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机械产品工程设计 ——设计创造价值 报告内容 机械工程设计分类 机械设计工程师的知识体系 机械产品的设计方法 机械产品工程设计的专业要求 机械产品设计实例 机械设计方法的经典参考资料 机械工程设计分类 机械工程师的知识体系 机械工程师的知识体系——技能 机械工程师的知识体系——技能 机械工程师的知识体系——技能 机械工程师的知识体系——专业基础 机械产品设计方法分类和特点 原创性设计 类比型设计 系列化设计 组合式设计 模块化设计 试验设计 机械产品设计方法的特点 机械产品设计流程 机械产品设计原理和方案 机械产品设计原理和方案 问题： 如何迅速批量去除青椒的籽和蒂？ 如何迅速批量剥除松子、葵花籽和花生的壳？ 如何使人造宝石沿内部原有的微裂纹分割？ 如何迅速清洁船用发动机的冷却水过滤器？ 机械产品设计原理和方案 机械产品设计原理和方案 应用瞬间压力差原理产生的典型发明时间表 1945 迅速去除青椒籽和蒂的发明 1950 迅速剥除松子、葵花籽和花生的壳的发明 1972 使人造宝石沿内部原有的微裂纹分割的发明 1979 船用发动机冷却水过滤器的快速清洁系统 结构设计的原理 力传导原理 力流和等结构强度原理 直接和短程力传导原理 变形协调原理 力的平衡原理 任务分配原理 分功能的分配 功能相同时的分配 功能不同时的分配 结构设计的原理 自助原理 概念：通过巧妙地选择系统元件以及在其系统中的布置达到自身相互支持的效应，从而有助于较好地实现其功能。 自加强解 自平衡解 自保护解 稳定性和双稳定性原理 稳定性原理 双稳定性原理 结构设计的准则 考虑膨胀的合理设计 膨胀现象 构件的膨胀 构件之间的相对膨胀 考虑蠕变和松弛的合理设计 一定温度下的材料特性 蠕变 松弛 设计措施 结构设计的准则 考虑腐蚀的合理设计 自由表面的腐蚀 与接触有关的腐蚀 与应力有关的腐蚀 考虑人机工程的合理性设计 人的活动和人机工程条件 特定的对象 考虑生产工艺的合理性设计 考虑工艺的合理工件结构 考虑工艺的合理材料选择 结构设计的准则 考虑装配的合理设计 装配操作分开 装配操作减少 装配操作统一 装配操作简化 结构设计的准则 考虑“三化”的合理设计 标准化 通用化 系列化 考虑回用的合理设计 考虑成本的合理设计 机械产品工程设计的专业要求 二级圆柱齿轮减速器 机械产品设计实例一 机械产品设计实例一 4＋1档后桥变速箱 机械产品设计实例二 机械产品设计实例二（零件图） 机械产品设计实例二（零件图） 机械产品设计实例三 机械产品设计实例三 机械产品设计实例四 机械产品设计实例四——设计背景 机床本体为龙门式五轴联动并联铣床。 其中各自由度分配： 1、2并联平台 3、4串联摆头 工作台平移 机械产品设计实例四——设计要求 抓取刀具最大质量12kg。 重复精度0.2mm。 ATC各关节转速90°~300°/s (依据不同关节而定) 两种换刀方位。 （非固定循环） T to T换刀时间为3秒。 换刀方式 设计概况 总体布局 ATC结构设计 1—力矩电机 2,3,4— 伺服电机 5—回转臂 6—气缸 7—持刀臂 8—薄型气缸 ATC各部分结构 采用双对称曲柄滑块机构。 插拔刀机构 持刀臂回转机构 水平换刀调整机构 电机选型： 松下MFMA（大惯量）3.5kw 减速器选型： neugart公司的 PLS142-40 减速比1：40 安全系数： n=1.486 匹配惯量： 35.648：25.24 回转臂上行走机构 基座回转机构 机械产品工程设计方法参考书籍 王成涛. 现代机械设计——思想与方法. 上海科学技术文献出版社.上海. 1999.12 G.帕尔，W.拜茨. 工程设计学. 机械工业出版社. 北京. 1992.6 尚久浩，陈金元，杨君顺. 轻工机械设计学.中国轻工业出版社.北京. 2006 Kevin N. Otto, Kristin L. Wood. 产品设计. 电子工业出版社.北京. 2005.1 柯勒.机械设计方法学.科学出版社. 北京. 1990 机械设计手册 设计创造价值，创新无处不在，体验成功喜悦！ Thank you! 重型混联机床换刀机械手 插拔刀行程175mm； 竖直拔刀时： 负载重62.3065 kg； 采用SMC的气缸： CG1BN80-175 性能参数： 缸径—80mm 输出力—126kg （气压0.5mpa） 选用松下MSMA大惯量1.5kw电机（配制动器）。 减速器采用neugart的 PLS115-32。