机械系统运动方案设计(PPT)PPT资料.ppt

1、核心内容核心内容机械运动方案设计，最具创造性和综合性。机械运动方案设计，最具创造性和综合性。一、机械产品的设计过程一、机械产品的设计过程 五个阶段五个阶段产产品品规规划划（概概念念设设计计）、总总体体方方案案设设计计、结结构构技技术术设设计计、生产施工设计生产施工设计（工艺设计工艺设计）、改进设计。、改进设计。阶阶段段步骤步骤方法方法主主 要要 指指 导导 理理 论论产产品品规规划划设计方法设计方法预测技术预测技术设计方法学设计方法学技术预测理论技术预测理论市场学市场学信息学信息学机械产品设计一般进程机械产品设计一般进程信息集约信息集约可行性报告、设计要求项目表可行性报告、设计要求项目表产品设

2、计任务产品设计任务预测调研预测调研可行性分析可行性分析明确任务要求明确任务要求阶阶段段步骤步骤方方法法主主 要要 指指 导导 理理 论论原原理理方方案案设设计计系统化设计法系统化设计法创造技法创造技法评价决策方法评价决策方法系统工程学系统工程学形态学形态学创造学创造学思维心理学思维心理学决策论决策论模糊数学模糊数学总功能分析总功能分析原理参数表、方案原理图原理参数表、方案原理图功能分解功能分解功能载体组合功能载体组合功能原理方案功能原理方案（多个多个）功能元求解功能元求解原理试验原理试验评价决策评价决策最优原理方案最优原理方案阶阶段段步骤步骤方法方法主要指导理论主要指导理论技技术术设设计计价值

3、设计价值设计优化设计优化设计可靠性设计可靠性设计宜人性设计宜人性设计产品造型设产品造型设计计系列化设计系列化设计机械性能设机械性能设计计工艺性设计工艺性设计自动化设计自动化设计价值工程学价值工程学最优化方法、工程最优化方法、工程遗传算法遗传算法可靠性理论与实验可靠性理论与实验人机工程学人机工程学工业美学工业美学模块化设计、模块化设计、相似理论相似理论有限元法、动态设有限元法、动态设计、摩擦学设计、计、摩擦学设计、高等机构学高等机构学机械设计的工艺基机械设计的工艺基础础控制理论、智能工控制理论、智能工程、人工神经元计程、人工神经元计算方法、专家系统算方法、专家系统结构方案结构方案（多个多个）结构

4、价值分析结构价值分析试验模型试验模型试验试验总体设计总体设计结构设计结构设计造型设计造型设计造型价值分析造型价值分析外观方案外观方案（多个多个）评价决策评价决策评价决策评价决策最优结构方案最优结构方案最优造型方案最优造型方案最优技术设计方案最优技术设计方案总体布置图、装配总体布置图、装配草图、技术文件草图、技术文件总体效果图、总体效果图、外观效果模型外观效果模型阶阶段段步骤步骤方法方法主要指导主要指导理论理论施施工工设设计计各种制造、装各种制造、装配、造型、装配、造型、装饰、检验等方饰、检验等方法法各种工艺学各种工艺学批批量量生生产产计算机辅助制计算机辅助制造造销销售售反馈控制法反馈控制法零件

5、工作图零件工作图外观件加工工艺、外观件加工工艺、面饰工艺规程面饰工艺规程部件装配图部件装配图效果图、检验标准效果图、检验标准技术文件技术文件造型工艺文件造型工艺文件试制试制修改修改批量生产批量生产技术服务技术服务用户访问用户访问 二、二、机械总体方案设计的目的和内容机械总体方案设计的目的和内容目的目的 产产品品功功能能是是否否齐齐全全、性性能能是是否否优优良良、经经济济效效益益是是否否显显著著，在在很很大大程程度度上上取取决决于于总总体体方方案案设设计计的的构构思思和和方方案案拟拟定定时时的的设设计思想。计思想。内容内容执行系统的方案设计执行系统的方案设计执行系统方案评价与决策执行系统方案评价

6、与决策执行系统协调设计执行系统协调设计执行机构型式设计执行机构型式设计运动规律设计运动规律设计系统功能原理设计系统功能原理设计机构尺度设计机构尺度设计运动和动力分析运动和动力分析原动机类型的选择和原动机类型的选择和传动系统的方案设计传动系统的方案设计各级传动比的分配各级传动比的分配传动链中机构传动链中机构顺序的安排顺序的安排传动路线选择传动路线选择传动类型选择传动类型选择控制系统的方案设计控制系统的方案设计其它辅助系统的设计其它辅助系统的设计照明系统设计照明系统设计安全保障系统设计安全保障系统设计故障检测系统设计故障检测系统设计冷却系统设计冷却系统设计润滑系统设计润滑系统设计第二节第二节 现代

7、设计观念与创新设计简介现代设计观念与创新设计简介 一、现代设计观念一、现代设计观念 （一一）机械设计的历史机械设计的历史 人类设计人类设计经历的阶段经历的阶段直觉设计阶段直觉设计阶段凭直观感觉来设计制凭直观感觉来设计制作工具和机械，往往作工具和机械，往往带有一定的盲目性带有一定的盲目性经验设计阶段经验设计阶段依依靠靠个个人人的的才才能能和和经经验验，运运用用一一些些基基本本设设计计计计算算理理论论，借借助助类类比比、模模拟拟和和试试凑等方法进行设计凑等方法进行设计半理论半经验半理论半经验设计阶段设计阶段充分利用数据、图表和手册等充分利用数据、图表和手册等进行设计，减少了设计的盲目进行设计，减少

8、了设计的盲目性，增加了合理性性，增加了合理性 （二二）现代设计方法的主要分支现代设计方法的主要分支设计方法学设计方法学（Design methodology）优化设计优化设计（Optimal design）价值工程价值工程（Value engineering）计算机辅助设计计算机辅助设计（CAD）可靠性设计可靠性设计（Reliability design）工业艺术工业艺术造型设计造型设计（Visual design）模块化设计模块化设计（Modular design）反求工程反求工程（Inverse engineering）有限元法有限元法（Finite element method）机械动态

9、设计机械动态设计（Dynamic design）相似性设计相似性设计（Similarity design）系统化设计系统化设计（Systematization design）并行设计并行设计（Concurrent design）人机工程学人机工程学（Man-machine engineering，ergonomics）模态设计模态设计（Modal design）现代设计方法的核心现代设计方法的核心机械机械创新设计创新设计（Innovative design）比较内容比较内容传统设计传统设计现代设计现代设计设计性质设计性质侧重技术侧重技术面向功能，将技术、经济和社会面向功能，将技术、经济和社会环

10、境因素结合在一起统筹考虑环境因素结合在一起统筹考虑设计进程设计进程在战略进程和战术步骤上有在战略进程和战术步骤上有随意性随意性强调设计进程及其步序的模式化强调设计进程及其步序的模式化设计手段设计手段计算器、图板加手册的个体计算器、图板加手册的个体手工作业手工作业充分利用电子计算机进行计算、充分利用电子计算机进行计算、自动绘图和数据库管理，集团分自动绘图和数据库管理，集团分工协作工协作设计方式设计方式以经验总结、规范依据为主以经验总结、规范依据为主强调预测与信号分析及创造性的强调预测与信号分析及创造性的相互配合相互配合设计部署设计部署只限于从方案到工作图这个只限于从方案到工作图这个阶段阶段贯穿开

11、发的全过程，考虑全寿命贯穿开发的全过程，考虑全寿命周期的质量信息反馈周期的质量信息反馈设计思维设计思维朝向结构方案的朝向结构方案的“收敛性思收敛性思维维”面向总体功能目标的面向总体功能目标的“发散性发散性”思维思维传统设计与现代设计的比较传统设计与现代设计的比较比较内容比较内容传统设计传统设计现代设计现代设计设计方法设计方法采用少数的验证性分析以满采用少数的验证性分析以满足限定的约束条件足限定的约束条件多元性方法学直接综合使其在各多元性方法学直接综合使其在各种条件下实现方案与全域优化目种条件下实现方案与全域优化目标标设计目标设计目标局限在微观和结构局限在微观和结构注重全局构成及协调，包括造型注

12、重全局构成及协调，包括造型设计、宜人设计设计、宜人设计设计考虑设计考虑的工况的工况按确定工况与静态考虑按确定工况与静态考虑研究动态的随机工况、模糊性及研究动态的随机工况、模糊性及随机性随机性设计评估设计评估采用单项与人为准则采用单项与人为准则采用科学的模糊综合评判采用科学的模糊综合评判传统设计与现代设计的比较传统设计与现代设计的比较 （三三）机械现代设计和创新设计的特点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。从经验积累上升到系统理论，更具科学性。由由漫漫长长的的相相对对稳稳定定到到充充满满活活力力的的快快速速飞飞跃跃发发展展，更更具具创创造性。造性。从从较较单单一一

13、的的应应用用力力学学体体系系发发展展到到多多学学科科融融合合的的系系统统工工程程，更具多元性。更具多元性。从从设设计计的的指指导导思思想想、理理论论体体系系以以及及设设计计技技法法、设设计计的的物物质手段都充分体现了最新的科学技术成就，更具完美性。质手段都充分体现了最新的科学技术成就，更具完美性。设计设计“绿色机器绿色机器”成了现代机械设计追求的目标。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二、创造性设计与创造性思维创造性思维的主要特点创造性思维的主要特点 独特性；独特性；多向发散性；非逻辑性；连动性；综合性。部分创造技法部分创造技法方法名称方法名称方法的主要特点方法的主要特点方

14、法的主要目的方法的主要目的特性列举法特性列举法将事物按名词、形容词、动词分将事物按名词、形容词、动词分解为三方面特性，将每类特性加解为三方面特性，将每类特性加以改变或延拓以改变或延拓化整为零，逐个研究改化整为零，逐个研究改进进希望点列举希望点列举法法根据社会需求或个人愿望，通过根据社会需求或个人愿望，通过列举希望来形成创新目标列举希望来形成创新目标将思维收敛于某将思维收敛于某“目标目标”，侧重自由联想，思，侧重自由联想，思路更宽路更宽缺点列举法缺点列举法挑事物的毛病，提出改进设想挑事物的毛病，提出改进设想追求完满，追求卓越追求完满，追求卓越智爆法智爆法集合集合35人，根据议题自由畅谈，人，根据

15、议题自由畅谈，不准批评，寻求创意不准批评，寻求创意以量求质以量求质设问探求法设问探求法根据多项创造性的提问，进行分根据多项创造性的提问，进行分项检核，寻求创意项检核，寻求创意帮助人们广思，思考方帮助人们广思，思考方向和目标明确向和目标明确联想类比法联想类比法通过比较，借助原有知识，在异通过比较，借助原有知识，在异中求同，在同中求异中求同，在同中求异分析两事物的相同或相分析两事物的相同或相似点，由此及彼似点，由此及彼方法名称方法名称方法的主要特点方法的主要特点方法的主要目的方法的主要目的组合法组合法按一定技术原理，将两个或多个按一定技术原理，将两个或多个功能元素合并，形成新产品、新功能元素合并，

16、形成新产品、新工艺、新材料工艺、新材料产生新功能产生新功能功能分析法功能分析法紧紧围绕功能分析、求解、组合紧紧围绕功能分析、求解、组合寻找方案寻找方案满足产品的功能要求是满足产品的功能要求是设计的核心设计的核心综摄法综摄法把初次接触的事物或发现，联系把初次接触的事物或发现，联系到熟悉的事物中，用新眼光变熟到熟悉的事物中，用新眼光变熟悉为陌生，以新观点、新方式思悉为陌生，以新观点、新方式思考问题考问题将毫无关联、完全不同将毫无关联、完全不同的知识要素结合起来形的知识要素结合起来形成新方案成新方案转向法转向法在求解问题中变换求解因素，采在求解问题中变换求解因素，采用其他原理、改变思索方向用其他原理、改变思索方向完善计划、修改方案、完善计划、修改方案、修正观点修正观点仿生法仿生法模仿人或生物的生理原理、结构、模仿人或生物的生理原理、结构、外形、感