資源簡介

(共53張PPT)
機械設計簡介
應富強
Tel:88320477,13003643190
E-mail:motor@zjut.
浙江工業大學
一、為什么要進行機械設計
Robinson的故事
船舶遇難者漂流到一個荒島后的求生情景．遇難者到達的是一個熱帶地區的荒島．如果出現在他面前的是一片舉手可及的香蕉林，為了充饑，是不存在任何技術上的難題的。可是，如果香蕉高懸在空中或是香蕉樹挺立在河的對岸，那么，想用香蕉充饑就會出現技術上的困難。換句話說。要摘香蕉，必須克服橫在道路上的一些障礙．在這種處境下，Robinson究竟怎么辦才好 如果他并不過分饑餓，他盡可以打消吃香蕉的念頭。 倘若他還有別的食物可以充饑，他也用不著爬到大樹上去摘香蕉。
設計——客觀需求
●不搞也可的設計不要搞
●不要憑興趣搞設計
●從事沒有必要搞的設計是愚蠢的
決心用香蕉充饑，有兩種可能：
1、盲目地使用任何手段和方法：
拋擲石塊，揮舞棍棒，搖撼樹木；
2、思維＋判斷
香焦樹的高度或河流的深度——定量判斷；回想自己或別人是否陷入過類似的情境，為了達到目的，采用怎樣的手段和方法——獲取信息（力圖運用自己的知識和經驗）；他可能由于無法獲得有效的手段而只得馬上放棄其中某些方法。從其它可行的辦法中，他選定最佳的辦法付諸實施，于是或者戰勝了饑餓，或者試驗不幸失敗，迫使他總結經驗教訓，進行一番新的思考——決策；達到目的，往往并不表示努力的終止，恰恰相反，它促使人們進一步思考，往后怎樣才能更加簡便、迅速和省事省力地達到預期的目的——反復循環。
若香蕉樹在河的對岸：
簡陋工具————造船
動手設計——海灘上繪草圖——造船
——斧子
鐵塊——改變形狀
加熱、錘打、冷卻
船造好后——船只、斧頭、鍛爐、鐵錘
伴生輸出
非期望的伴生輸出——生態損害
香蕉皮、造船留下的刨屑等
引伸：設計的選題
價值和意義：
1、重要
2、較重要
3、一般
4、不重要、選題欠妥
引伸：設計的選題
應有實際背景
應有調研的過程
在實際調查研究中獲取信息，發現問題，收集數據和資料。
引伸：設計的選題
選題一定要有創新性，要讓人眼前一亮。
有一定的實用價值，能反映出設計者所具有的專業基礎知識和分析解決問題的能力。
引伸：設計的選題
以前沒有的——全新設計
以前有的——改進設計
引伸：設計的選題
理論聯系實際，注重現實意義
勤于思索，刻意求新
知己知彼，量力而行，難易適中，大小適度
例1：食物垃圾處理器中的干燥和回收裝置
⑴ 吃剩的殘渣食物、瓜皮、果屑裝在塑料袋內，置于室內一角，待方便時帶出戶外。如若不及時或忘記帶出戶外，腐敗后散發之氣存留室內將造成污染。 ⑵ 洗碗后將殘菜、剩渣從池中用手撈出裝進垃圾袋。這其中不免有部分漏入下水道中造成堵塞，清理也相當麻煩；同時，如果垃圾袋破漏，污水還將污染室內地板等物。 ⑶ 戶外的垃圾堆放在樓道角落（多數高層住戶如此），垃圾桶，垃圾站，散發出各種異味，炎熱的夏天更是如此。物業管理公司必須安排大量的清潔工將其及時清運出小區，在整個處理過程中，污染無處不在。 ⑷ 市內的垃圾轉運站，是異味氣體、蚊蠅滋生之地，在何處建垃圾站，如何減少垃圾站的污染是建設者和物業管理公司都感到麻煩的問題。
例2：自動洗澡機
通常人們洗澡都是手持毛巾擦拭身體，洗澡時需要手臂用力，使得洗澡成為一種體力勞動。然而隨著現代生活、工作節奏的加快，人們日常活動已經很疲勞，所以迫切需要一種方便、省力的自動洗澡機。同時對于老年人、體弱者、殘疾人等，自動洗澡機更是一種迫切需求。
目前仍無普遍使用的自動洗澡產品，但是已有公開的技術，如手持刷洗盤技術、機械式的洗刷技術、多噴頭型的洗澡技術等。它們存在一些缺點：一，未做到自動化，手持刷洗盤洗澡，仍要手不停的操作，且要經常清洗刷洗盤；二，清洗不是很方便，如機械式的擦刷洗技術，擦洗刷與傳動機構之間連接，不能很好的適應人體的表面曲線；三，清洗效果不是很理想。
例3：搬家用微型起重機械
多層住宅（七層以下）一般只有公共樓梯，沒有電梯。所以當遇到搬家時，在面對體積龐大、重量沉重的家具和雜物等情況下，無論對于搬家公司還是搬遷戶而言，都是一件非常累人的事情。近年來，部分大型的搬家公司配有搬家用的起重機械，但大部分是大型的起重機械，一般體積和重量都很大，操作笨拙，占用的空間較大。雖然現在市場上已有小型的家用起重機械，但是生產制造的公司數量少，市場上價格也比較貴。
所以本設計意在設計一種體積小、重量輕、拆裝方便、易于攜帶、成本低、能夠將戶外重物提升至室內又可以將室內重物自由的提升移動的家用起重機械。
例4：可移動式公路分路柵欄
例5：輕松穿線針
例6：自動嬰兒搖床設計
例7：舒適病床
例8：高速公路自動出卡機的改造
二、機械設計的過程
機械設計:
分析 綜合 創新
特定要求
新產品
特定功能
開發
機械設計的重要性
　　直接決定產品的性能、質量及其在市場上的競爭力和企業效益。
核心內容
　　方案設計，最具創造性和綜合性。
設計過程：
1）初期規劃設計階段
2）總體方案設計階段
3）結構技術設計階段
4）生產施工設計階段
初期規劃設計
總體方案設計
結構技術設計
生產施工設計
選題
調研和預測
確定設計任務
設計任務書
階段成果：
調研報告
相關參考書及設計手冊
中國專利檢索：http://www.sipo./sipo2008/zljs/
歐洲及歐洲各國專利：http://ep./
美國專利書目數據庫：http://patft.uspto.gov/
加拿大專利數據庫：http://brevets-patents.ic.
gc.ca/opic-cipo/cpd/eng/introduction.html
德溫特專利數據庫 ：http://
中國期刊全文數據庫：http://210.32.205.36/
中國資訊行(CHINA INFOBANK)數據庫：
http://www.lib.zjut./free_bus/
萬方數據庫：http://210.32.205.72/WFRS
美國機械工程師學會的數據庫：http://210.32.205.34/20031208ASME.htm
科學研究/工程技術全文及相關信息：http://www./
工程技術領域文摘及相關信息：
http://www.engineeringvillage2./
德國施普林格http://springer.lib.tsinghua./
WWW
企業調研
初期規劃設計
總體方案設計
結構技術設計
生產施工設計
階段成果：
目標分析
創新構思
方案擬定
方案評價
方案決策
總體方案示意圖
機械系統方案運動簡圖
運動循環圖
方案設計計算說明書
初期規劃設計
總體方案設計
結構技術設計
生產施工設計
階段成果：
結構方案擬定
造型設計
結構設計
材料選擇與尺寸設計
設計圖繪制
全套設計圖紙
設計計算說明書
初期規劃設計
總體方案設計
結構技術設計
生產施工設計
階段成果：
工藝設計
工裝設計
施工設計
工藝流程卡片
工裝設計圖
基礎安裝圖
技術文件
使用說明書
備件明細表
三、總體方案設計
初期規劃設計
調研
可行性論證
生命力
競爭力
開發什么產品？
機械設計：
總體方案設計
設計目標
創新的關鍵
設計的本質是：革新和創造。
①充分發揮創造力；
②追求與前人、眾人不同的方案；
③打破一般思維的常規慣例，提出新原理、新機構；
④從多方面、多角度、多層次尋求多種解決問題的途徑；
⑤在多方案比較中求新、求異、選優。
原理方案設計
黑箱
伴生輸入
伴生輸出
物料
能量
信息
物料
能量
信息
方案設計舉例：
自動送料板裝置的功能原理設計
機械推拉原理
摩擦傳動原理(摩擦板)
摩擦傳動原理(摩擦輪)
氣吸原理(底吸法)
氣吸原理(頂吸法)
提出解決問題的思路和方案
通過比較顯示方案的價值
方案有創新之處或有新意
注重專業知識的運用（力學、機械原理、機械設計），尤其是：機構的選型及組合
謝謝大家！

展開更多......

收起↑