机电装备设计--机电装备创新设计方法--课件

机电装备设计Design for Electro-Mechanical Equipment1 1PPTPPT课件课件教材与参考书教材教材：林述温林述温.机机电装装备设计.北京：机械工北京：机械工业出版社，出版社，2002.参考参考参考参考书书：1 姜培姜培刚等等.机机电一体化系一体化系统设计.北京：机械工北京：机械工业出版社，出版社，20042 戴曙主戴曙主编.金属切削机床金属切削机床设计.北京北京:机械工机械工业出版社出版社,1985.3 海特海特传动工工业集集团.直直线运运动专辑.天津：海特天津：海特传动工工业集集团 4 机机电一体化技一体化技术手册手册编委会委会编.机机电一体化技一体化技术手册手册.北京北京:机机械工械工业出版社出版社,1999.2 2PPTPPT课件课件课程的目的与任务 本本课程是程是机械机械设计制造及其自制造及其自动化化专业与机械与机械电子工程子工程专业的的一一门重要且重要且实践性践性较强的的专业课，是研究如何利用系，是研究如何利用系统设计原理和原理和综合集成技巧，将合集成技巧，将机械系机械系统、驱动装置、装置、传感感检测部件、自控和信息部件、自控和信息处理系理系统等机等机电一体化要素一体化要素组成成各种性能各种性能优良、可靠的机良、可靠的机电装装备。内容以机内容以机为主，机主，机电结合。学合。学习相关的相关的设计理理论和方法、典型机和方法、典型机电装装备的的设计和和课程程设计，增，增强学生的学生的动手能力、手能力、设计能力和相关知能力和相关知识的融合能的融合能力，力，为毕业设计及今后在中小型机及今后在中小型机电装装备设计方面方面打下基打下基础。3 3PPTPPT课件课件本课程与其它课程的关系 学学习本本课程前，程前，应先学完先学完机械机械设计、机械原机械原理理、微型微型计算机原理算机原理、数控加工技数控加工技术、机机械工程控制基械工程控制基础、机械制造技机械制造技术基基础、测试技技术、机机电控制技控制技术等等课程。后程。后续要完成的教学要完成的教学环节是是毕业设计。在掌握机械在掌握机械结构的基本原理、典型机械的加工工构的基本原理、典型机械的加工工艺等，具等，具备一般机械一般机械结构的构的设计能力以及融合上述能力以及融合上述课程的程的基基础上，上，对机机电一体化装一体化装备的的设计方法、方法、传动设计、部、部件件设计、系、系统设计以及机以及机电一体化装一体化装备进行介行介绍，知，知识体系更加体系更加实用和具体，机用和具体，机电结合的目合的目标更加明确。更加明确。4 4PPTPPT课件课件学习方法 注意共性注意共性问题 每一种机每一种机电装装备，都是以机，都是以机为主，在其机械功能主，在其机械功能的基的基础上，上，扩展了控制或展了控制或检测部分，因此，机械部分部分，因此，机械部分是构成装是构成装备的共性的共性问题。注意注意课程主程主线 不管是不管是简单装装备，还是复是复杂装装备，如何，如何进行合理有效地行合理有效地设计是是课程的主程的主线。注意理注意理论联系系实际 认真做好相关真做好相关实验，在，在实验中学中学习解决解决实际问题的方法，注意培养解决工程的方法，注意培养解决工程实际问题的能力。的能力。5 5PPTPPT课件课件课程有关事项及纪律要求n课程考核方式程考核方式考考试成成绩考考试笔笔试成成绩70%实验成成绩10%作作业成成绩10%+平平时成成绩10%不迟到，上课认真听讲，做好重点内容的笔记。课前预习，课后复习，及时掌握每次课的要点。按时完成作业，不抄作业，每章结束后交作业。有疑难，应及时答疑。四次旷课取消考试资格6 6PPTPPT课件课件l第一章第一章 机机电装装备创新新设计方法方法 2l第二章第二章 机机电装装备传动系系统设计 6l第三章第三章 机机电装装备传动部件部件设计 6l第四章第四章 机机电装装备支承及支承及导轨设计 4l第五章第五章 机机电装装备伺服系伺服系统设计 5l第六章第六章 金属切削机床与数控化金属切削机床与数控化 5l第七章第七章 物流系物流系统设计 3l第八章第八章 典型机典型机电装装备设计 7 内内 容容7 7PPTPPT课件课件第一章 机电装备创新设计方法 l1.1 1.1 绪论绪论l1.1.1 概述概述l 通通过下面的下面的图片，了解回片，了解回顾机机电装装备的的发展展历史。史。1785年蒸汽机在年蒸汽机在纺织厂使用。厂使用。1873年出年出现的第的第一台凸一台凸轮控制控制车床，开始了机械自床，开始了机械自动化的化的进程。程。8 8PPTPPT课件课件2020世纪制造业的变迁世纪制造业的变迁从手工作坊到机械工厂从手工作坊到机械工厂从单件小批到大量生产从单件小批到大量生产分工可以提高工作效率分工可以提高工作效率机械化生产可以实现零件互换机械化生产可以实现零件互换大量生产可以降低成本、提高质量大量生产可以降低成本、提高质量9 9PPTPPT课件课件20世纪初的制造车间由集中动力源驱由集中动力源驱由集中动力源驱由集中动力源驱动的架空天轴动的架空天轴动的架空天轴动的架空天轴 变速用的变速用的变速用的变速用的 多级带轮多级带轮多级带轮多级带轮带传动带传动带传动带传动工人操作车床工人操作车床工人操作车床工人操作车床工人劳动强度大工人劳动强度大工作环境不安全工作环境不安全拥挤、昏暗、嘈杂拥挤、昏暗、嘈杂1010PPTPPT课件课件“奔驰”汽车博物馆的车间模型带传动带传动带传动带传动架空天轴架空天轴架空天轴架空天轴车车车车 床床床床砂轮机砂轮机砂轮机砂轮机锯锯锯锯 床床床床铣铣铣铣 床床床床直流发电机直流发电机直流发电机直流发电机 -电动机组电动机组电动机组电动机组将动力分配将动力分配将动力分配将动力分配到不同设备到不同设备到不同设备到不同设备1111PPTPPT课件课件20世纪50年代的机床（1）普通车床：回转体加工、螺纹加工普通车床：回转体加工、螺纹加工主轴齿轮主轴齿轮主轴齿轮主轴齿轮变速箱变速箱变速箱变速箱进给齿轮进给齿轮进给齿轮进给齿轮变速箱变速箱变速箱变速箱溜板箱溜板箱溜板箱溜板箱刀刀刀刀 架架架架主主主主 轴轴轴轴尾尾尾尾 架架架架1212PPTPPT课件课件20世纪50年代的机床（2）主主主主 轴轴轴轴升降工作台升降工作台升降工作台升降工作台万能升降台铣床：平面加工、成形加工万能升降台铣床：平面加工、成形加工齿轮变速箱齿轮变速箱齿轮变速箱齿轮变速箱主电动机主电动机主电动机主电动机摇臂升降摇臂升降摇臂升降摇臂升降电动机电动机电动机电动机摇摇摇摇 臂臂臂臂主主主主 轴轴轴轴摇臂钻床：钻孔、铰孔和攻螺纹摇臂钻床：钻孔、铰孔和攻螺纹往复滑枕往复滑枕往复滑枕往复滑枕齿轮变速箱齿轮变速箱齿轮变速箱齿轮变速箱电动机电动机电动机电动机移动工作台移动工作台移动工作台移动工作台牛头刨床：平面加工、沟槽加工牛头刨床：平面加工、沟槽加工砂轮电动机砂轮电动机砂轮电动机砂轮电动机工件电动机工件电动机工件电动机工件电动机往复工作台往复工作台往复工作台往复工作台外圆磨床：高精度圆柱表面加工外圆磨床：高精度圆柱表面加工1313PPTPPT课件课件多轴加工专用组合机床工件：工件：工件：工件：C6132C6132车床主轴箱体车床主轴箱体车床主轴箱体车床主轴箱体1616根主轴从两面根主轴从两面根主轴从两面根主轴从两面同时加工同时加工同时加工同时加工2 2个零件个零件个零件个零件进给驱动采用进给驱动采用进给驱动采用进给驱动采用电气液压控制电气液压控制电气液压控制电气液压控制我国第一台组合机床我国第一台组合机床 UT-001大连机床厂大连机床厂1957年为济南第一机床厂制造年为济南第一机床厂制造多主轴加工，效率显著提高多主轴加工，效率显著提高机械、电气、液压综合自动化机械、电气、液压综合自动化组成自动生产线的基本单元组成自动生产线的基本单元1414PPTPPT课件课件90年代的数控机床数控车床数控车床数控系统数控系统数控系统数控系统机床主轴机床主轴机床主轴机床主轴回转刀架回转刀架回转刀架回转刀架大大型型数数控控龙龙门门铣铣床床机床主轴机床主轴机床主轴机床主轴数控系统数控系统数控系统数控系统卧式加工中心卧式加工中心刀具自动交换刀具自动交换托板自动交换托板自动交换机床主轴机床主轴机床主轴机床主轴刀刀刀刀 库库库库托托托托 板板板板数控系统数控系统数控系统数控系统立式加工中心立式加工中心数控系统数控系统数控系统数控系统刀刀刀刀 库库库库机床主轴机床主轴机床主轴机床主轴电火化加工机床电火化加工机床激光切割机床激光切割机床1515PPTPPT课件课件20公斤点焊机器人公斤点焊机器人点焊机器人在工作中点焊机器人在工作中6公斤弧焊机器人公斤弧焊机器人工业机器人工业机器人弧焊机器人在工作中弧焊机器人在工作中1616PPTPPT课件课件涂胶机器人涂胶机器人龙门式喷漆机器人龙门式喷漆机器人SCARA型装配机器人型装配机器人工业机器人工业机器人搬运机器人搬运机器人码垛机器人码垛机器人喷漆机器人喷漆机器人1717PPTPPT课件课件“双鹰双鹰”水下机器人水下机器人水下水下扫雷扫雷机器人机器人“探索者号探索者号”水下机器水下机器人人Spirit火星漫游车火星漫游车 Marshod 火星漫游车火星漫游车Canada Arm 太空机械臂太空机械臂特种机器人特种机器人1818PPTPPT课件课件特种机器人特种机器人足球机器人足球机器人AIBO机器狗机器狗指挥机器人指挥机器人迎宾机器人迎宾机器人导盲机器人导盲机器人跳舞机器人跳舞机器人医疗机器人医疗机器人2020PPTPPT课件课件特种机器人特种机器人管内机器人管内机器人隧道凿岩机器人隧道凿岩机器人大型喷浆机器人大型喷浆机器人室外保安室外保安机器人机器人德国排爆机器人德国排爆机器人消防消防机器人机器人防暴防暴机器人机器人2121PPTPPT课件课件注塑成型机2222PPTPPT课件课件液压机冲床冲床2323PPTPPT课件课件l 20世世纪70年代以来，微型年代以来，微型计算机和微算机和微电子技子技术应用到机械工用到机械工业中，使机械工中，使机械工业突突飞猛猛进发展。展。微微电子技子技术控制的机械、控制的机械、仪器和器和军械装械装备；柔性制造柔性制造线FML、FMS和自和自动化制造系化制造系统等。等。大幅度提高了大幅度提高了产品品质量和量和劳动生生产率，适率，适应了市了市场对产品多品多样化的要求，丰富了人化的要求，丰富了人类的物的物质文明。文明。当今，机械装当今，机械装备的面貌已的面貌已经焕然一新，成然一新，成为机与机与电高度融合的整体高度融合的整体，不，不仅成成为人人类体力的延伸，而且体力的延伸，而且成成为人人类智力的延伸。智力的延伸。2525PPTPPT课件课件l1.1.2 本本课程研究程研究对象象l定定义：机机电一体化装一体化装备简称机称机电装装备，是指将，是指将机械系机械系统、液、液压、气、气动系系统、检测部件、微部件、微电子自子自动控制系控制系统和和驱动装置以及信息装置以及信息处理技理技术按按系统工程系统工程和和整体优化整体优化的的方法方法组成成满足特定功能要求的有机整体。足特定功能要求的有机整体。特点：特点：机机电装装备的的结构明构明显区区别于于传统的机械装的机械装备；传感器和微感器和微电子控制系子控制系统成成为现代机代机电装装备重要重要组成部分；成部分；机构学和微机构学和微电子学有机融子学有机融为一体；一体；（Mechatronics）2626PPTPPT课件课件1.1.3 机电装备组成 由四个部分由四个部分组成。成。1 1 机械系统机械系统 是机是机电装装备中的中的传动机构和工作机构和工作执行机构。行机构。要求：要求：重量重量轻，体，体积小，精度高，小，精度高，刚度大，摩擦、磨度大，摩擦、磨损小及小及动态性能好。性能好。技技术支柱：支柱：应用力学、机械用力学、机械设计、制造技、制造技术和控制技和控制技术。研究的研究的热点点问题：机械零部件的静机械零部件的静态、动态刚度和度和热变形的研究；形的研究；提高关提高关键零部件的精度；（精密零部件的精度；（精密滚动导轨、精密、精密滚珠珠丝杆、高杆、高精度主精度主轴轴承和高精度承和高精度齿轮）超精加工和精密超精加工和精密测量技量技术的研究；的研究；零部件的模零部件的模块化和化和标准化等。准化等。2727PPTPPT课件课件2 驱动系系统 既是既是动力源，同力源，同时还接收控制信息，以接收控制信息，以实现转向、向、转速、位移的可控。速、位移的可控。分分类：各种各种电动、气、气动、液、液压等直接等直接执行装置。行装置。机机电装装备中，步中，步进电动机、伺服机、伺服电动机、液机、液压马达和气达和气马达等达等执行元件的精度、可靠性要求更高，响行元件的精度、可靠性要求更高，响应速度更快。速度更快。研究的研究的问题：提高机提高机电转换件的精度、可靠性和快速响件的精度、可靠性和快速响应性；性；提高直流伺服提高直流伺服电动机的分辨率和灵敏性；机的分辨率和灵敏性；变频调速、速、电子逆子逆变和矢量和矢量变换等技等技术的研究；的研究；高性能直高性能直线电动机的研制。机的研制。2828PPTPPT课件课件3 传感与感与检测部件部件 装置在机械的各敏感部位，装置在机械的各敏感部位，实时采集温度、速度、采集温度、速度、力、振力、振动、声学与光学信号，及、声学与光学信号，及时反反馈给控制系控制系统，实现对机械工作的机械工作的实时控制以及控制以及对工作状工作状态的的监控。控。研究的研究的问题有：有：提高各种敏感材料和元件的灵敏度和可靠性；提高各种敏感材料和元件的灵敏度和可靠性；改改进传感器感器结构；构；开开发温度与湿度，温度与湿度，视觉与触与触觉功能兼功能兼备的复合的复合传感感器；器；研究具有自研究具有自诊断与自断与自动补偿功能的智能功能的智能传感器。感器。2929PPTPPT课件课件4 自自动控制与信息控制与信息处理系理系统 通通过该部分部分传递信息流，信息流，进行决策，保行决策，保证全系全系统的的协调工作。工作。包括：高精度定位控制，速度控制，力控制，自包括：高精度定位控制，速度控制，力控制，自适适应控制及自控制及自诊断、仿真、校正、断、仿真、校正、补偿、再、再现检索索等。等。经典控制理典控制理论和和现代控制理代控制理论是自是自动控制的理控制的理论基基础，微微电子技子技术的的发展展为控制理控制理论的的应用和用和实施提施提供了条件。供了条件。3030PPTPPT课件课件 研究的研究的问题有：有：自适自适应控制研究；控制研究；柔性自柔性自动化仿真技化仿真技术的研究；的研究；自自诊断断监控技控技术及容及容错技技术的研究；的研究；智能控制系智能控制系统研究；研究；机械智能化是当今机电装备发展的重要趋势。机械智能化是当今机电装备发展的重要趋势。3131PPTPPT课件课件1.1.4 机电装备的分类 包括包括:加工机加工机电装装备；包装机包装机电装装备；仓储输送机送机电装装备；工工业机器人；机器人；自自动导引引车系系统(AGVS)；塑料成形机塑料成形机电装装备；皮革机皮革机电装装备；纺织机机电装装备等。等。3232PPTPPT课件课件1.2 设计类型 机机电装装备设计可分可分为：创新新设计、变型型设计和和组合合设计等等类型。型。创新新设计：依据市依据市场需求需求发展展预测，在无，在无样机可供机可供参考的条件下，根据参考的条件下，根据对新新产品品预期的期的功能要求功能要求和和性能指性能指标，发挥设计者的者的创造力，利用已有技造力，利用已有技术成果成果进行行创新新构思构思，设计出具有新出具有新颖性、性、创造性及造性及实用性的机用性的机电装装备的一种的一种实践活践活动。包含两部分：包含两部分：改改进完善完善现有机有机电装装备功能、技功能、技术性能、性能、经济性和适性和适用等；用等；创造造设计出新机器、新出新机器、新产品，以品，以满足新的生足新的生产需要。需要。3333PPTPPT课件课件 机电装备创新机电装备创新（Innovation)设计设计建立在建立在现代机械代机械设计理理论、机、机电一体化系一体化系统理理论、微、微电子技子技术、自、自动控制理控制理论和信息技和信息技术基基础上，并吸收上，并吸收认知哲学、思知哲学、思维科学、科学、设计方法学、方法学、发明学和明学和创造学等相关学科有益造学等相关学科有益的的设计思想与方法，思想与方法，经过交叉而成的一种交叉而成的一种设计技技术和和方法方法。3434PPTPPT课件课件1.2.1创造原理 创造原理造原理是指是指导人人们开展开展创新新实践活践活动的重要理的重要理论基基础，也是指也是指导人人们创造新技法的基本理造新技法的基本理论基基础。创新新过程中采用的具体方法程中采用的具体方法(创新技法新技法)有数百有数百种，最常用的方法也有数十种。但种，最常用的方法也有数十种。但这些方法从理些方法从理论上上均源于一定的均源于一定的创造原理。即，任何造原理。即，任何创造技法的造技法的产生均生均有一定的有一定的创造理造理论基基础，而，而创造理造理论与与实践践结合合产生生出来的可操作的程式、步出来的可操作的程式、步骤和方法，和方法，-创新技法新技法。4242PPTPPT课件课件创造原理有以下几种：1、组合原理合原理 组合合现象十分普通和复象十分普通和复杂。如。如组合机构、合机构、组合机合机床、床、组合机床；生活中如合机床；生活中如组合音响、合音响、组合家具等。合家具等。将各种技将各种技术专长的人的人组合在一起共同合在一起共同发挥作用，作用，形成企形成企业、公司，能、公司，能产生新技生新技术、新、新产品；品；将几片透将几片透镜组合在一起可合在一起可组成望成望远镜、显微微镜；将碳原子以不向的晶格形式将碳原子以不向的晶格形式进行行组合可形成金合可形成金刚石石或石墨；或石墨；“阿波阿波罗”宇宙宇宙飞船没有任何一船没有任何一项技技术是有新突破的技是有新突破的技术，都，都是是现有技有技术精确无精确无误的的组合合结果。果。4343PPTPPT课件课件组合方式分为几种类型：同同类组合合 指两个或两个以上相同或相似事物的指两个或两个以上相同或相似事物的组合。合。例如：例如：双人自行双人自行车、捆、捆绑式火箭也是同式火箭也是同类事物的事物的组合。多合。多根根锯条并排在一起作条并排在一起作为锉刀；用芦刀；用芦苇杆捆扎做成小舟等都是同杆捆扎做成小舟等都是同类组合在生活中的合在生活中的创造造发明。明。异异类组合合 指指两种或两种以上不同两种或两种以上不同类事物的事物的组合合。如如带万年日万年日历的的电话、带游游戏机的手机机的手机；汽；汽车可看成是可看成是发动机、离合器和机、离合器和传动装置等各种不同机件的装置等各种不同机件的组合，航天合，航天飞机可机可看成是看成是飞机与火箭的机与火箭的组合。合。附加附加组合合 指在原有事物中指在原有事物中补充加入新内容的充加入新内容的组合合。例如例如现代汽代汽车的的发展展并是并是经过不断的完善，逐步附加雨刮不断的完善，逐步附加雨刮器、器、转弯灯、后弯灯、后视镜、收音机、收音机、电视机、空机、空调、电话而而变得越得越来越来越现代化的。代化的。4444PPTPPT课件课件 重重组组合合 指将一个事物在不同指将一个事物在不同层次上分解后，将分解的次上分解后，将分解的结果按新方式重新聚合的果按新方式重新聚合的组合。合。如美国如美国飞机机设计师卡里格卡里格卡卡图根据空气根据空气动力学原力学原理理对飞机机进行重新行重新组合合设计，将螺旋，将螺旋桨放在机尾，而放在机尾，而将将稳定翼放在机首。定翼放在机首。重重组后的后的飞机具有更加合理的流机具有更加合理的流线型机身，提高了型机身，提高了飞行速度，行速度，排除了失速和旋冲的可能性，大大提高了排除了失速和旋冲的可能性，大大提高了飞行的安全性。行的安全性。4545PPTPPT课件课件 综合合组合合 综合合是一种分析、是一种分析、归纳的的创造性造性过程。程。综合合组合不是合不是简单的叠加，而是在将研究的叠加，而是在将研究对象象进行分析的基行分析的基础上，有上，有选择地地进行行重重组。日本能日本能创造出造出许多世界上一流的新技多世界上一流的新技术和新和新产品，最主要的品，最主要的原因是善于运用原因是善于运用别国的先国的先进技技术进行行综合合组合。合。爱因斯坦因斯坦综合了万有引力定理和狭合了万有引力定理和狭义相相对论中的有关理中的有关理论，提出了广，提出了广义相相对论；解析几何解析几何是是综合了几何学和代数学的合了几何学和代数学的相关理相关理论而而产生的。生的。大量的大量的创新成果表明：随着科技的迅猛新成果表明：随着科技的迅猛发展，展，组合型的合型的创新新成果占全部成果占全部创新成果的比例越来越大，由新成果的比例越来越大，由组合原理合原理产生出来的生出来的组合性的合性的创新技法新技法已成已成为当今当今创新活新活动的主要技的主要技术方法。方法。4646PPTPPT课件课件2、还原原理 任何任何发明明创造都有其造都有其创造的原点和造的原点和创造的起点。造的起点。创造原点造原点即事物的基本功能要求，是惟一的。即事物的基本功能要求，是惟一的。创造起点造起点即即为满足功能要求的足功能要求的手段与方法手段与方法，是无，是无穷的。的。创造原点可以作造原点可以作为创造起点，但造起点，但创造起点却不能造起点却不能作作为创造原点。研究已有事物的造原点。研究已有事物的创造起点，并追根溯造起点，并追根溯源深入到它的源深入到它的创造原点，或从原点上解决造原点，或从原点上解决问题，或从，或从创造原点出造原点出发另辟新路，用新思想、新技另辟新路，用新思想、新技术重新重新创造造该事物，即是事物，即是创造原理的造原理的还原原理。原原理。4747PPTPPT课件课件3、逆反原理 逆反原理是从事物构成要素中逆反原理是从事物构成要素中对立的另一面去分立的另一面去分析，将通常思考析，将通常思考问题的思路反的思路反转过来，有意来，有意识地用相地用相反的反的视角去角去观察事物，用完全察事物，用完全颠倒的倒的顺序和方法来序和方法来处理理问题的一种的一种创造原理。造原理。二二战期期间，船舶建造工，船舶建造工艺一般都是从下向上一般都是从下向上焊接接船体。有人打破常船体。有人打破常规，提出自上而下，提出自上而下焊接，接，结果，果，电焊工在工在焊接船体接船体时不用再仰不用再仰头工作，大大提高了工作工作，大大提高了工作效率和工作效率和工作质量，量，缩短了建船的周期。短了建船的周期。将将电风扇反向安装扇反向安装，人，人们做成了排做成了排风扇、扇、发明了明了抽油烟机等。抽油烟机等。4949PPTPPT课件课件4、变性原理 事事实上，上，对事物非事物非对称的属性如形状、尺寸、称的属性如形状、尺寸、结构、材料等构、材料等进行行变化，也会化，也会导致致发明明创造，造，这种种创造造原理被称原理被称为变性原理。性原理。火火车车轮在在铁轨上上滚动时，在，在铁轨的接的接缝处会会产生冲生冲击，发生生强烈刺耳的噪声。国外的一烈刺耳的噪声。国外的一项无声无声铁轨的的专利技利技术只是把接只是把接缝的形状稍作改的形状稍作改变，使列，使列车行行驶的噪声大大降低。的噪声大大降低。5050PPTPPT课件课件5、移植原理 移植就是把已知移植就是把已知对象中的概念、原理、象中的概念、原理、结构、方法等内容构、方法等内容运用或迁移到另一个待研究的运用或迁移到另一个待研究的对象中。象中。轴承是一种常用的机械零件，提高承是一种常用的机械零件，提高轴承寿命一般采用加承寿命一般采用加强润滑减少滑减少轴承中零件的摩擦来承中零件的摩擦来实现。将。将电磁学中同性磁学中同性电荷相斥荷相斥的原理移植到的原理移植到轴承的承的结构中，开构中，开发出出轴承与承与轴不接触的不接触的悬浮浮轴承，大大提高了承，大大提高了轴承寿命与品承寿命与品质。陶瓷耐高温、耐腐陶瓷耐高温、耐腐蚀、价格低廉，用陶瓷材料代替、价格低廉，用陶瓷材料代替贵重金属重金属材料制作材料制作发动机中的燃气机中的燃气涡轮叶片、燃叶片、燃烧室等部件不室等部件不仅可以在可以在发动机中使用廉价燃料、省去了水循机中使用廉价燃料、省去了水循环冷却系冷却系统、减、减轻了了发动机机的的质量，而且降低成本、量，而且降低成本、节省了能耗。省了能耗。这种材料种材料给机械和汽机械和汽车工工业带来了巨大的来了巨大的经济效益，是技效益，是技术领域内的一域内的一项重大突破性的重大突破性的发明明创造。造。5151PPTPPT课件课件6、迂回原理 在在创造活造活动中常会遇到棘手的中常会遇到棘手的难题，暂停在停在该问题上的僵持，上的僵持，转入入对下一步下一步问题的思考，或从事另外的活的思考，或从事另外的活动，或，或试着改着改变一一下下观点，或研究点，或研究问题的另一个的另一个侧面。也面。也许，当其他，当其他问题得到解得到解决决时，该问题就迎刃而解了，就迎刃而解了，这就是就是创造中的迂回原理。造中的迂回原理。“欲速欲速则不达不达”包涵着迂回原理。包涵着迂回原理。创新活新活动具有首具有首创性，遇到性，遇到困困难是常事。是常事。5252PPTPPT课件课件7、群体原理 “三个臭皮匠，三个臭皮匠，顶个个诸葛亮葛亮”，群体可形成智慧，可形成，群体可形成智慧，可形成创造造力。每一个成功的公司、企力。每一个成功的公司、企业、集、集团的的辉煌成就无不煌成就无不饱含着含着这些公司、企些公司、企业、集、集团里大量人才的智慧。个人里大量人才的智慧。个人创造在离开了群造在离开了群体的支持后，将会遇到很大的困体的支持后，将会遇到很大的困难，甚至一事无成。，甚至一事无成。控制控制论的的创始人始人维纳说得好，由个人完成重大得好，由个人完成重大发明的明的时代代已已经一去不复返了。美国在一去不复返了。美国在1942的研制原子的研制原子弹时曾曾动员了了15万万人；人；1960年完成登月年完成登月计划中，划中，则动员了了42万科技人万科技人员、2万家公万家公司和司和120所大学，所有所大学，所有这些高水平的些高水平的创造造发明都是明都是庞大的知大的知识群群体共同努力的体共同努力的结果。果。群体原理并不意味着一个群体原理并不意味着一个课题组人数越多越好。研究表人数越多越好。研究表明，一个效率很高的明，一个效率很高的课题组人数最好尽量控制在小人数最好尽量控制在小规模上，模上，这样做有利于做有利于发挥每个每个组员的的创造才能。造才能。前前苏联学者米宁研究学者米宁研究证明，在一定条件下，科研人明，在一定条件下，科研人员增加到原来人数的增加到原来人数的n倍，其倍，其创造效率造效率仪增加增加n倍。倍。最佳最佳创造群体有一个最佳人数和最佳知造群体有一个最佳人数和最佳知识结构构组成成问题。5353PPTPPT课件课件8、完满原理 完完满原理可称原理可称为完全充分利用原理。完全充分利用原理。创造学中的造学中的“缺点列缺点列举法法”、“希望点列希望点列举法法”、”设问探求法探求法”都是在力求完都是在力求完满的基的基础上上产生出来的；平常所生出来的；平常所说“让效率更高，效率更高，让产品更品更耐用更安全，耐用更安全，让日子更舒服，日子更舒服，让产品品标准化、通用化等准化、通用化等”，都，都是在追求一种完是在追求一种完满；充分利用事物的一切属性是完；充分利用事物的一切属性是完满创造原造原理追求的最理追求的最终目目标，也是，也是创造的起点。造的起点。5454PPTPPT课件课件1.3 机械创新设计常用方法1.3.1 智暴法智暴法 智暴法又称智力激励法。它的英文原文是智暴法又称智力激励法。它的英文原文是Brain Storming，故又被称，故又被称为头又称又称头脑风暴法，是暴法，是1938年年由美国人提出来的一种方法，逐步由美国人提出来的一种方法，逐步扩展到世界各国。展到世界各国。该方法是先把具体方法是先把具体创新条件告知每个人，新条件告知每个人，经过一一定的准定的准备后，大家可不受任何后，大家可不受任何约束地提出自己的新概束地提出自己的新概念、新方法、新思路和新念、新方法、新思路和新设想，各抒己想，各抒己见，在，在较短的短的时间内可内可获得大量的得大量的设想与方案，想与方案，经分析分析讨论，去，去伪存真，由粗到存真，由粗到细，进而找出而找出创新的方法与新的方法与实施方案，施方案，最后由主持人最后由主持人负责完成。完成。5555PPTPPT课件课件1.3.2 形态分析法 形形态分析法又称形分析法又称形态方格法、棋方格法、棋盘格法或形格法或形态综合法。合法。其出其出发点是：点是：创新并不是一定要新并不是一定要创造一种造一种完全新的完全新的东西，也可能是旧西，也可能是旧东西的新西的新组合合(组合合创造原理造原理)。这种方法以种方法以建立形建立形态学矩学矩阵为基基础，通，通过对创造造对象象进行因素分解行因素分解,找出因素可能的全部找出因素可能的全部形形态(技技术手段手段)，再通，再通过形形态学矩学矩阵进行方案行方案综合，得到方案的多种可行解，从中合，得到方案的多种可行解，从中筛选出最佳方出最佳方案。案。5757PPTPPT课件课件 例如，新型例如，新型单缸洗衣机必缸洗衣机必须具有具有盛装衣物、分离盛装衣物、分离污物、控物、控制洗制洗涤三个功能因素。功能因素中三个功能因素。功能因素中“分离分离污物物”是最关是最关键的功能的功能因素，因素，应从各个技从各个技术领域去深入思考，采用可能域去深入思考，采用可能应用的一切技用的一切技术措施，包括措施，包括现有的和先有的和先进的，甚至的，甚至暂时没有但有可能通没有但有可能通过努努力而力而实现的。根据上述分析得下表所示洗衣机方案的。根据上述分析得下表所示洗衣机方案设计形形态学学矩矩阵。表中可得到表中可得到44348种方案种方案,其中其中A1+B1+C1是最原始的洗衣机。是最原始的洗衣机。A1+B2+C2是一种新型的，用是一种新型的，用电磁振磁振荡除去衣物上除去衣物上污物的洗物的洗衣机；衣机；A1+B4+C2是一种是一种应用超声波除去衣物上的用超声波除去衣物上的污物的洗衣机。物的洗衣机。5858PPTPPT课件课件工作原理：洗衣桶内放入衣物、加入水和洗工作原理：洗衣桶内放入衣物、加入水和洗涤剂。启。启动气气泵1后，使其后，使其产生具有一定生具有一定压力的气体，由管力的气体，由管2经风压调节管管4和和输气管气管3送至洗送至洗涤桶下部，再桶下部，再经喷嘴嘴5在水中在水中产生生细小气泡，气泡上升至水向上破裂将小气泡，气泡上升至水向上破裂将产生生约3000HZ的超声波，使衣物的超声波，使衣物纤维产生生强烈的烈的振振动，在超声波的振，在超声波的振动和和污物与脂物与脂类的乳的乳化作用下，油脂及化作用下，油脂及污物从衣物上被分离出物从衣物上被分离出来。来。这种洗衣机没有旋种洗衣机没有旋转部件，工作部件，工作时噪噪声很小，声很小，节电节水，衣物磨水，衣物磨损小、洗小、洗净度度高，市高，市场潜力很大。潜力很大。5959PPTPPT课件课件1.3.3 输入输出法 输入入输出分析法又称出分析法又称“黑匣黑匣”或或“黑箱黑箱”，把方案内容用一个，把方案内容用一个抽象的黑匣来描述件，即抽象的黑匣来描述件，即输入内容；另一入内容；另一侧是方案要达到的目是方案要达到的目的，即的，即输出内容；黑匣的上、下方是外界因素出内容；黑匣的上、下方是外界因素对方案形成的影方案形成的影响和响和对方案的方案的约束条件。束条件。6060PPTPPT课件课件6161PPTPPT课件课件1.3.4 试问探求法 是由很多是由很多创造原理构成的，造原理构成的，认为是是“创造技法之母造技法之母”。试问探求法种探求法种类不少，最具代表性的是美国不少，最具代表性的是美国创造学家奥斯本的造学家奥斯本的“检核表法核表法”。从以下几个方面。从以下几个方面试问并并进行行检核。核。1)现有的有的发明成果有无更多的用途明成果有无更多的用途?或稍加改或稍加改进后有无新的后有无新的用途？用途？奥斯本奥斯本认为创造有两种造有两种类型：一种是先有型：一种是先有创造的目造的目标，然，然 后根据目后根据目标去去寻找找实现目目标的方法；的方法；另一种是先有一种事另一种是先有一种事实，然后想象，然后想象这一事将有什么用途，即一事将有什么用途，即从方法入手去从方法入手去实现创造的目造的目标。6262PPTPPT课件课件2)有无类似的东西可以借用?可以模仿?山西一位建筑工入借用能山西一位建筑工入借用能够烧穿穿钢板的板的电弧机切割水泥弧机切割水泥板，板，结果果烧切速度不但快，而切速度不但快，而烧切切质量又好，于是量又好，于是经改改进最最终发明了水泥制品明了水泥制品电弧切割机。弧切割机。乌贼靠靠喷水前水前进，前，前进迅速而灵迅速而灵活。模仿活。模仿这一原理，人一原理，人们发明了明了“喷水船水船”。3)能否改变一下如形状、方法、颜色、声音等？能否改变一下如形状、方法、颜色、声音等？一般加工螺钉都用车削或用扳牙加一般加工螺钉都用车削或用扳牙加工，生产效率低、采用滚压方法对螺纹工，生产效率低、采用滚压方法对螺纹进行搓丝加工，效率得到大大提高，特进行搓丝加工，效率得到大大提高，特别适用标准件厂采用。别适用标准件厂采用。6363PPTPPT课件课件1.3.5 功能分析法 19世世纪40年代，美国通用年代，美国通用电气公司工程气公司工程师麦麦尔斯斯提出了提出了产品品“功能功能”的概念。他的概念。他认为：“用用户购买的不是的不是产品的本身，品的本身，而是而是产品具有的功能品具有的功能”。把把对产品具体品具体结构的思考构的思考转化化为对产品功能的思考，可以品功能的思考，可以排开排开产品形式品形式结构构对思思维的束的束缚，放手搜，放手搜寻一切能一切能满足足产品功品功能要求的工作原理，探索能要求的工作原理，探索满足足这些工作原理的技些工作原理的技术装置装置-功能功能载体，并通体，并通过对各种功能各种功能载体的体的组合和合和优选，找到能，找到能实现产品品功能要求并具有功能要求并具有创造性的造性的设计方案。方案。这种种紧紧围绕产品功能品功能进行分析、分解、求解、行分析、分解、求解、组合、合、优选的方案的方案设计方法称方法称为功能分析法功能分析法。6464PPTPPT课件课件6565PPTPPT课件课件1.3.6 反求工程 反求工程反求工程（Reverse Engineering)是一个将反求思是一个将反求思维和移植和移植创造原理造原理应用于工程用于工程实践的践的创新新过程，是程，是针对消化、吸收先消化、吸收先进技技术的一系列分析方法和的一系列分析方法和应用技用技术的的组合。合。在在20世世纪中后期，世界各国基于引中后期，世界各国基于引进技技术的反求工程的的反求工程的应用已非常广泛，以日本的技用已非常广泛，以日本的技术引引进与与创新最新最为突出。突出。二二战结束后，日本束后，日本为恢复和振恢复和振兴经济，日本在，日本在20世世纪60年年代提出科技代提出科技强国方国方针：“一代引一代引进，二代国，二代国产化，三代改化，三代改进出出口，四代占口，四代占领国国际市市场”。日本在消化、吸收引。日本在消化、吸收引进技技术的基的基础上，采用移植、上，采用移植、组合、改造等方法开合、改造等方法开发出出许多多创新新产品，其中品，其中在汽在汽车、电子、光学子、光学设备和家和家电等行等行业上最突出。上最突出。美国人美国人发明的晶体管技明的晶体管技术原来原来仅用于用于军事事领域。但日本域。但日本SONY购买专利技利技术后，后，进行反求研究，移植于民用行反求研究，移植于民用领域，开域，开发出晶体管收音机，占出晶体管收音机，占领了国了国际市市场。6666PPTPPT课件课件 引引进技技术的反求工程一般要的反求工程一般要经历以下以下过程：程：(1)应用用过程程 在生在生产实践中逐步熟悉践中逐步熟悉产品或品或设备的操作、使的操作、使用与用与维修，使其在生修，使其在生产中中发挥作用。然后，再作用。然后，再结合其合其软件件资料，料，进一步了解它的一步了解它的结构、技构、技术性能、技性能、技术特点，尤其是要特点，尤其是要发现产品、品、设备的不足之的不足之处，做到，做到“知其然知其然”。(2)消化消化过程程 对引引进产品、品、设备的的设计原理、原理、结构、材料、构、材料、制造工制造工艺、生、生产管理方法等管理方法等进行深入研究用行深入研究用现代的代的设计理理论、设计方法及方法及测试手段手段对其性能其性能进行行计算算测定，了解其材料配方、定，了解其材料配方、工工艺流程、技流程、技术标推、推、质量控制、安全保量控制、安全保护等技等技术条件，特条件，特别要要找出它的关找出它的关键技技术及不足之及不足之处产生的根源，做到生的根源，做到“知其所以然知其所以然”。(3)创新新设计过程程 在第二个在第二个过程的基程的基础上，再上，再进行原理方案行原理方案设计、技、技术设计等，但关等，但关键是要是要结合本国国情，博采众家之合本国国情，博采众家之长，有所有所创新，开新，开发设计出具有本国特色的新出具有本国特色的新产品，并力争达到国品，并力争达到国际先先进水平，水平，实现技技术从从输入到入到输出的出的转化化。6767PPTPPT课件课件7070PPTPPT课件课件7171PPTPPT课件课件1.4 设计过程1.41 典型步典型步骤 机机电装装备设计步步骤可划分可划分为产品规划、方案设计、技术设产品规划、方案设计、技术设计和施工设计计和施工设计等四个等四个阶段。段。1 1、产产品品品品规规划划划划阶阶段段段段 在在产品品设计前必前必须进行行产品品规划，划，产品品规划划阶段的任段的任务是明是明确确设计任任务。应识别产品需求，确定新品需求，确定新产品功能、技品功能、技术性能和开性能和开发日程日程表，保表，保证产品及品及时，或适当超前地研制出来，投放市，或适当超前地研制出来，投放市场，以减，以减少少产品开品开发的盲目性。的盲目性。1）需求分析）需求分析 市市场需求分析的任需求分析的任务是将需求具体化和恰到好是将需求具体化和恰到好处，明确，明确设计任任务的要求。需求分析自始至的要求。需求分析自始至终指指导设计工作的工作的进行。行。7272PPTPPT课件课件2）调查研究 调研包括研包括市市场调研、技研、技术调研研和和社会社会环境境调研研三部分。三部分。市市场调研研 l用用户需求需求有关有关产品功能、性能、品功能、性能、质量、使用、保养。量、使用、保养。维修、外修、外观、颜色、色、风格、需求量和价格等方面的要求。格、需求量和价格等方面的要求。l产品情况品情况产品在其生命周期曲品在其生命周期曲线中的位置，新老中的位置，新老产品交品交替的替的动态分析等。分析等。l同行情况同行情况同行同行产品品经营销售情况和售情况和发展展趋势，本企，本企业产品的市品的市场占有率与差距，主要占有率与差距，主要竞争争对手在技手在技术、经济方面的方面的优势和劣和劣势及及发展展趋向。向。l供供应情况情况主要原材料、配件、半成品等的主要原材料、配件、半成品等的质量、品种、量、品种、价格、供价格、供应等方面的情况及等方面的情况及变化化趋势等。等。7474PPTPPT课件课件 技技术调研包括研包括:产品技品技术的的现状及状及发展展趋势；行行业技技术和和专业技技术的的发展展趋势；新型元器件、新材料、新工新型元器件、新材料、新工艺的的应用和用和发展展动态；竞争争产品的技品的技术特点分析；特点分析；竞争企争企业的新的新产品开品开发动向；向；环境境对研制的研制的产品影响，如使用品影响，如使用环境的空气、湿境的空气、湿度、有害物度、有害物质和粉和粉尘等等对产品的影响；品的影响；为保保证产品的正常运品的正常运转，研制的，研制的产品品对环境提出的境提出的要求等。要求等。7575PPTPPT课件课件 社会社会调研研 包括企包括企业目目标市市场所所处的社会的社会环境和有关的境和有关的经济技技术政策，如政策，如产业发展政策、投展政策、投资动向、向、环境保境保护等。等。3）可行性分析）可行性分析 可行性分析含技可行性分析含技术分析、分析、经济分析和社会分析三方面。分析和社会分析三方面。技技术分析分析 对开开发产品可能遇到的主要关品可能遇到的主要关键技技术问题作全作全 面的分析，提出解决面的分析，提出解决这些关些关键技技术问题的措施；的措施；经济分析分析 应力求新力求新产品投入品投入产出比大，出比大，较好的好的经济效果；效果；社会分析社会分析 分析开分析开发的的产品品对社会和社会和环境的影响。境的影响。7676PPTPPT课件课件4）编制设计任务书 方案方案设计实质上是根据上是根据设计仟仟务书的要求，的要求，进行行产品功能品功能原理的原理的设计。要广泛收集同要广泛收集同类或相近机或相近机电装装备的性能参数，使用情况，的性能参数，使用情况，优缺点等技缺点等技术资料和数据，其料和数据，其质量将量将严重影响到重影响到产品的品的结构、构、性能、工性能、工艺和成本及和成本及竞争能力。争能力。开开阔思路，思路，创新构思，引入新原理和新技新构思，引入新原理和新技术，综合运用系合运用系统工程学、工程学、图论、形、形态学、学、创造学等理造学等理论和方法，探索多种方和方法，探索多种方案，通案，通过评价和价和优化化筛选、求得、求得较好的最佳原理解。好的最佳原理解。2、方案设计阶段、方案设计阶段7777PPTPPT课件课件方案设计阶段大致包括：1）对设计任任务的抽象的抽象 一一项设计任任务往往需要往往需要满足足许多要求，多要求，应对设计任任务进行抽象，抓住主要要求，兼行抽象，抓住主要要求，兼顾次要要求，次要要求，避免知避免知识和和经验的局限性，思想上的种种框框，的局限性，思想上的种种框框，误导设计方案的制方案的制订。对设计任任务进行抽象是行抽象是对设计任任务的再的再认识，从众多，从众多应满足的要求中，通足的要求中，通过功能功能关系和与任关系和与任务相关的主要相关的主要约束条件的分析，找出具束条件的分析，找出具有本有本质性的本性的本质功能，功能，实现这些本些本质功能的解，再功能的解，再进一步找出其最一步找出其最优解。解。7878PPTPPT课件课件2）建立功能）建立功能结构构 经过对设计任任务的抽象，明确的抽象，明确设计产品的品的总功能。功能。总功能功能表达表达输入量入量转变成成输出量的能力。出量的能力。输入入输出量指的是物料、能出量指的是物料、能量和信息。量和信息。产品的品的总功能比功能比较复复杂，较难直接看清楚直接看清楚输入和入和输出之出之间的关系。的关系。按按总功能分解成分功能和多功能分解成分功能和多级子功能，它子功能，它们按确定的关系按确定的关系结合起来，以合起来，以实现总功能。功能。分功能和多分功能和多级子功能及它子功能及它们之之间的关系称的关系称为功能功能结构，可构，可用用图形表示。形表示。图中的方框是一个中的方框是一个“黑箱黑箱”，代表一个系，代表一个系统，只知道其，只知道其输入入和和输出特性。出特性。输入或入或输出用箭出用箭头的方向表示；能量、物料或的方向表示；能量、物料或信息可以是多信息可以是多项内容，用多个箭内容，用多个箭头表示。表示。7979PPTPPT课件课件3）寻求原理解与求解方法求原理解与求解方法 对设计任任务进行抽象，确定最本行抽象，确定最本质的功能，建立功能的功能，建立功能结构，构，将复将复杂的的总功能分解功能分解为较简单的、相互的、相互联系的分功能。系的分功能。实现这些功能以及之些功能以及之间的的联系，系，这就是求解就是求解问题。原理解就是能原理解就是能实现某种功能的工作原理，和某种功能的工作原理，和实现该工作原理的工作原理的技技术手段和手段和结构原理，即所构原理，即所谓的功能的功能载体。体。设计人人员掌握广泛的科学知掌握广泛的科学知识、科学、科学发展展动态，不局限于，不局限于单门学科；学科；提提炼、构思成技、构思成技术原理，是原理，是设计中最关中最关键、最富于、最富于创造性的造性的一个一个环节；例如，两同心例如，两同心轴之之间结合和断开的功能，可采用合和断开的功能，可采用离合器离合器。作。作为离合器离合器这个功能个功能载体因利用其体因利用其齿啮合、摩擦、液力或合、摩擦、液力或电磁等不磁等不同属性，同属性，则分分别为牙嵌离合器、摩擦离合器、液力耦合器或牙嵌离合器、摩擦离合器、液力耦合器或电磁磁转差离合器等。差离合器等。8080PPTPPT课件课件4）初步）初步设计方案的形成方案的形成 将所有了功能的原理解将所有了功能的原理解结合起来，形成和合起来，形成和实现总功能。功能。原理解的原理解的结合是合是设计过程中很重要的一程中很重要的一环。原。原理解的理解的结合可以得到多个初步合可以得到多个初步设计方案，方案，应采用合采用合适的适的结合方法，才能合方法，才能获得理想的初步得理想的初步设计方案。方案。5）初步）初步设计方案的方案的评价与价与筛选 原理解的原理解的结合可以合可以获得多种、有得多种、有时多达几十种多达几十种初步初步设计方案，方案，应对这些方案些方案进行行评价与价与筛选，找，找出出较优的方案。的方案。8181PPTPPT课件课件 采用的方法有：采用的方法有：绘出方案原理出方案原理图、整机、整机总体布局草体布局草图、主要零部、主要零部件草件草图；材料、制造工材料、制造工艺、成本等方面数据；、成本等方面数据；运运动学、学、动力学和力学和强度方面的粗略度方面的粗略计算，以便定算，以便定量地反映初步量地反映初步设计方案的工作特性；方案的工作特性；进行必要的原理行必要的原理试验，分析确定主要，分析确定主要设计参数，参数，验证设计原理的可行性；原理的可行性；对于大型、复于大型、复杂设备，可制作模型，以，可制作模型，以获得比得比较全面的技全面的技术数据。数据。8282PPTPPT课件课件3、技术设计阶段 技技术设计阶段是将方案段是将方案设计阶段段拟定的初步定的初步设计方案具体化，确定方案具体化，确定结构原理方案；构原理方案；进行行总体技体技术方案方案设计，确定主要技，确定主要技术参数、布局；参数、布局；进行行结构构设计，绘制装配草制装配草图，初，初选主要零件的材料和工主要零件的材料和工艺方案，方案，进行行各种必要的性能各种必要的性能计算；如果需要算；如果需要还可以通可以通过模型模型试验检验和改善和改善设计；通；通过技技术经济分析分析选择较优的的设计方案。方案。综合运用系合运用系统工程学、价工程学、价值工程学、力学、摩工程学、力学、摩擦学、擦学、优化理化理论、可靠性理、可靠性理论、人机工程学相似理、人机工程学相似理论等理等理论和方法，来解决和方法，来解决设计中出中出现的的问题。8383PPTPPT课件课件1）确定）确定结构原理方案构原理方案2）总体体设计 总体体设计阶段的任段的任务是将是将结构原理方案构原理方案进一步一步具体化。具体化。总体体设计的内容大致包括：的内容大致包括：(1)主要主要结构参数构参数(2)总体布局体布局(3)经济核算核算(4)其他其他 如材料如材料选用、配件和外用、配件和外协件的供件的供应、生、生产工工艺、运、运输、开、开发周期等。周期等。8484PPTPPT课件课件3）动力力设计 在在传动系系统运运动设计的基的基础上，确定作用在机械系上，确定作用在机械系统各各构件的构件的载荷，并荷，并进行机械功率和能量行机械功率和能量计算。算。动力力设计内容包内容包括括动力分析、功能关系、真力分析、功能关系、真实运运动求解、速度求解、速度调节和机械的和机械的平衡等。平衡等。4）结构构设计 结构构设计价段的主要任价段的主要任务是在是在总体体设计的基的基础上，上，对结构原理方案构原理方案结构化构化，绘制制产品品总装装图、部件装配、部件装配图，同，同时为协调地地设计各部件，一般各部件，一般应画出机床的画出机床的总体尺寸关系体尺寸关系图，在，在图中确定各部件的中确定各部件的轮廓尺寸和各部件廓尺寸和各部件间有有联系的相关尺寸，系的相关尺寸，提出初步的零件表，加工和装配提出初步的零件表，加工和装配说明明书，对结构构设计进行技行技术经济评价。价。8585PPTPPT课件课件4、施工设计阶段 施工施工设计阶段主要段主要进行零件工作行零件工作图设计、完善部件装配、完善部件装配图和和总装配装配图，进行商品化行商品化设计，对图样进行工行工艺审查和和标准化准化审查，编制各制各类技技术文档等。文档等。1）零件）零件图设计