工业设计绪论PPT演示课件

工业设计专业机械设计基础教学简介,1,工科教育的共性是要让学生学到一种理性思维的模式，历练一种工程思辨的才智，养成一种严谨求实的作风。机械设计基础课程要义不容辞担负这种教育责任。教师要通过机械设计基础课程的教学，将工程意识植入工业设计学生的心中，将工业设计所需要的感性与理性、形象与逻辑、构想与技术相契合所需要的机械工程知识技传授给学生，让学生在成为一个设计师的过程中终身受用。,工业设计是以工学、美学、经济学为基础对工业产品进行的设计，其理念是“在符合各方面需求的基础上兼具特色”。,2,要遵循机械设计基础课程本身的规律进行教学，不宜过于强调直观教学，绕开公式、原理走。对于工科背景类的工业设计专业学生有必要要突出机械设计基础课程本身规律性的东西，即必须进行演算、抽象、归纳、推理，以促进学生理性思考、逻辑思维能力的发展。要拓宽学生“机械基础”的视野。视野大、知识面就广，这对工科学生，尤其对工业设计这样综合性专业的学生尤其重要。与工业设计有关的机械基础，实际需要触及的面非常之广，但不可能都出现在机械设计基础一本教材中，这就需要我们透过机械设计基础这门课的“一点”，看到机械学科领域更广阔的“一片”，这对日后开阔设计思路大有裨益。,3,例与艺术教学中的教法区别可以把一些重要的与结构设计有关的作业处理成作品，例如，轴承组合设计作品、键销连接设计作品、箱壳结构设计作品、传动件设计作品等等，允许学生展开想象，自由发挥。最后引导到机械设计的原则轨道上来。,4,01本课程研究的对象和内容,绪论,02本课程在教学中的地位,03机械设计的基本要求和一般过程,5,导言,早年的杠杆、滑轮，近代的汽车、轮船，到现代的机器人、航天器，机械不断更新换代，发展日新月异，在生产力发展中一直扮演着重要角色。,不论传统产业还是新兴产业，其进步与发展都离不开机械技术的支持。机械是国民经济发展的基础技术，是衡量国家经济实力和科技水平的重要标志。,6,机械设计是一种创造性思维活动。按照设计目标，进行分析、计算、决策，并通过文字、数据、图形等信息形成机械产品的设计方案。,素质教育是现代教育的目标，创新能力是素质教育的核心。机械科学博大精深，应扎实掌握基本原理、技能和方法，要努力培养机械设计创新能力。,7,01本课程研究的对象和内容,一、研究的对象,二、研究的内容,8,一、研究的对象,机械：,机器和机构的总称,1、机器:是根据某种使用要求而设计的一种人为实物组合的执行机械运动的装置，它可以用来变换或传递能量、物料、信息，以代替或减轻人类的劳动。,9,0.1机械的组成及特征,两个机器实例：,1.内燃机,功用：内燃机是将燃气燃烧时的热能转化为机械能的机器,组成：见右图,10,0.1机械的组成及特征,活塞下行，进气阀打开，燃气被吸入汽缸,工作过程：,11,0.1机械的组成及特征,2.颚式破碎机,功用：压碎物料,组成：见右图,12,0.1机械的组成及特征,电动机,工作过程：,13,0.1机械的组成及特征,机器：既能实现确定的机械运动，又能做有用的机械功，或者能传递或转换能量、物料、信息等。如,半自动钻床实现确定的机械运动，又作有用的机械功,内燃机转换能量,机械手传递物料,照相机传递信息,机构：仅能传递或转换运动。如,齿轮机构传递运动,凸轮机构转换运动,机械：是机器和机构的总称。,14,内燃机,15,机械手,16,半自动多轴钻床,17,凸轮机构,18,齿轮机构,19,照相机,20,机器（三个特征）：,人为的实物组合（不是天然形成的）；,各实物单元具有确定的相对运动；,能完成有用的机械功或转换机械能，可用来代替或减轻人类的劳动；,21,一般机器包含四个组成部分：动力部分、传动部分、控制部分和执行部分。,动力部分：为机器运转提供动力。常用的原动机有电动机、内燃机、液压机、气动机等。,多缸内燃机,机器的组成,传动部分：把原动机的运动和动力传递给执行机构。如：常用的各种减速和变速装置均可作为传动机构。,22,传动部分：把原动机的运动和动力传递给执行机构。如：常用的各种减速和变速装置均可作为传动机构。,控制部分：用来处理机器各组成部分之间，以及与外部其它机器之间的工作协调关系，它通常由各种计算机和控制器组成。,执行部分：它是一部机器中最接近作业工作端的机构，通过执行构件与被作业件相接触，来完成作业任务。如：起重机中的起重吊运机构和挖掘机中的挖掘机构。,23,能实现预期的机械运动的各构件（包括机架）的基本组合体称为机构。,2、机构：,凸轮机构,连杆机构,24,齿轮机构,间歇机构,是一个具有相对机械运动的构件系统，用来传递与变换运动和力的可动装置。它是机器的重要组成部分。,机构,机构,具有机器的前两个特征。,25,机构只是一个构件系统，而机器除构件系统外，还包含电气、液压等其它系统。（即一部机器可以包含一个或若干个机构）机构只用来传递运动和力，而机器除传递运动和力外，还具有变换或传递能量、物料和信息的功能,3、机构和机器的区别：,4、构件与零件的区别：,26,0.1机械的组成及特征,构件：组成机械的各个相对运动的实物。,零件：机械中不可拆的制造单元体。,单一零件曲轴,多个零件的刚性组合连杆,构件是机械中运动的单元体，零件是机械中制造的单元体。,27,0.1机械的组成及特征,通用零件：,专用零件：,例如：齿轮、链传动、带传动、蜗杆传动、螺旋传动；轴、联轴器、离合器、滚动轴承、滑动轴承、螺栓、键、花键、销；铆、焊、胶结构件；弹簧、机架、箱体等。,例如：叶片、犁铧、枪栓等。,零件可分为两类：,部件：若干个零件的装配体,28,02课程的内容、性质和任务,一、内容,阐述常用机构的工作原理、运动特性及设计方法。,阐述常用零部件的工作原理、结构特点及设计方法。,介绍机械系统的设计思路和设计方法。,二、性质,本课程是一门技术基础课。旨在培养工程技术人员从事机械设计所需的基本知识、理论和技能，使之具备分析、设计、运行和维护机械设备和机械零件的能力，为今后解决生产实际问题及学习有关新的科学技术打下基础,本课程综合运用数学、力学、制图、金属材料及热处理、互换性与技术测量、算法语言等课程的知识，去解决常用机构和通用零部件的设计问题。涉及的知识面广，实践性强，侧重于工程实际。,29,三、任务,使学生了解常用机构及通用零、部件的工作原理、类型、特点及应用等基本知识。,使学生掌握常用机构的基本理论及设计方法，掌握通用零、部件的失效形式、设计准则与设计方法。,使学生具备机械设计实验技能和设计简单机械及传动装置的基本技能。,02课程的内容、性质和任务,30,学习方法,本课程是从理论性、系统性很强的基础课和专业基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要转折点，应注意几个特点：,1.本课程将多门先修课程的基本理论应用到实际中去。,2.本课程的各部分内都是按照工作原理、结构、强度计算、使用维护的顺序介绍的。,3.常采用很多经验公式、参数以及简化计算（条件性计算）。,4.计算步骤和计算结果不像基础课那样具有唯一性。,5.逐步培养把理论计算与结构设计、工艺等结合起来解决设计问题的能力。,31,03机械设计的基本要求和一般过程,一、机械设计的基本要求,1、满足功能要求，能够准确实现预定的功能；2、工作可靠在预定的工作期限内不能失效；3、成本低廉。,32,二、机器设计的一般过程,市场调研可行性研究,原理方案设计,技术设计,试制试验,小批生产试销,投产,设计任务书