第1章机械设计概述_机械设计(华中科技大学).ppt

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1、一、一、设计的地位与作用设计的地位与作用第一篇第一篇 机械设计总论机械设计总论1.1.经济竞争归根结底是设计和制造能力竞争经济竞争归根结底是设计和制造能力竞争工业化国家的财富工业化国家的财富6080%是制造业创造的是制造业创造的 制造是将科技转化为财富的最后环节制造是将科技转化为财富的最后环节各发达国家重新重视制造业各发达国家重新重视制造业第一章第一章 机械设计概述机械设计概述中小批量、个性化、中小批量、个性化、柔性生产管理模式柔性生产管理模式2.2.机械制造业生产管理模式的转变机械制造业生产管理模式的转变基本车型基本车型 型号数型号数 生产台数生产台数台数台数/型号型号 A 3700 630

2、00 17 B 16400 204000 12 C 4500 5300 12 D 7500 4400 6 合计合计 32100 364000 11三个月内丰田公司汽车生产情况三个月内丰田公司汽车生产情况大批量、单一化、流水大批量、单一化、流水 作业生产管理模式作业生产管理模式3.3.制造业市场竞争围绕制造业市场竞争围绕 TQCSF TQCSF 展开展开 上市时间上市时间 Time 质量质量 Quality 产品成本产品成本 Cost 服务服务 Service 灵活性灵活性 Flexible竞争的焦点竞争的焦点4.4.竞争的焦点之一是设计竞争的焦点之一是设计成功的设计赢得了市场成功的设计赢得了市

3、场设计是科技成果转化为生产力的纽带设计是科技成果转化为生产力的纽带设计是引进技术实现国产化的重要环节设计是引进技术实现国产化的重要环节没有现代化设计就没有现代化产品没有现代化设计就没有现代化产品5.5.设计在生产中的地位设计在生产中的地位设计是影响产品技术与经济指标的关键设计是影响产品技术与经济指标的关键设计占成本设计占成本 5%设计决定成本设计决定成本 75%75%现代企业三部分现代企业三部分将核心工作放在本企业，两头在内，中间在外将核心工作放在本企业，两头在内，中间在外开发设计开发设计制造制造市场销售市场销售二、机械系统的组成二、机械系统的组成(1)动力系统动力系统 提供动力、实施能量转换

4、提供动力、实施能量转换如：如：水轮机水轮机电动机电动机机械能机械能水能水能(自然界能源自然界能源)电能电能(二次能源二次能源)(2)传动系统传动系统 将动力机的动力和运动传递给执行系统的中间装置将动力机的动力和运动传递给执行系统的中间装置功能：功能：减速减速变速变速传递动力传递动力改变运动规律改变运动规律多驱动多驱动(3)执行系统执行系统直接完成预定任务的装置直接完成预定任务的装置(4)操纵及控制系统操纵及控制系统使各部分协调动作使各部分协调动作(5)辅助装置辅助装置如冷却、润滑、记数、照明如冷却、润滑、记数、照明机械能机械能动力系统动力系统传动系统传动系统执行系统执行系统操纵及控制系统操纵及

5、控制系统辅助装置辅助装置冷却、润滑、记数、照明冷却、润滑、记数、照明以汽车为例以汽车为例 机械系统的组成机械系统的组成三、机械产品设计过程三、机械产品设计过程产品规划产品规划结构方案设计结构方案设计原理方案设计原理方案设计总体设计总体设计施工设计施工设计试制、批量生产、销售试制、批量生产、销售可行性报告可行性报告设计任务书设计任务书 原理方案图原理方案图 结构设计草图结构设计草图 总装配图总装配图部装图、零件图部装图、零件图技术文档技术文档 CAD/CAM是先进的设计工具是先进的设计工具概念设计概念设计工程分析工程分析详细设计详细设计性能仿真性能仿真工艺设计工艺设计数控编程数控编程加工仿真加工

6、仿真数控机床数控机床CADCAMCAPP 产品建模产品建模 加工仿真加工仿真 结构分析结构分析 运动仿真运动仿真CAD/CAM系统系统外形运动学外形运动学动力学结果动力学结果参数化设计参数化设计载荷载荷运动学建模运动学建模四、机械设计课程的性质和任务四、机械设计课程的性质和任务1.1.性质性质2.2.任务任务机类各专业重要的技术基础课机类各专业重要的技术基础课树立正确的设计思想和设计方法树立正确的设计思想和设计方法具有初步设计传动装置和简单机械的能力具有初步设计传动装置和简单机械的能力了解机械系统总体方案的设计过程了解机械系统总体方案的设计过程机器的组成机器的组成(从运动观点看从运动观点看)由

7、机构组成由机构组成(从制造观点看从制造观点看)由零件组成由零件组成内燃机简图内燃机简图曲柄滑块机构曲柄滑块机构凸轮机构凸轮机构齿轮机构齿轮机构齿轮齿轮活塞活塞连杆连杆曲轴曲轴弹簧弹簧3.3.机械零件设计的步骤机械零件设计的步骤失效：零件失去正常工作的能力失效：零件失去正常工作的能力计算准则：衡量零件工作能力的指标计算准则：衡量零件工作能力的指标受力分析受力分析选择材料选择材料确定计算准则确定计算准则技术文档技术文档 理论计算理论计算(参数设计参数设计)结构设计结构设计强度准则强度准则约束条件式约束条件式刚度准则刚度准则耐磨性准则耐磨性准则振动稳定性准则振动稳定性准则耐热性准则耐热性准则强度准则强度准则