機(jī)械行業(yè)管理設(shè)計(jì)課程學(xué)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課程長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院郭紅第一節(jié) 機(jī)械設(shè)計(jì)的地位和作用 一、機(jī)械設(shè)計(jì)的概念 機(jī)械 機(jī)械設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)研究的對(duì)象 下一節(jié)二、機(jī)械設(shè)計(jì)的重要性機(jī)械是依據(jù)力學(xué)原理組成的各種裝置或設(shè)備，它在人們的生產(chǎn)和生活中被廣泛地使用著。機(jī)械設(shè)計(jì)是根據(jù)使用要求對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式、各個(gè)零件的材料和形狀尺寸、潤(rùn)滑方法等，進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算，并將之轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。機(jī)械的產(chǎn)生和存在是以滿足需求為目的的，那么在滿足需求的前提下，研制出一部機(jī)械并且有效地使用它，一般要經(jīng)過設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、銷售、維護(hù)和改進(jìn)等很多環(huán)節(jié)。工廠生產(chǎn)某種機(jī)械產(chǎn)品

2、，組織生產(chǎn)的基本依據(jù)就是設(shè)計(jì)。比如說：材料、加工工藝、加工精度、加工設(shè)備、生產(chǎn)工時(shí)、車間的布局、成品的存儲(chǔ)和運(yùn)送等都是要根據(jù)設(shè)計(jì)來確定。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)是把機(jī)械設(shè)計(jì)的共性技術(shù)與理性化的設(shè)計(jì)方法有機(jī)地結(jié)合在一起而形成的一門獨(dú)立的、綜合性的學(xué)科。共性技術(shù)是指不論是哪個(gè)種類的機(jī)械設(shè)計(jì)，(比如農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)、紡織機(jī)械設(shè)計(jì)、礦山機(jī)械設(shè)計(jì)、汽車設(shè)計(jì)等),這些專業(yè)性的設(shè)計(jì)存在著許多共性技術(shù)。例如：機(jī)構(gòu)的分析和綜合、力和能的計(jì)算、傳動(dòng)、潤(rùn)滑、標(biāo)準(zhǔn)化、材料強(qiáng)度學(xué)等。都是共性技術(shù)。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)研究的對(duì)象：機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)研究機(jī)械設(shè)計(jì)的規(guī)律、過程、原理、方法、設(shè)計(jì)原則以及其它機(jī)械設(shè)計(jì)的共性技術(shù)。第一節(jié) 機(jī)械設(shè)計(jì)的地位和作用二、機(jī)械

3、設(shè)計(jì)的重要性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：設(shè)計(jì)全面影響產(chǎn)品的性能，設(shè)計(jì)中的失誤將造成極其嚴(yán)重的損失。設(shè)計(jì)對(duì)企業(yè)的生存和發(fā)展具有重要意義設(shè)計(jì)直接關(guān)系人類未來的發(fā)展下一節(jié)第二節(jié)、機(jī)械設(shè)計(jì)的任務(wù) 設(shè)計(jì)全面影響產(chǎn)品的性能，設(shè)計(jì)中的失誤將造成極其嚴(yán)重的損失。 機(jī)械的性能參數(shù)、工作過程和質(zhì)量指標(biāo)等都是由設(shè)計(jì)最終確定下來的。 設(shè)計(jì)對(duì)企業(yè)的生存和發(fā)展具有重要意義 產(chǎn)品生產(chǎn)是企業(yè)的中心任務(wù)，而產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力影響企業(yè)的生存和發(fā)展。 影響產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的因素在于它的性能、質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)性。而這些因素都與設(shè)計(jì)密切相關(guān)。設(shè)計(jì)直接關(guān)系人類未來的發(fā)展 社會(huì)在發(fā)展，所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品也要緊跟時(shí)代步伐，要有一定的預(yù)見性。尤其是那些影響面比較大的產(chǎn)品

4、，能夠加速促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步。 機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)該是適應(yīng)技術(shù)發(fā)展，并努力促進(jìn)技術(shù)發(fā)展。第二節(jié) 機(jī)械設(shè)計(jì)的任務(wù)就是根據(jù)客觀需求，通過人們的創(chuàng)造性思維活動(dòng)，借助人類已經(jīng)掌握的各種信息（科學(xué)技術(shù)知識(shí)），經(jīng)過反復(fù)的判斷和決策，設(shè)計(jì)出具有特定功能的技術(shù)裝置、系統(tǒng)或產(chǎn)品以滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的生產(chǎn)和生活要求。一、機(jī)械設(shè)計(jì)的類型按照機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)內(nèi)容的差異，機(jī)械設(shè)計(jì)有如下三類： 1、開發(fā)性設(shè)計(jì) 2、適應(yīng)性設(shè)計(jì) 3、變型設(shè)計(jì)第二節(jié) 機(jī)械設(shè)計(jì)的任務(wù)下一課二、機(jī)械設(shè)計(jì)的過程1、開發(fā)性設(shè)計(jì) 是指按照需求目標(biāo)設(shè)計(jì)過去從未有過的新型機(jī)械。這是一種全新的設(shè)計(jì)。 開發(fā)性設(shè)計(jì)也叫從“零”到“原型”的創(chuàng)新開發(fā)2、適應(yīng)性設(shè)計(jì)是指在原理方案基本保

5、持不變的前提下，對(duì)產(chǎn)品作局部的變更或設(shè)計(jì)一個(gè)新部件，使產(chǎn)品在質(zhì)和量方面更能滿足使用要求。3、變型設(shè)計(jì)是指在工作原理和功能結(jié)構(gòu)都不變的前提下，變更現(xiàn)有產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)配置和尺寸，使之適應(yīng)于更多的量的需求。二、機(jī)械設(shè)計(jì)的過程和任務(wù)過程大致分為四個(gè)階段： 1、可行性研究階段 2、初步設(shè)計(jì)階段 3、詳細(xì)設(shè)計(jì)階段 4、改進(jìn)設(shè)計(jì)階段第二節(jié) 機(jī)械設(shè)計(jì)的任務(wù)下一節(jié)第三節(jié) 機(jī)械設(shè)計(jì)中的功能原理設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)全過程1、可行性研究階段 具體任務(wù)：從分析需求出發(fā)，經(jīng)過信息交流，尋找問題的解法，進(jìn)行原理性方案構(gòu)思，最終得到一組可行的原理性方案，作為本階段的輸出。2、初步設(shè)計(jì)階段 這一階段的任務(wù)是：從上階段輸出的一組可行的原理性

6、方案中選出最優(yōu)方案，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行設(shè)計(jì)參數(shù)的分析，將設(shè)計(jì)參數(shù)定量并加以優(yōu)化。3、詳細(xì)設(shè)計(jì)階段 這一階段的任務(wù)是：完成產(chǎn)品的總體設(shè)計(jì)，確定零件、部件的結(jié)構(gòu)、形狀、數(shù)量和相互配置關(guān)系，繪制全套零件圖和總裝圖，編制技術(shù)文件。 4、改進(jìn)設(shè)計(jì)階段 這一階段的任務(wù)：根據(jù)制造加工、樣機(jī)實(shí)驗(yàn)、使用、鑒定及市場(chǎng)反饋等環(huán)節(jié)所暴露出來的問題，進(jìn)一步對(duì)產(chǎn)品各部分作適當(dāng)?shù)募夹g(shù)處理，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量，從而得到成本低、性能完善、用戶歡迎的產(chǎn)品。第三節(jié) 機(jī)械設(shè)計(jì)中的功能原理設(shè)計(jì)、實(shí)用化設(shè)計(jì) 和商品化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)機(jī)械設(shè)計(jì)的三個(gè)主要內(nèi)容：(產(chǎn)品開發(fā)必須經(jīng)歷三個(gè)重要階段：)功能原理設(shè)計(jì)實(shí)用化設(shè)計(jì)商品化設(shè)計(jì)下一節(jié)第四節(jié) 機(jī)械

7、設(shè)計(jì)的思維和方法特點(diǎn)一、功能原理設(shè)計(jì)功能原理設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是原理方案的構(gòu)思和擬定過程。在這個(gè)過程中需要運(yùn)用創(chuàng)新思維的方法，并借鑒前人有效的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，把設(shè)計(jì)要求通過功能關(guān)系抽象為簡(jiǎn)單模式，去尋求滿足產(chǎn)品主要功能要求的原理方案。功能原理設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新構(gòu)思。在開始階段，不需要涉及具體解法，而是把問題抽象化，把所設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品的基本功能和主要約束條件突出出來。在方案構(gòu)思中，常常是以簡(jiǎn)圖或示意圖來表達(dá)思維，至于具體的結(jié)構(gòu)、材料、尺寸等細(xì)節(jié)，可暫時(shí)不考慮。一、功能原理設(shè)計(jì)功能原理設(shè)計(jì)的構(gòu)思應(yīng)該是由分散到集中，在多解的思路中尋求最優(yōu)解。一、功能原理設(shè)計(jì)二、實(shí)用化設(shè)計(jì)實(shí)用化設(shè)計(jì)的目的：將原理方案結(jié)構(gòu)化?？紤]總體布局

8、和一系列外圍問題，使機(jī)械產(chǎn)品能達(dá)到實(shí)用的要求。將原理方案結(jié)構(gòu)化是一項(xiàng)復(fù)雜的綜合性的工作。實(shí)用化設(shè)計(jì)階段可以概括為：設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、選擇材料、確定尺寸。實(shí)用化設(shè)計(jì)過程：是一個(gè)由初步設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)的逐步精化的過程。在這個(gè)過程中需要做更多的分析、對(duì)比和校核及大量的計(jì)算和修改，最終要設(shè)計(jì)出具體實(shí)用的機(jī)械總裝配圖和全部零件圖。一般來說，功能原理設(shè)計(jì)應(yīng)該是以模型試驗(yàn)來驗(yàn)證構(gòu)思的可行性。而實(shí)用化設(shè)計(jì)則應(yīng)該進(jìn)行樣機(jī)實(shí)驗(yàn)。三、商品化設(shè)計(jì)商品化設(shè)計(jì)：是側(cè)重于考慮商品化措施的設(shè)計(jì)。機(jī)械產(chǎn)品也是商品。為了使產(chǎn)品在市場(chǎng)中收到歡迎，必須在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)三個(gè)方面的評(píng)價(jià)上具有優(yōu)勢(shì)。設(shè)計(jì)中必須采取必要的商品化措施。商品化措施主要包

9、括：1、產(chǎn)品性能的適應(yīng)性2、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化3、產(chǎn)品的工業(yè)造型設(shè)計(jì)4、產(chǎn)品的價(jià)值工程5、綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)第四節(jié) 機(jī)械設(shè)計(jì)的思維和方法特點(diǎn)方法特點(diǎn)思維下一節(jié)第五節(jié) 機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)的學(xué)科組成機(jī)械設(shè)計(jì)的思維：1、首先應(yīng)該是一種偏重直覺思維形式的創(chuàng)造性思維。2、是一種針對(duì)總功能目標(biāo)的發(fā)散性思維。3、是一種對(duì)多解問題求優(yōu)的思維。機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)之一： 設(shè)計(jì)是一個(gè)創(chuàng)新和綜合的過程，也是在繼承基礎(chǔ)上的創(chuàng)新。發(fā)散性思維是創(chuàng)造性思維的基本形式之一。對(duì)同一現(xiàn)象的不同定義，對(duì)同一原理的不同應(yīng)用，對(duì)同一問題的不同解釋，這些都是發(fā)散性思維的結(jié)果。收斂性思維它是尋求某種確定答案的思維形式。機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)之二： 設(shè)計(jì)是一個(gè)迭代過程（信息反饋過程）基本設(shè)計(jì)思想：輸入信息 加工處理 判斷綜合 輸出信息機(jī)械設(shè)計(jì)全過程機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)之三：設(shè)計(jì)過程是在約束條件下的求優(yōu)過程。選優(yōu)應(yīng)該包括：方案選優(yōu)、設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)化及整體方案的優(yōu)化。機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)之四：機(jī)械設(shè)計(jì)過程可作為一個(gè)待定的技術(shù)系統(tǒng)來處理。如果我們把機(jī)械設(shè)計(jì)過程作為一個(gè)系統(tǒng)的話，那么設(shè)計(jì)者的任務(wù)就是通過分析把整個(gè)系統(tǒng)分解成系統(tǒng)單元或分系統(tǒng)，來研究這些系統(tǒng)單元或分系統(tǒng)之間的關(guān)系，以取得各種信息。 第五節(jié) 機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)的學(xué)科組成本章掌握內(nèi)容1、機(jī)械設(shè)計(jì)的概念2、機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)的研究對(duì)象3、設(shè)計(jì)的重要性主要表