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第二章 机械的设计与相关课程简介 ; 机器的认知实践 通过上周的认知实践，我们已经认识了几种典型的机器： 内燃机 牛头刨床 汽 车 电池自动分拣机 工业机器人;第一章 机械的组成、分类与发展 机器和它的分类 机器中的几个基本概念 机器的组成 机械发展历程概述 ;第二章 机械的设计与相关课程简介 ;;什么是机械设计？ ;构思 决策 分析 计算 绘图;;1．功能性要求; 主要功能指标： （1）被加工工件的尺寸范围； （2）滑枕应具有若干种不同的往复运动速度，以满足不同切削工艺的要求； （3）工作台沿横向应能实现若干种不同的进给量； （4）应能供给并传递足够的功率，以克服切削力； （5）应能保证一定的加工精度。 ;机械功能指标的确定： 　　　　　　　　　　由用户提出 由设计者与用户协商确定 机械的功能指标是机械设计最基本的出发点。;2．可靠性要求; 机械应能保证在规定的使用寿命期限内，零件不发生各种型式的失效。 为此要进行强度、刚度和寿命的计算，这些计算在整个设计工作量中占了很大的比例。;3．经济性要求 ;4．社会性要求 ;对机械设计的 四项基本要求;例：汽 车;;螺纹加工方法 ;比重不同;选矿机械的工作原理;方案设计 ;确定执行构件的运动 选择原动机 采用哪些机构实现运动形式的转换 采用哪些机构实现运动速度的转换 确定传动装置的布局; 方案设计是机械设计中至关重要的一步。 它从根本上影响机械的结构、性能、成本。 应充分调查研究，并集思广益，提出多种方案，并按照四项基本要求，认真地进行比较、分析，以选择出最优方案。; 确定传动装置中各机构的基本几何参数。 例如： 牛头刨床：确定连杆机构的各杆杆长，来保证滑枕的速度规律符合要求； 内燃机：确定连杆机构的尺寸，凸轮的轮廓曲线，齿轮的齿数等。; 保证零件在一定的使用期限内不发生失效。通过设计确定零件的参数和基本尺寸。 例如： 轴的直径 齿轮的大小和齿的大小 ; 　　对运转速度较高的机械，会产生振动和速度波动等有害的动力学现象，应进行必要的动力学分析。 　　 在此基础上对参数进行必要的修改，或采取一些措施减轻其影响。 ; 在确定了各个零件基本参数的基础上，对各零件的结构进行构思，确定零件的全部尺寸。 这部分设计工作主要体现在图样上。 ; 作为制造的依据，应绘制出整个机械的装配图、组成机械的各个部件的装配图，以及全部非标准化零件的零件图。 　　图样上应标明制造所需要的全部信息：材料、热处理、基本参数和所有必要的尺寸，以及加工精度等技术条件。此外，还应提出所有外购件的明细表。 ;; 在若干重要领域掌握一批核心技术，拥有一批自主知识产权，造就一批具有国际竞争力的企业，大幅度提高国家竞争力。 培养造就富有创新精神的人才队伍。 ;机械的功能指标是机械设计最基本的出发点。;;一、机械设计的过程;开发性设计;单缸洗衣机 　　　;实现自主创新，拥有自主自主知识产权主要依靠开发性设计。 创新性最强、过程最完整。;机械设计的完整过程; 提出设计任务（市场需求，用户委托，主管部门下达） 可行性研究 （重大问题应召开论证会） 编制设计任务书; 提出机械的工作原理 （通过调查研究和必要的分析，还可能需要进行原理性试验） 提出几种机械系统运动方案 （进行必要的运动学设计，一般是初步的、粗略的） 确定出最佳总体方案 （经过分析、对比和评价，作出决策） ; 运动学分析与设计 工作能力分析与设计 动力学分析与设计 结构设计 装配图和零件图的绘制 ; 通过试制和试验，发现问题，加以改进，修改某一部分设计结果。; 收集用户反馈意见，研究使用中发现的问题，进行改进。 收集市场变化的情况，为可能提出新的设计计划准备资料。 ;二、机械设计的方法; 方案设计;常规设计方法有如下不足： 方案设计过分依赖设计者个人的经验和水平； 一般满足于获得一个可用方案，而不是最佳方案； 受计算手段的限制，简化假定较多，影响了设计质量； 设计工作周期长、效率低，不能满足市场竞争激烈、产品更新速度加快的新形势。; 尽管现代设计方法已经兴起，但常规设计目