《机械创新设计》课件-机械创新设计的概念及设计过程

机械创新设计的概念及过程1.2第1章机械创新设计的概念第2章机械创新设计的内容第3章机械创新设计的特点第4章机械创新设计的基本思路第5章机械创新设计技术基础第6章机械系统类型01机械创新设计的概念PARTONE一、机械创新设计的概念机械创新设计（MechanicalCreativedesign，MCD）是指充分发挥设计者的创造力，利用已有的相关科学技术成果（含理论、方法、技术、原理等），进行创新构思，设计出具有新颖性、创造性、实用性的机构或机械产品的一种实践活动。机械工程领域内的创新设计，它涉及到机械设计理论与方法的创新、制造工艺的创新、材料及其处理的创新、机械结构的创新、机械产品维护及管理等许多领域的创新。02机械创新设计的内容PARTTWO二、机械创新设计的内容01机械创新设计的基础知识；02机构虚拟设计及其在ADAMS上的实现；03机构组合原理与创新；04机构演化、变异原理与创新；05机器人机电一体化创新设计；06机构再生运动链原理与创新；07机械运动方案与创新设计；08机械运动形态与控制及机电一体化设计；09典型机构创新设计实例分析；10典型机械系统创新设计实例分析；03机械创新设计的特点PARTTHREE电工电子基础测控技术基础力学基础材料与制造基础机械设计基础制图建模基础三、机械创新设计的特点（一）需要扎实、广泛的基础知识机械创新设计三、机械创新设计的特点（二）需要与其它现代设计方法相结合，充分反映现代科学技术的最新进展机械创新设计（MCD）机械系统设计（SD）计算机辅助设计（CAD）优化设计（OD）可靠性设计（RD）摩擦学设计（FD）有限元设计（FED）虚拟样机设计（VSD）04机械创新设计的基本思路PARTFOUR四、机械创新设计的基本思路机械创新设计理论教学1、创造性设计法：a.创造性思维b.创造技法2、系统化设计法：a.技术过程及技术系统b.系统功能原理设计3、设计中的评价与决策创新设计能力量化评价（采用学生自评与教师评定相结合的分段评分法进行质量跟踪与监控）创新设计任务书搜集、查寻资料、调研系统原理方案创新设计分析比较、综合评价、决策优选最佳设计方案系统总体结构设计零件的二维或三维图设计，虚拟样机设计及其仿真机电系统设计编写设计计算说明书样机制作05机械创新设计技术基础PARTFIVE五、机械创新设计技术基础（一）机器的组成分析：以车床为例原动机传动系统控制系统工作执行系统运动系统机器的组成框图电动机为车床提供动力；带传动、齿轮变速箱，丝杠与光杠为传动系统。主轴及三爪卡盘、安装刀具的刀架为工作执行系统（完成切削工作）开关按钮、接触器、继电器等机床控制系统，可对电机、传动装置或执行装置进行控制。五、机械创新设计技术基础（二）连杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构双曲柄机构曲柄滑块机构转动导杆机构曲柄摆块机构移动导杆机构摆动导杆机构双滑块机构双转块机构正弦机构正切机构全转动副的连杆机构含有一个移动副的连杆机构含有两个移动副的连杆机构连杆机构五、机械创新设计技术基础（三）凸轮机构直动从动件机构摆动从动件机构直动从动件圆柱凸轮机构摆动从动件圆柱凸轮机构其他圆柱凸轮机构平面凸轮机构空间凸轮机构凸轮机构从动件类型有尖顶、滚子和平底从动件五、机械创新设计技术基础（四）齿轮机构垂直相交轴齿轮机构：分直齿、斜齿和曲齿锥齿轮交错轴齿轮机构齿轮机构平行轴齿轮机构直齿轮机构斜齿轮机构：也分斜齿外啮合、内啮合和齿轮齿条机构外啮合齿轮机构内啮合齿轮机构齿轮齿条机构五、机械创新设计技术基础（五）带传动机构同步齿形带传动圆带传动带传动机构平带传动三角带传动平带三角带圆带同步齿形带五、机械创新设计技术基础（六）链传动机构常用的链传动是套筒滚子链机构

传动比如下：链轮转向相同

五、机械创新设计技术基础——机构的组合单一机构应用较少，把各种机构组合在一起，形成一个机构组合系统，在工程中得到广泛应用。06机械系统类型PARTSIX六、机械系统类型（一）单一基本机构组成的机械系统由一个基本机构组成最简单的机械系统，具有结构简单、用途多样化、广泛且实用性好。许多基本机构都有应用价值，在简单机械中的应用最为普遍。六、机械系统类型（二）多个独立的基本机构协调工作组成的机械由多个基本机构独立工作，但他们之间的运动必须互相协调配合，完成特定的工作任务。六、机械系统类型（三）多个基本机构连接组成的机械多个基本机构通过串联组合、并联组合、叠加组合、封闭组合等连接方式，组成一个完整的机械系统，完成特定的工作。此类机械在工程中应用最为广泛。六、机械系统类型（四）机电一体化机械机电一体化是近代产生的体现高科技的机械领域，其本质是把机械运动和现代控制技术有机结合在一起，形成机械技术与电子技术密切结合的新机械。六、机械系统类型（五）智能机械通过各种内部信息传感器、外部信息传感器和强大的计算机处理能力，使新型机电一体化系统具有人类的智能，称为智能机械，代表性产品为智能机器人。该机器人至少要具备三个要素：感觉要素，运动要素和思考要素。智能机器人是一个多种高新技术的集成体，它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识，涉及到当今许多前沿领域的技术。智能机器人六、机械系统类型根据机械系统是否具有可控性，可将其分为刚性系统和柔性系统。01.刚性机械系统泛指机械装置与电气装置独立组合的机械系统，具有简单的开、关、停、正反转等独立的控制要求，其运动没有可控性。许多传统机械，如各类普通车床、铣床、磨床、起重机等都属于刚性机械范畴。六、机械系统类型02.柔性机械系统通过各种传感器和控制电