《机械系统设计》电子教案

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。机械工程科学的组成：P1图1.1机械学：机械设计过程（核心部分）；机械制造：机械制造过程（基础部分）。机械学所包含的内容：P3图1.5二、机械、机械系统、系统机械：关于机械的定义，目前尚无严格的定论，一般可归纳为：须由两个以上的零、部件组成；程这些跌零、辽部件快的运强动部她件，疾应按特设计惭要求暮作确日定的弄运动陪；层将外岭来的到能源冠转变筐为有薯用的备机械辟功。马【唐举例浓】绕机怨械产助品：犹汽车特、拖遮拉机屯、机蜓床、滩钟表若……拆系统悲：是休指具哲有特猎定功范能的踪、相钓互间露具有傲一定辞联系李的许陈多要码素构句成的饱一个恐整体然。即套由两多个或醋两个林以上努的要尸素组忙成的堡具有补一定市结构联和特律定功滴能的莲整体飘都是宅系统桐。梅机械袋系统签：由连若干蜡个零邮、部稻件及廊装置愿组成去的，抽彼此饭间有途机联卫系，租并能叫完成贝特定阴功能哥的系屡统，峰称之村为机叉械系欢统。篇系统光应具泻有下很述特执性：惭目的么性：饼完成塘特定积的功生能馆相关坟性与呼整体乔性：凶相关盒性：宅各构碎成要倍素之抢间是驱相互煌联系链的卧整体响性：浑评价迟一个抹系统田的好雷与坏墙要看秘该系瓣统的泽整体微功能芳环境饶的适绕应性誓：系赶统对位外部出环境延变化露和干嚷扰有右良好斗适应庆性册三、被机械裹系统艺的组赴成：朝P4遮图1童.6织动力膀系统料：为趣系统魔提供仔能源昼（动钉力源帜）抗执行束系统裙：是爱系统狐的执旋行输禽出部摆分递传动岂系统裙：把战运动肺和动哗力由摄动源赞传递畏给执威行系帅统的啄中间倦环节批操纵干、控群制系施统：蜓使前筛三者绕协调退动作略和运红行愤支承期系统商：支尺承和成联系茄各机面件扣润滑昨、冷挤却与检密封妄系统筛：牺四、副机械状系统催的地担位与携作用俯几乎青任何铲产品币都离筑不开道机械守系统边，它浙涉及棋到社葡会的赌各界领域积。宴1.浮2机垦械系野统设孕计的酿任务杰、基朽本原秧则及种要求鲁一、阀机械箩系统旱设计械的任索务及脱设计红类型南：姨机械宴系统盗设计肥的任补务：邪是开于发新小的产样品和射改造河老产昆品。重最终前目的蜡是为耻市场势提供师优质禽高效示、价塞廉物桂美的昂机械退产品讲，以呈取得颂较好摆的经西济效懒益。疮设计舅类型翅：村全创马新设像计损适应橡性设弹计适变异贸性设懒计镇二、愚机械厉系统是设计施的基涂本原突则及动要求狐设计盯的基向本原质则和丹法规茶：摘需求势原则克信息疯原则咬系统惹原则皮优化宜、效白益原印则辽设计丛要求倡：督功能臭要求蚕适应借性要忧求棍可靠们性要强求倡生产兆能力音要求盏使用欠经济叙性要肆求旺成本胖要求恰仍友三、纪产品码设计织、产谣生过缠程翁益恨P1耳0图犬1.府12挖产品役策化罢跟氏产品逆设计驻免欣产品滤生产渠喉钱产品回销售押稍驼产品华运转丘吧黎产品质报废滨回收脂1.夜3机敢械系梦统设傲计方呢法及删机械蒜设计支学发银展简咬介罩一、蚁机械跌系统扁的设冒计方做法中传统票设计穴方法瘦静态膝的半洞理论包半经讨验的开设计便方法磨现代碌设计毙方法浆是一领种广誉义的妄设计孕和分沾析科骗学方枯法学俊的简革称，任其实附质是幻科学津方法贵论在疑设计准中的竭应用吵。杆现代障设计援方法合的特勿征歪时域横特征算哲理钳特征鸡质量抱特征葬目标装与手坟段特姑征伶现代功设计客方法叮的主械要内同容悄信息呼方法饥、系详统论伸方法厉、控脂制论闲方法开、优摸化方辩法、灰对应鲜论方己法、辨智能浅论方区法、趴寿命剩论方傍法、稿离散麦论方劝法、肯模糊鞠论方爽法、朵突变什论方洪法、串艺术慧论方捡法等宗。忧现代璃设计聋方法悟与传就统设逐计方饿法的侦比较投二、呀机械餐设计察发展叠简史毅直觉乞设计但阶段耕经验能类比袖设计剥阶段吵传统花设计仔阶段顿（定应性设若计阶勾段）灯现代根设计退阶段辆（计吩算机耗辅助持设计鸟阶段沸）悬P1季4图烧1.抓13贿三、小发展尽方向夫及前欲沿技古术穴计算倍机辅元助设喘计弦并行谎工程配设计贿虚拟晶设计旺动态仅设计庸快速嚼设计讲设计侮自动草化技练术的工业战设计惭[禽作业屑题恳与语思考船题]孟什么罚是机配械工央程科驱学？幸它由科那几劈个部社分组井成？猴机械毯的基编本特警征有裂哪些把？洽什么起叫机告械系演统？摔它有投哪些道主要窃组成翠部分群？践什么齿是系再统？双它有忘哪些焦特征娃？庸机械应系统改有哪故些种柱设计捞类型昆？煌机械盏系统倘设计阵有哪累些基劫本设上计原吩则和泊法规岔？笛机械昌系统训设计炸应满覆足哪朴些设象计要疼求？侍机械叔系统弃设计病中传鞭统设暖计方启法与届现代努设计返方法谎有哪悲些区蜘别？区机械遮设计案可以税分为给哪几锐个发宰展阶唤段？吹机械辣系统构总体献设计蛮重点立：寸功能糖原理钥设计欣的基族本概闪念树，主馋要设销计参护数及单其确届定方念法。拐难点击：各冈主要类设计折参数枪的特绑点及敏所适虏用场崇合。继讲授已提示讯与方侨法滨：强枪调总股体设勤计在止机电柴产品敬开发当应用能中的坊重要滋性，唯强化柔机械就系统多的设报计方饿法和困步骤艇；稀充分汗利用浙多媒腾体课露件，嗽多以己实例惩说明荣解释双各概据念和届各项拾设计敏参数线。钻总体口设计睬是产秒品设遥计的鹅关键触，对潮产品奖的技深术性洪能，辅经济惩指标蛮，外交观造螺型等件具有日决定现性意欠义。静内容桐包括捕：功铺能原堂理设剩计、惜总体姥布局秤、主示要技激术参志数、娱技术遭经济丸分析戏。租2蹄.券1机个械系洁统的赶功能被原理至设计挖一、挨功能膝的定未义及甲其分互类追功能注：竞是系妙统必午须实蛛现的紧任务畏，或张者说然是系惭统具滔有转纯化能刻量、崖运动爪或其停它物飘理量役的特走性。圣或称万：指熔输入忠、输废出量手之间贵的因泊果关闪系。处功能榨的分尖类：宝泰猎葵独祖仔剂鸭鸡丧基让本功日能夸必要暑功能鹅功能途好桐救绢涨读秆穗附腾加功天能斥非必干要功桑能优二、产功能卫原理失设计晴及其第特点玩功能拴原理怖设计积：浴是针性对所之设计诸产品赌的主允要功商能提印出一潜些原周理性绵的构劲思。逮【例注2.畅1】赴剪草别机搁学P索17餐图2让.1秩【例净2.胃2】旗平板示玻璃衫制造语冠P1蚁7图泻2.赞2钢功能猜原理沟方案痰设计易的任计务：窄针对作某一延确定塞的功薯能要扮求，触去寻脚求一览些物妨理效塘应并惭借助脾某些逝作用游原理王来求幻得一理些实霞现该广目标小的解班法原厚理。竭主要罢工作据内容宅：雄构思禽能实资现功慕能目亏标的望新的柔解法卷原理晋。尽泊可能旁多地妥提出捧创新甘构思说。比新较后敏择优司。危工作险步骤花：通P1耐8图其2.龙3命分析垃傅慎综合欢披鲁评价规决策世功能祸原理不设计察具有阿如下飘特点渐：寨功能搬原理寇设计睬是用参一种肥新的内物理绳效应勾来代要替旧刻的物慨理效俱应，旷使所滩设计村系统宽的工看作原虫理发劝生根容本变逗化。楼功能宜原理末设计桐中往号往要裳引入只某种己新技蹄术、并新材么料、狭新工僻艺乓……冈，但喷首先袭要求造设计氏人员警有一冲种新业想法斑、新律构思挎。扯功能土原理舌设计狡的系暮统发模生质懒的变其化。败三、仅功能磁原理桨设计塌的设还计方咬法－怖－舍“勇黑箱抖法烘”厕“厌黑箱擦法步”这是根圆据系酒统的社输入话、输讽出关泳系来碍研究禽实现抱系统廉功能券目标捞的一僻种方煮法，忠即根范据系券统的馅某种滴输入停及要芬求获席得某如种输切出的纠功能贩要求雄，从冷中寻茅找出词某种计物理崖效应解或原猛理来盯实现给输入凤－输井出之请间的挥转换功，得属到相浊应的给解决幅办法药，从沟而推现求出凳“互黑箱凉”兴的功梅能结有构，及使隔“找黑箱转”挎逐渐塘变成勤“瘦灰箱谁”塘、药“级白箱元”别的一失种方际法。喜“杰黑箱蜡法送”请原理副：妻P1值9图煎2.呢6狸用劳“仆黑箱围法梅”桨与输尺入量晒、输霉出量咽及周播围环车境的说信息竟联系副。了杂解系彼统（怕产品独）的融功能份、特纱性，抱进一塔步探览索系戏统的偶机理俱与功膏能。脉驰注意姐的问浊题：吩突出江必要佳功能慰和基通本功蔑能。饶（摒夸弃附荐加功热能和遗非必作要功溪能）疯。策输入止、输离出量惕的内团容：绢物料用流：欲材料块、毛逃坯、兄半成络品、茎成品娇、液感体、谊气体碍等。外能量延流：满电能摧、光虾能、廉机械妙能、语热能胸等。快信息鸟流：垫数据挥、测接量值脆、控床制信珠号、驼波形新等。籍摆脱御具体硬的设摧计对凳象。选（按辰系统箩功能欧和三涂大流济的描骆述来偿简化紧问题配）剪【例愉图】课自行国车功锣能原馋理系卧统图两P1薯8图笨2.愚4须【例奏图】地车床允“座黑箱照”眯示意冻图尾博P1懒9图撇2.且5谁四、宵功能擦元、在功能步结构壁功能丢元：责只能肾直接逼从技键术效携应（岩物理抖效应世、贤数即学效夏应等寸）及悉逻辑絮关系茧中找细到可仗以满素足功蓄能要沟求的冷最小渐单位瓶。本总功弓能房耀架分功夏能穗给纪……申塌洽基对本功辽能单裙元（艰功能酿元）避物理菠功能薯元：勤输入呢、输驾出量穷（能孙量、免物料筑、信君号流绵）的刊基本舅物理竖动作狗。P嫌20旺表2涌.1餐数学胡功能卫元：铸机械右传动遇中的略数学哭关系赵。疫P2越1表虑2.煎2嘉逻辑棍功能轰元：们主要尝用信严息和站控制茧系统闻中。泰P2涌1表刮2.乎3忧功能狗结构植：衰P2共2图译2.悲7耐功能渴的分腰解和肢组合喇关系嚷称为笋功能籍结构绑。臂功能仗结构骑示意雁图：猫以功趁能元壁为基诉础，摔组合合成功软能结呀构的毒方式剥有三泳种基程本类网型：芝串联擦结构逃、并承联结渐构和等循环珠结构枝（又晶称环搜状结蜘构）半。呼P2历2图樱2.蝴8职功能膊结构帜图的尊绘制在步骤咽：邪P2罪3图容2.尺10圈注意院问题话：需些逐渐衡完善驴系统晚功能殿结构置，不侍是一帐次完帽成，终要随扭设计愉不断味修改侧。圆【例膏2.滩3】亩材料巧拉伸大试验赛机的锁功能拼结构蓄图哨斑P2先3图侦2.骡9夫五、党功能青元（内分功老能）壳求解烂趣搁功能齿元是驼功能锦结构哈图中追最基芳本的该单位僚，每偷个功总能元授都要混找出专相应蒸的技汁术、锻物理家效应贩来实模现。惯功能须元的妹求解兼方法督：尖参考愤有关锡资料惠、专竿刊或培产品黄求解瞒法（头利用责所学搬知识代类比谱）；僻利用蚊各种连创造盖性方佣法以舞开阔震思想子去探简讨求炉解法抢（新浊构思仇）；浮利用叮设计讯目录监求解顺法（亡把各重种机肢构综东合成然表）致P2亏4梯~山25宪图2猫.1醒1、笑12拒、1善3孩【例沸2.骑4】牵设计纸手动性订书猛打孔进机跟设计稻要求少：手歼柄旋受转、搁打孔于针直层线往称复运朽动、迈杆件银数目笔为4非个、描省力装。肚求解许步骤胁：仍第一钉步：采确定志总功仅能窄第二甩步：逮总功万能分还解昨第三侮步：批查目附录求闹解忘今叹P2吼5图历2.灭13洋第四插步：名增力明机构倚蜘口P2时5图对2.属12瓦第五贪步：距绘制的原理劲方案限图括抬垂P2怎6图卵2.嗽14结六、惨系统设（产诉品）音原理薪方案把的综橡合单各功冈能元女的局自部解税合理仪地组辈合，溉就可嚷以得嘴到一愉个系敏统的偿多个绩原理谎解。网组合耳的方垃法可晋以用烘形态俯矩阵刑法（邮模幅毕箱法让——阶利用暑形态菊方法色建立捉）。淡形态僵矩阵抚法（届模幅伪箱法拍）：示把每旬个（法系统仿的）皮功能伍元和哪所对层应的符各解扰分别执作为翠纵、肺横坐匙标，溪列出述“逝功能校求解誓矩阵畏”壶，然绪后从折每个厉功能猴元中略取一幅个对队应解逮进行忙组合次，以际构成坊系统众解的梯方法恶。慧【例述2.汇5】没试设凑计露甲天矿毯开采晴挖掘济机的竿原理既方案淋求解凉步骤集：畜第一逝步：柄总功尝能转毅换关衣系库——椒“镰黑箱描法泊”股P2舱6图狮2.掘15桶第二爪步：被总功容能分轿解兆分解估依据堪辈P2的7图辩2.区16晶总功贺能分轧解京庆P2啊7图冶2.学17杰第三蛮步：昆建立攻功能堪结构术图适嚷P2斯8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