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机械系统设计 主讲:郭景哲 教学目的 机械系统设计是学生学习技术基础课后，机电一体化学生的必修课之一，它在培养学生的工程意识、创新思维、运用规范的工程语言和技术信息解决工程实际问题的能力方面，具有重要作用。 通过学习本课程让学生在学习技术基础课后掌握机械系统的组成，设计过程和方法，其任务是开发新的产品和改造老产品，最终目的是为市场提供优质高效，物美价廉的机械产品，以取得较好的经济效益 主要内容学时分配 第一章 绪论(2学时) 第二章 机械系统总体设计(4学时) 第三章 执行系统设计(4学时) 第四章 传动系统设计(2学时) 第五章 支撑系统设计(2学时) 第六章 价值分析(2学时) 第七章 操纵系统及安全系统设计(2学时) 第八章 润滑系统设计(2学时) 第九章 绿色设计及微系统简介(2学时) 参观,实验(4学时) 总结(2学时) 考试(2学时) 考试成绩 平时出勤等占20% 期末考试(闭卷) 80% 第一章 绪论 本章重点: 1.机械系统设计的基本原则和要求 2.机械系统的组成 3.产品生产过程和寿命阶段流程图 4.机电一体化概念及工业三大要素 5.现代设计方法的主要内容 1.1 机械系统设计在机械工程科学中的 地位和作用 一. 机械工程科学---研究机械产品(或系统)的性能,设计和制造的基础理论与技术的科学. 包括: 机械学-功能综合定量描述,控制其性能 机械制造学-研究机械制造系统及过程手段 设计为核心,制造为基础. 反之可出现:用先进的设计技术设计出”质量很差的先进产品,或用先进的制造技术生产出”落后的高质量产品”两者不能偏废. 电子学力学数学材料科学计算机科学环境科学管理科学生命科学信息科学 机械学 机 械 设 计 过 程 两种基本设计思想示意图 人机工程学 研究机械系统与人和周围环境关系的科学 提问学生:机械系统与人的关系例子 机械系统与环境的关系例子 环境污染包括什么? 机械制造:冷加工和热加工 热加工: 1.将材料加工成一定形状和尺寸的机器部件 2.在加工中保证或改进材料的内部组织,化学成分和加工性能 3.研究发展机器部件所需的本体材料或其表面层 4.研究机器部件的疲劳,蠕变,断裂韧性,应力腐蚀,寿命等问题 5.研究加工工艺,加工装备及自动流水线crack detection 按方法可分:铸造,锻造,焊接,金属热处理,无损探伤,表面工程 机械制造:冷加工和热加工 冷加工: 1.机械加工和装配工艺过程的生产装备及其自动化,集成化与智能化 2.机械加工和装配工艺的过程和方法 3.机械制造(冷加工)的基础理论 二.机械,系统,机械系统 机械: 1.须由两个以上的零部件组成 2.这些零部件中的运动部件,应按照设计要求作确定的运动 3.把外来的能源变为有用的机械功 系统:具有特定功能的,相互间具有一定联系的许多要素构成的一个整体 系统的特性 1.目的性 2.相关性与整体性 3.环境的适应性 三.机械系统的组成 动力系统 传动系统 执行系统 POWER DRIVE EXECUTIVE 操纵系统和控制系统 OPERATE AND CONTROLL 支承系统 SUPPORT 系统边界 润滑冷却密封安全等系统 BORDER LUBRICATE COLD SEAL 四.机械系统的地位及作用 人生活的任何地方都有机械系统.只是简单复杂不同而已. 人体和机电一体化系统的五大要素: 内脏 动力 五官 头脑 手脚 检测 控制 执行 传感器 计算机 支承(机构) 1.2 机械系统设计的任务,基本原则 及要求 一.任务和类型 任务:开发新产品,改造老产品,提供物美价廉的机器产品,以取得最高经济效益. 类型 : 1.完全创新产品 无任何参考资料 2.适应性设计 局部变更 3.变异性设计 结构配置和尺寸改变 二.机械系统设计的基本原则及要求 1.原则: A 需求原则 B 信息原则