第二章
1。功能原理设计:实质上就是原理方案的构思与拟定的过程。它从最新的自然科学原理及其技术效应出发,通过创新构思,优化筛选,找出最适宜于实现预定功能目标的原理方案。
2。功能原理设计的工作特点:@功能原理设计是一种新的物理效应代替旧的物理效应,使机器的工作原理发生根本性变化的设计;@功能原理设计往往要引入某种新技术,但首先要求设计人员有一种新想法,新构思;@功能原理设计使机器品质发生质的变化
3功能 原理设计的任务:针对某一确定的功能要求,寻求一些物理效应并借助某些作用原理来求得一些实现该功能目标的解法原理。
4。功能原理设计的内容:明确功能目标,酝酿解法原理,改进完善解法原理,选出满意解 5.26页图2-6
6。功能,即一个技术系统在以实现某种任务为目标时,其输入量和输出量之间的关系。 7。功能结构图的组成:串联结构(顺序结构),并联结构,环形结构 8。功能类型及对应的物场分析法
@简单工作功能&几何形状组合法; @复杂动作功能&基本机构组合法
@综合技术功能&物理效应引入法(打印机的工作原理29页) @关键技术能&技术矛盾分析法(航天服) @工艺功能&物——场分析法(S-Field)
9。物——场分析法:所谓S是指对象或物体的意思。这种方法适合于求解工艺功能
在一个技术系统中,至少应该有一个主体S1,一个课题S2和一个场F,缺一不可
主要方法有:F,S的搜索;完善;增加;变换
10。求解的组合方法有:@检索与选择(有两种方法;按事物的从属关系和按类同对应关系)
@变异(扩大与缩小——轮胎的扩大;增加与减少——在铁锹面上挖出几排孔,高压锅扣小洞;组合与分解——组合的例子通用螺丝刀,修井机,双驴头异型抽油机,分解的例子有钻井泵中的双金属缸套;逆反——四连杆机构,车床;置换——输送钢球的管道) @方法库 @定量分析
@变体分析 44页图2-24
11。形态学矩阵:是表达前面个步工作成果的一种较为清晰的形式。 评选方法:@相容性,分功能解之间必须相容,否则不能组合
@优先选用主要分功能的较佳解,由该解法出发,选择与它相容的其他分功能解
@剔除对设计要求,约束条件不满足,或不令人满意的得解答 12。原理方案设计的步骤
@明确设计任务@确定系统的整体目的性——总共能@进行功能分析@分功能求解的原理探索@分功能求解的组合方法@将分功能解组合为整体解——
原理方案 13。创造力
根据一定的目的,运用一切已知信息,产生出某种新颖独立的,有社会价值或个人价值的产品的智力品质
包括智力因素(包括观察力,记忆力,想象力,思考力,表达了和控制力;其中思考力和想象力占核心地位)和非智力因素
第三章
1。实用化设计的概念:在功能原理设计的基础上,使功能原理的构思转化为据有实用水平的机械设备的设计
任务:完成产品的总体设计,部件和零件设计,完成可交付制造和施工的图纸资料,同时编制全套技术文件
要求:产品整体性要求(包括性能要求,适应性要求,生产能力要求,可靠性要求,寿命要求,效率要求,制造成本要求,使用成本要求人机工程要求,安全保护要求)
产品质量要求(包括材料及制造工艺要求,强度刚度和稳定性要求,零件的加工要求)
2。执行系统的布置应注意以下方面:
@减少构件和运动副的数目,缩小构件的几何尺寸,减少其磨损和变形对执行机构精度的影响
@使原动件尽量接近执行机构,在布置相互联系的每个执行机构时,应尽量将个原动件集中在一根或少数几根轴上
@由于执行机构往往与作业对象直接接触,所以在布置执行构件和中间连接件时,应考虑作业对象装卸和传递的方便性和安全性 3。传动系统
类型:单流传动,分流传动,汇流传动,混流传动
布置原则:简化传动链;合理安排传动机构;注意传动系统的润滑和密封的可靠性
4。机械设备系统的总体结构设计参数:生产能力参数,动力参数,运动参数,主要尺寸参数,重量参数
5。执行系统的类型:按其对运动和动力的不同要求分为动作型,动力型和动作——动力型;按执行系统中执行机构数及其相互联系情况分为单一型,相互独立型和相互联系型 6执行系统的设计原则:(重点)在满足运动要求的前提下,尽可能缩短运动链,使机构和零部件数减少,从而提高机械的可靠性和效率,降低成本。同时,应优先选用结构简单,工作可靠,便于制造和效率高的机构。
7。执行系统的设计程序:确定执行系统的运动方案,执行机构设计,绘制工作循环图,机构运动分析构件强度及刚度计算
8。传动系统的设计类型:机械传动,流体传动,电力传动
组成:变速装置(包括滑移齿轮变速,离合器变速),启停和换向装置,制动装置,安全保护装置 原理: 9。有级变速? 10。无级变速?
11。操纵系统的组成:
@操纵件,包括拉杆,手柄,手轮,按钮,按键和踏板
@执行件,是直接也被操纵部件接触的原件,包括拨叉,销子和滑块 @传动件,是将操纵件的运动及其上的作用力传递到执行件的中间原件 操纵系统的主要参数有操纵力,操纵行,传动比 12控制系统方框图78页图3-35
13。伺服机构是把人或机械的动作按输入加以放大的机构 一般应具备两个条件:一是内部稳定条件,即当没有目标输入或干扰输入存在时,控制系统是渐进稳定的;二是输出调节条件,即当有持续干扰输入存在时,被控制对象的输出应跟踪已知的目标的输入,没有稳态偏差 14。零件的相关分为直接相关和间接相关两类 15。图3—52 ,87页(重点) 16。零件的结构要素?
17。零件结构方案设计的三大准则:简单,明确,安全可靠 18。零件结构方案设计的七条原理:@等强度原理
@合理力流原理:概念 @变形协调原理:就是相连结构的两零件在外载荷的作用下所产生的变形的方向相同,并且使其相对变形尽可能减小 @力平衡原理 @任务分配原理 @自补偿原理(结构自助原理)包括字增强,自平衡,自保护
@稳定性原理
19。零件承受载荷状况设计方法:载荷分流,载荷均化,载荷抵消,预加载和 20。零件结构设计的工艺问题的四个准则 @机械加工的工艺性原则:(重点)零件结构力求简单;便于加工;便于加工时装卡;提高机床切削效率 @零件装配的工艺性原则:(重点)划分单元装配;零件装配分配;保证正确装配
@铸造零件的工艺性:(重点)便于造型,考虑铸件冷却变形,便于金属流体流动充满
@焊接件的工艺性原则:正确的选择焊缝形式;零件的焊缝应便于焊接操作;应使焊缝的受力合理;应避免焊缝交叉;防止焊缝切削 21。材料选择 99页
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