资源简介

(共53张PPT)
机械设计简介
应富强
Tel:88320477,13003643190
E-mail:motor@zjut.
浙江工业大学
一、为什么要进行机械设计
Robinson的故事
船舶遇难者漂流到一个荒岛后的求生情景．遇难者到达的是一个热带地区的荒岛．如果出现在他面前的是一片举手可及的香蕉林，为了充饥，是不存在任何技术上的难题的。可是，如果香蕉高悬在空中或是香蕉树挺立在河的对岸，那么，想用香蕉充饥就会出现技术上的困难。换句话说。要摘香蕉，必须克服横在道路上的一些障碍．在这种处境下，Robinson究竟怎么办才好 如果他并不过分饥饿，他尽可以打消吃香蕉的念头。 倘若他还有别的食物可以充饥，他也用不着爬到大树上去摘香蕉。
设计——客观需求
●不搞也可的设计不要搞
●不要凭兴趣搞设计
●从事没有必要搞的设计是愚蠢的
决心用香蕉充饥，有两种可能：
1、盲目地使用任何手段和方法：
抛掷石块，挥舞棍棒，摇撼树木；
2、思维＋判断
香焦树的高度或河流的深度——定量判断；回想自己或别人是否陷入过类似的情境，为了达到目的，采用怎样的手段和方法——获取信息（力图运用自己的知识和经验）；他可能由于无法获得有效的手段而只得马上放弃其中某些方法。从其它可行的办法中，他选定最佳的办法付诸实施，于是或者战胜了饥饿，或者试验不幸失败，迫使他总结经验教训，进行一番新的思考——决策；达到目的，往往并不表示努力的终止，恰恰相反，它促使人们进一步思考，往后怎样才能更加简便、迅速和省事省力地达到预期的目的——反复循环。
若香蕉树在河的对岸：
简陋工具————造船
动手设计——海滩上绘草图——造船
——斧子
铁块——改变形状
加热、锤打、冷却
船造好后——船只、斧头、锻炉、铁锤
伴生输出
非期望的伴生输出——生态损害
香蕉皮、造船留下的刨屑等
引伸：设计的选题
价值和意义：
1、重要
2、较重要
3、一般
4、不重要、选题欠妥
引伸：设计的选题
应有实际背景
应有调研的过程
在实际调查研究中获取信息，发现问题，收集数据和资料。
引伸：设计的选题
选题一定要有创新性，要让人眼前一亮。
有一定的实用价值，能反映出设计者所具有的专业基础知识和分析解决问题的能力。
引伸：设计的选题
以前没有的——全新设计
以前有的——改进设计
引伸：设计的选题
理论联系实际，注重现实意义
勤于思索，刻意求新
知己知彼，量力而行，难易适中，大小适度
例1：食物垃圾处理器中的干燥和回收装置
⑴ 吃剩的残渣食物、瓜皮、果屑装在塑料袋内，置于室内一角，待方便时带出户外。如若不及时或忘记带出户外，腐败后散发之气存留室内将造成污染。 ⑵ 洗碗后将残菜、剩渣从池中用手捞出装进垃圾袋。这其中不免有部分漏入下水道中造成堵塞，清理也相当麻烦；同时，如果垃圾袋破漏，污水还将污染室内地板等物。 ⑶ 户外的垃圾堆放在楼道角落（多数高层住户如此），垃圾桶，垃圾站，散发出各种异味，炎热的夏天更是如此。物业管理公司必须安排大量的清洁工将其及时清运出小区，在整个处理过程中，污染无处不在。 ⑷ 市内的垃圾转运站，是异味气体、蚊蝇滋生之地，在何处建垃圾站，如何减少垃圾站的污染是建设者和物业管理公司都感到麻烦的问题。
例2：自动洗澡机
通常人们洗澡都是手持毛巾擦拭身体，洗澡时需要手臂用力，使得洗澡成为一种体力劳动。然而随着现代生活、工作节奏的加快，人们日常活动已经很疲劳，所以迫切需要一种方便、省力的自动洗澡机。同时对于老年人、体弱者、残疾人等，自动洗澡机更是一种迫切需求。
目前仍无普遍使用的自动洗澡产品，但是已有公开的技术，如手持刷洗盘技术、机械式的洗刷技术、多喷头型的洗澡技术等。它们存在一些缺点：一，未做到自动化，手持刷洗盘洗澡，仍要手不停的操作，且要经常清洗刷洗盘；二，清洗不是很方便，如机械式的擦刷洗技术，擦洗刷与传动机构之间连接，不能很好的适应人体的表面曲线；三，清洗效果不是很理想。
例3：搬家用微型起重机械
多层住宅（七层以下）一般只有公共楼梯，没有电梯。所以当遇到搬家时，在面对体积庞大、重量沉重的家具和杂物等情况下，无论对于搬家公司还是搬迁户而言，都是一件非常累人的事情。近年来，部分大型的搬家公司配有搬家用的起重机械，但大部分是大型的起重机械，一般体积和重量都很大，操作笨拙，占用的空间较大。虽然现在市场上已有小型的家用起重机械，但是生产制造的公司数量少，市场上价格也比较贵。
所以本设计意在设计一种体积小、重量轻、拆装方便、易于携带、成本低、能够将户外重物提升至室内又可以将室内重物自由的提升移动的家用起重机械。
例4：可移动式公路分路栅栏
例5：轻松穿线针
例6：自动婴儿摇床设计
例7：舒适病床
例8：高速公路自动出卡机的改造
二、机械设计的过程
机械设计:
分析 综合 创新
特定要求
新产品
特定功能
开发
机械设计的重要性
　　直接决定产品的性能、质量及其在市场上的竞争力和企业效益。
核心内容
　　方案设计，最具创造性和综合性。
设计过程：
1）初期规划设计阶段
2）总体方案设计阶段
3）结构技术设计阶段
4）生产施工设计阶段
初期规划设计
总体方案设计
结构技术设计
生产施工设计
选题
调研和预测
确定设计任务
设计任务书
阶段成果：
调研报告
相关参考书及设计手册
中国专利检索：http://www.sipo./sipo2008/zljs/
欧洲及欧洲各国专利：http://ep./
美国专利书目数据库：http://patft.uspto.gov/
加拿大专利数据库：http://brevets-patents.ic.
gc.ca/opic-cipo/cpd/eng/introduction.html
德温特专利数据库 ：http://
中国期刊全文数据库：http://210.32.205.36/
中国资讯行(CHINA INFOBANK)数据库：
http://www.lib.zjut./free_bus/
万方数据库：http://210.32.205.72/WFRS
美国机械工程师学会的数据库：http://210.32.205.34/20031208ASME.htm
科学研究/工程技术全文及相关信息：http://www./
工程技术领域文摘及相关信息：
http://www.engineeringvillage2./
德国施普林格http://springer.lib.tsinghua./
WWW
企业调研
初期规划设计
总体方案设计
结构技术设计
生产施工设计
阶段成果：
目标分析
创新构思
方案拟定
方案评价
方案决策
总体方案示意图
机械系统方案运动简图
运动循环图
方案设计计算说明书
初期规划设计
总体方案设计
结构技术设计
生产施工设计
阶段成果：
结构方案拟定
造型设计
结构设计
材料选择与尺寸设计
设计图绘制
全套设计图纸
设计计算说明书
初期规划设计
总体方案设计
结构技术设计
生产施工设计
阶段成果：
工艺设计
工装设计
施工设计
工艺流程卡片
工装设计图
基础安装图
技术文件
使用说明书
备件明细表
三、总体方案设计
初期规划设计
调研
可行性论证
生命力
竞争力
开发什么产品？
机械设计：
总体方案设计
设计目标
创新的关键
设计的本质是：革新和创造。
①充分发挥创造力；
②追求与前人、众人不同的方案；
③打破一般思维的常规惯例，提出新原理、新机构；
④从多方面、多角度、多层次寻求多种解决问题的途径；
⑤在多方案比较中求新、求异、选优。
原理方案设计
黑箱
伴生输入
伴生输出
物料
能量
信息
物料
能量
信息
方案设计举例：
自动送料板装置的功能原理设计
机械推拉原理
摩擦传动原理(摩擦板)
摩擦传动原理(摩擦轮)
气吸原理(底吸法)
气吸原理(顶吸法)
提出解决问题的思路和方案
通过比较显示方案的价值
方案有创新之处或有新意
注重专业知识的运用（力学、机械原理、机械设计），尤其是：机构的选型及组合
谢谢大家！

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