和创造性设计, 比较常规设计和创造性设计,优势设计在思维方面 有更高、更深、更广的层次。 有更高、更深、更广的层次。 1、要求有更全面的思维能力 从一个产品的构思开始就应该有全面的思维, 从一个产品的构思开始就应该有全面的思维, 也就是要能对这个产品将来在制造、使用、 也就是要能对这个产品将来在制造、使用、维护 以至回收等各方面可能遇到的问题做出预见性飞 分析,以免这个产品在花了很大力量推上市场, 分析,以免这个产品在花了很大力量推上市场, 出现使用上的或维护上的问题, 出现使用上的或维护上的问题,以至造成致命的 7 损害。 损害。
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关键技术一般指当前传统的常规技术难以解决的技术 问题。 问题。关键技术很大程度上要依靠非机械性技术来解 决。所以要把广义物理效应和关键技术功能联系起来。 所以要把广义物理效应和关键技术功能联系起来。
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电磁悬浮技术(electromagnetic levitation )简称 )简称 电磁悬浮技术( EML技术 技术。 EML技术。它的主要原理是利用高频电磁场在金属表 面产生的涡流来实现对金属球的悬浮。 面产生的涡流来实现对金属球的悬浮。
图示企业在竞争中的竞争优势图。 图示企业在竞争中的竞争优势图。 决定市场竞争优势地位的两个主要指标是: 决定市场竞争优势地位的两个主要指标是: 1)相对品质差异(relative difference) 相对品质差异(relative 2)相对成本 (relative cost)
3
§10-1 优势设计的基本思想 10优势设计, 优势设计,其基本思想完全不同于以个人兴趣出发的 设计,或为追求某种品味的设计, 设计,或为追求某种品味的设计,也不是单纯追求创 新的设计。优势设计的基本思想在于以下几方面: 新的设计。优势设计的基本思想在于以下几方面: 一、是一种面向市场的设计 所谓面向市场,主要应使设计者认识到市场的挑剔性, 所谓面向市场,主要应使设计者认识到市场的挑剔性, 市场的严酷性.以及市场的多变性。 市场的严酷性.以及市场的多变性。 面向市场的设计和一般设计的最大区别主要在于一般 性设计大多是纯技术性的设计, 性设计大多是纯技术性的设计,而面向市场的设计是 要考虑多得多的因素,要意识到风险的存在。 要考虑多得多的因素,要意识到风险的存在。
常用的方法之一是电磁钩 爪式驱动机构( 10—2): 爪式驱动机构(图10—2): 用两套钧爪分别交替作握 放开和提升(或放下) 持、放开和提升(或放下) 动作,钩爪作用于驱动杆 动作, 的沟槽内, 的沟槽内,可保证握持可 靠。提升(或放下)的动力 提升(或放下) 则来自密封套外的电磁线 圈对磁环的吸引力。磁环 圈对磁环的吸引力。 的作用是控制钩爪的开、 的作用是控制钩爪的开、 合和上、下运动。 合和上、下运动。
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3、用广义物理效应解决关键技术功能 关键技术有“ 关键技术有“软”和“硬”两种。 两种。 软关键技术体现在产品的总体设计思想方面,而并 软关键技术体现在产品的总体设计思想方面, 不一定在具体的技术内容上有很多尖端技术。 不一定在具体的技术内容上有很多尖端技术。 硬关键技术则要求对产品的核心技术或重点技术进 行研究,使之超过常规水平及同类水平。 行研究,使之超过常规水平及同类水平。 关键技术问题大多数是机器中出现的技术矛盾,例 关键技术问题大多数是机器中出现的技术矛盾, 如汽车安全带控制器中就存在这样的技术矛盾—— 如汽车安全带控制器中就存在这样的技术矛盾—— 强度和灵敏度之间的矛盾。 强度和灵敏度之间的矛盾。
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§10-3 优势设计的物理学基础 10一个产品的技术性的“实质优势” 一个产品的技术性的“实质优势”。必然以技术创新 为基础,以及思维方法和工作方法为基础。因此, 为基础,以及思维方法和工作方法为基础。因此,我 们从优势设计的物理学基础和优势设计的哲学基础两 个方面来讨论。 个方面来讨论。 产生动作功能和工艺功能, 产生动作功能和工艺功能,所有的物理效应都可以利 生物、 用,如:电、磁、气、液、波、光、生物、化学等效 物理效应是一种“广义物理效应” 应。物理效应是一种“广义物理效应”。 广义物理学思想主要体现在以下一些方面: 广义物理学思想主要体现在以下一些方面: 1、用广义物理效应实现机械动作功能 在不同场合下利用不同的物理效应来驱动机械运动, 在不同场合下利用不同的物理效应来驱动机械运动, 可能比纯机械的方式有效。 可能比纯机械的方式有效。 14
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磁悬浮系统组成:由转子、传感器、 磁悬浮系统组成:由转子、传感器、控制器和执行器 部分组成, 4部分组成,其中执行器包括电磁铁和功率放大器两 部分。 部分。 假设在参考位置上,转子受到一个向下的扰动, 假设在参考位置上,转子受到一个向下的扰动,就会 偏离其参考位置, 偏离其参考位置,这时传感器检测出转子偏离参考点 的位移,作为控制器的微处理器将检测的位移变换成 的位移, 控制信号, 控制信号,然后功率放大器将这一控制信号转换成控 制电流,控制电流在执行磁铁中产生磁力,从而驱动 制电流,控制电流在执行磁铁中产生磁力, 转子返回到原来平衡位置。因此, 转子返回到原来平衡位置。因此,不论转子受到向下 或向上的扰动,转子始终能处于稳定的平衡状态 或向上的扰动,
将一个金属样品放置在通有高频电流的线圈上时, 将一个金属样品放置在通有高频电流的线圈上时,高 频电磁场会在金属材料表面产生一高频涡流, 频电磁场会在金属材料表面产生一高频涡流,这一高 频涡流与外磁场相互作用,使金属样品受到一个洛沦 频涡流与外磁场相互作用, 兹力的作用。在合适的空间配制下, 兹力的作用。在合适的空间配制下,可使洛沦兹力的 方向与重力方向相反,通过改变高频源的功率使电磁 方向与重力方向相反, 力与重力相等,即可实现电磁悬浮。 力与重力相等,即可实现电磁悬浮。一般通过线圈的 交变电流频率为104 交变电流频率为104—105Hz 。 104—
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2、用广义物理效应实现机械工艺功能 加工工艺功能比动作功能更易于采用广义物理效应。 加工工艺功能比动作功能更易于采用广义物理效应。 例如: 例如: 用各种物理效应对物体的作用来代替用机械工 作头对物体的直接作用, 作头对物体的直接作用,是工艺功能中有宽广前景 的新途径,发展前景不可限量。 的新途径,发展前景不可限量。
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二、是一种战略性的分析、预测、判断和决策 是一种战略性的分析、预测、 优势设计必须善于进行产品方向预测和技术方向分 析,要能够从复杂多变的市场变化和日新月异的技 术进步中寻求能在当前以及以后的市场上占主导地 位的产品和技术方向。 位的产品和技术方向。