第13章-机械系统总体方案设计ppt课件.ppt

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1、机械原理机械原理1313 机械系统总体方案设计机械系统总体方案设计2022-8-2第第13章章机械系统总体方案的设计机械系统总体方案的设计u机械产品的设计过程机械产品的设计过程u机械系统总体方案设计的目的和内容机械系统总体方案设计的目的和内容u总体方案的设计思想总体方案的设计思想机械原理机械原理1313 机械系统总体方案设计机械系统总体方案设计2022-8-213.1机械产品设计过程机械产品设计过程初期规划设计阶段初期规划设计阶段总体总体方案方案设计设计阶段阶段结构结构技术技术设计设计阶段阶段生产施工阶段生产施工阶段机械新产品的开发设计过程一般分为机械新产品的开发设计过程一般分为4个阶段：个阶

2、段：机械原理机械原理机械设计机械设计机械原理机械原理1313 机械系统总体方案设计机械系统总体方案设计2022-8-2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机械原理机械原理1313 机械系统总体方案设计机械系统总体方案设计2022-8-2阶阶段段步骤步骤方方法法主主 要要 指指 导导 理理

3、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机械原理机械原理1313 机械系统总体方案设计机械系统总体方案设计2022-8-2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设计价值设计优化设计优化设计可靠性设计可靠

4、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)结构价值分析结构价值分析试验模型试验模型试

5、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机械原理机械原理1313 机械系统总体方案设计机械系统总体方案设计2022-8-2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

6、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机械原理机械原理1313 机械系统总体方案设计机械系统总体方案设计2022-8-213.2 13.2 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13.2.113.2.1总体方案设计的目的总体方案设计的目的当前机械产品的市场竞争相当激烈，能否以最快的当前机械产品的市场竞争相当激烈，能否以最快的速度设计出质

7、量好、价格低有新意的产品，决定了机速度设计出质量好、价格低有新意的产品，决定了机械产品在市场上的竞争力。械产品在市场上的竞争力。在传统的仿造设计中，机械设计往往只注意后两个在传统的仿造设计中，机械设计往往只注意后两个阶段中的部分子项目，而忽略了初期规划设计阶段的阶段中的部分子项目，而忽略了初期规划设计阶段的作用。事实上，初期规划设计阶段的调研和可行性论作用。事实上，初期规划设计阶段的调研和可行性论证，将为产品是否具有生命力和竞争力提供准确信息，证，将为产品是否具有生命力和竞争力提供准确信息，而要实现初期规划阶段所提出的设计目标，关键在于而要实现初期规划阶段所提出的设计目标，关键在于总体方案设计

8、阶段的工作。总体方案设计阶段的工作。产品设计的好坏，包括产品的功能是否齐全、性能产品设计的好坏，包括产品的功能是否齐全、性能是否优良、经济效益是否显著，在很大程度上取决于是否优良、经济效益是否显著，在很大程度上取决于总体方案设计阶段的工作，取决于方案的构思和方案总体方案设计阶段的工作，取决于方案的构思和方案拟定时的设计思想。拟定时的设计思想。机械原理机械原理1313 机械系统总体方案设计机械系统总体方案设计2022-8-213.2.2 13.2.2 总体方案设计的内容总体方案设计的内容l 执行系统的方案设计执行系统的方案设计l 原动机类型的选择和传动系统的方案设计原动机类型的选择和传动系统的方

9、案设计l 信息处理控制系统的方案设计信息处理控制系统的方案设计l 其它辅助系统的设计其它辅助系统的设计机械原理机械原理1313 机械系统总体方案设计机械系统总体方案设计2022-8-213.3 13.3 机械总体方案设计中的设计思想机械总体方案设计中的设计思想l现代设计的观念现代设计的观念l系统工程的观念系统工程的观念l工程设计的观念工程设计的观念机械原理机械原理1313 机械系统总体方案设计机械系统总体方案设计2022-8-2现代机械设计具有以下特点：现代机械设计具有以下特点：理论性理论性创造性创造性广义性广义性优选性优选性扩展性扩展性设计计算机化设计计算机化设计信息化设计信息化机械原理机械

10、原理1313 机械系统总体方案设计机械系统总体方案设计机械产品设计过程框图机械产品设计过程框图2022-8-2初期规划设计初期规划设计总体方案设计总体方案设计生产施工设计生产施工设计结构技术设计结构技术设计传统设计中机传统设计中机械产品设计阶械产品设计阶段前后有时序段前后有时序的串联排列的串联排列现代设计中机现代设计中机械产品设计阶械产品设计阶段采用并联排段采用并联排列的多循环链列的多循环链初期规划设计初期规划设计总体方案设计总体方案设计生产施工设计生产施工设计结构技术设计结构技术设计机械原理机械原理1313 机械系统总体方案设计机械系统总体方案设计2022-8-2由具有特定功能、相互之间既有

11、有机；联系又相互制约的由具有特定功能、相互之间既有有机；联系又相互制约的单元组合而成的有序整体称为系统。故每个机械产品不论单元组合而成的有序整体称为系统。故每个机械产品不论其大小，都可认为是一个系统。都应该从系统工程的角度其大小，都可认为是一个系统。都应该从系统工程的角度来分析和研究它，以系统工程的观念来指导其设计。来分析和研究它，以系统工程的观念来指导其设计。一般机械系统都是由驱动系统、传动系统、执行系统、控一般机械系统都是由驱动系统、传动系统、执行系统、控制系统等若干子系统组成的，而每个子系统又由若干个更制系统等若干子系统组成的，而每个子系统又由若干个更低一级的子系统或组合单元组成。低一级

12、的子系统或组合单元组成。从系统工程的角度来看，各子系统虽具有各自特定的功能，从系统工程的角度来看，各子系统虽具有各自特定的功能，但由于是为了共同实现整个系统的整体目标，因而各子系统但由于是为了共同实现整个系统的整体目标，因而各子系统间是有机联系在一起、相互间既有依赖作用又有制约作用。间是有机联系在一起、相互间既有依赖作用又有制约作用。l系统工程的观念系统工程的观念机械原理机械原理1313 机械系统总体方案设计机械系统总体方案设计2022-8-2 从系统的整体出发从系统的整体出发,将总功能分解成若干功能单元；将总功能分解成若干功能单元； 寻找出能完成各个功能的技术方案，既完成每个功寻找出能完成各

13、个功能的技术方案，既完成每个功能的子系统的构成、组成结构、信息传递、控制回能的子系统的构成、组成结构、信息传递、控制回路等设计；路等设计； 对方案组进行分析、评价和优选，进而实现给定环对方案组进行分析、评价和优选，进而实现给定环境条件下的整体优化。境条件下的整体优化。u系统工程是一门研究复杂系统的技术，是用以解决综合性系统工程是一门研究复杂系统的技术，是用以解决综合性工程问题的技术。工程问题的技术。系统工程解决设计问题的基本思想是：系统工程解决设计问题的基本思想是：机械原理机械原理1313 机械系统总体方案设计机械系统总体方案设计2022-8-2从工程设计的角度看，机械设计是一种工程活动，它从

14、工程设计的角度看，机械设计是一种工程活动，它有别于纯科学的研究活动。有别于纯科学的研究活动。机械设计是工程设计，它既包括技术成分，又包括非机械设计是工程设计，它既包括技术成分，又包括非技术成分。在总体方案拟定中，既要运用自然科学中的技术成分。在总体方案拟定中，既要运用自然科学中的科学原理，也要考虑人文、社科、经济、艺术等学科中科学原理，也要考虑人文、社科、经济、艺术等学科中的非自然科学因素，考虑当时当地的自然环境、社会环的非自然科学因素，考虑当时当地的自然环境、社会环境、经济环境和技术环境中诸多因素的制约。境、经济环境和技术环境中诸多因素的制约。l工程设计的观念工程设计的观念机械原理机械原理1313 机械系统总体方案设计机械系统总体方案设计2022-8-2机械设计过程机械设计过程要考虑的因素要考虑的因素