机械原理第七章节机械system运动的方案的设计.ppt

第14章 机械系统运动方案设计 ; (二)总体方案设计的内容 1. 执行系统的方案设计 主要有功能原理设计、动作及运动设计、执行机构的型式设计、执行系统的协调设计和执行系统的方案评价与决策。 2. 原动机类型的选择和传动系统的方案设计 包括传动类型和传动路线的选择，传动链中机构顺序的安排和各级传动比的分配。 3. 控制系统的方案设计 4. 其它辅助系统的设计 包括润滑系统、冷却系统、故障检测系统、安全保障系统和照明系统等的设计。;第二节 现代设计观念与创新设计简介 ; (二) 现代设计方法的产生 由于电子计算机日渐广泛的应用，设计方法学(Design methodology)和创造方法学(Creation methodology)的迅速发展以及科学技术的进步，使机械产品的设计工作发生了质的变化，出现了一系列新兴学科分支，主要有设计方法学、优化设计(Optimal design)、价值工程(Value engineering)、计算机辅助设计(CAD)、可靠性设计(Reliability design)、工业艺术造型设计(Visual design)、模块化设计(Modular design)、反求工程(Inverse engineering)、有限元法(Finite element method)、机械动态设计(Dynamic design)等等。还有其它新的设计方法，如相似性设计(Similarity design)、系统化设计(Systematization design)、并行设计(Concurrent design)、人机工程学(Man-machine engineering，ergonomics)、模态设计(Modal design)等等。现代设计在设计指导思想、设计对象、设计方法和设计手段上都有着显著特点和先进性。 机械创新设计(Creative design)是现代机械设计的核心，机械系统运动方案设计的每一个环节，都包含有创新设计的内容，都离不开创造性思维。; (三)机械现代设计和创新设计的特点 ● 从经验积累上升到系统理论，更具科学性。 ● 由漫长的相对稳定到充满活力的快速飞跃发展，更具创造性。 ● 从较单一的应用力学体系发展到多学科融合的系统工程，更具 　　多元性。 ● 从设计的指导思想、理论体系以及设计技法、设计的物质手段　　都充分体现了最新的科学技术成就，更具完美性。 ● 设计“绿色机器”成了现代机械设计追求的目标。 二、创造性设计与创造性思维 创造性设计是现代设计的基石。在工程设计中，无论是确定技术原理、还是确定系统的功能结构，乃至具体零件的尺寸、形状、制造方法等，充分发挥人的创造力，就能创造出各种原理独特、结构新颖的机械产品。 创造性思维具有独立性、连动性、多向性、跨越性和综合性的特点。 ; 执行系统是机械系统中的重要组成部分，是直接完成机械系统预期工作任务的部分。 执行系统由一个或多个执行机构组成。执行构件是执行机构的输出构件，其数量及运动形式、运动规律和传动特性等要求，决定了整个执行系统的结构方案。 机械执行系统的方案设计是机械系统总体方案设计的核心，是整个机械设计工作的基础。 ;; ⑴ 功能原理设计 根据机械预期实现的功能，考虑选择何种工作原理来实现所需的功能要求。采用不同的工作原理设计出的机械，其性能、结构、工作品质、适用场合等都会有很大的差异，因此必须根据机械的具体工作要求，如强度、精度、寿命、效率、产量、成本、环保等诸多因素综合考虑确定。同时在满足要求的前提下尽可能多采用几个方案。 ⑵ 动作及运动设计 根据工艺要求进行工艺动作的分解及执行运动的确定。同一个工作原理，可以有多种工艺动作分解。不同的工艺动作分解，将会得到不同的设计结果。 ⑶ 执行机构型式设计 实现同一种运动，可以选择不同型式的机构。执行机构的型式设计，即选用何种机构来实现所需运动，这需要考虑机构的动力特性、机械效率、制造成本等因素。 ; ⑷ 执行系统的协调设计 对于由多个执行构件及执行机构组合而成的复杂机械，必须使这些执行构件的运动以一定的次序协调配合，以完成预期的工作要求。 　　⑸ 机构的尺度设计 对所选择的各个执行机构进行运动和动力设计，确定各执行机构的运动学尺寸，如转动副间的相对位置尺寸、移动副的导路位置、高副运动副元素的几何形状及尺寸等等。 ⑹ 运动和动力分析 对整个系统进行运动分析和动力分析，检验是