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1、机械设计综合实践训练,设计工程研究所 季林红,机械设计系列课,一、关于机械系统设计综合训练二、关于机械工程发展的思考,机械设计系列课,关于机械系统设计综合训练,机械设计系列课,机械原理课程,设计要求功能与 约束条件,结构,力及强度,尺寸,形状,材料,加工方法,功能,机构,机械零件,机械设计系列课,设计要求功能与 约束条件,结构,力及强度,尺寸,形状,材料,加工方法,功能,机构,机械零件,机械设计课程,机械设计系列课,产品开发时所要考虑的内容,设计,功能,尺寸,材质,加工工艺,组装分拆,测控方式,机构,安全,劳力,成本,市场,人机交互,机械设计系列课,搞好设计所需要的基础知识,设计要求功能与 约
2、束条件,结构,力及强度,尺寸,加工方法,测控,人机交互,功能,机构,机械零件,材料,机械设计系列课,机械设计过程,设计计划,草案图,计划图,零件图、装配图,制造,检查,设计后期工作,整体计划,重复,重复,确定想制造的物体及制造活动的内容,确定的内容及设计活动的内容,将头脑中的构思加以展开并在图纸上绘制方案简图,进行必要的计算,将构思具体化，制订最终想制造物体的全部信息,绘制为指导生产所需的零件图，并在纸面上进行试组装,按照零件图、装配图、零件明细表指导、监督制造过程,对制造出的物体是否符合设计要求加以检查,评价设计本身，进行设计的辅助工作,狭义的设计,实际所需的最小限度的基本设计范围,广义的设
3、计,外行认为的设计,机械设计系列课,机械系统设计综合训练目的,将理论课程所学内容融会贯通，并实现理论与解决实际问题相结合；通过对机电产品的整机设计，提高综合设计与分析、创新设计、工程实践和计算机辅助设计的能力；学习机械设计的一般方法，掌握机械系统方案设计、零部件及整机系统结构设计的设计原理和过程；进行机械设计基本技能的训练，培养运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力。,机械设计系列课,课程训练内容,设计目标的选择、可行性分析、调研、技术方案总结方案比较、机构与结构设计、材料选择、公差与配合、设计计算、标准件选择工程表达、说明书的撰写市场意识合作意识和团队精神,机械设计系列课,机械系
4、统设计综合训练题目,开发性课题解决当前的问题创新型的产品设计训练性课题现有课题（SRT、大赛等）的继续指定型课题,机械设计系列课,设计的改进和创新,以产品为目标的设计开发活动,现有产品,新产品,改进设计,问题,价格、成本更低性能更好功能更强,创新设计,需求,新技术的发现解决生活/生产活动中的新问题新概念,机械设计系列课,实际的产品开发过程,以市场需求为目标的产品开发,对社会变化的洞察,市场调查,对技术发展的预测,商品开发策略,商品概念,加工生产,市场销售,用户要求,售后服务,技术开发,技术概念,产品开发活动,机械设计系列课,机电产品设计,实现产品功能的技术方案构思过程,实现要求功能的可能的概念
5、方案,从广义技术范围寻求能实现功能的设计原理，提出多个原理方案,比较原理方案，提出实现最优功能的技术方案定义,从技术、经济角度评价和比较技术方案,技术方案的确定,机械设计系列课,设计的认识与理解,输入,研究内容,输出,设计要求,调研,最终产品的功能目标要求使用环境产品性质,本领域的最新技术动向规格、标准的理解和相应知识本产品的定位,产品化所需的具体参数要求参数范围可行性,详细设计的内容设计功能运动参数要求性能参数使用环境,概念设计,机械设计系列课,输入,研究内容,输出,设计要求,调研,设计目标目标功能运动范围性能参数可靠性指标使用环境成本,类似产品的情报照片、说明论文、参考图相关专利,概念的物
6、化基本动作原理实现运动、功能的技术路线明确化,方案图（复数个）申请专利的方案（复数个）,方案设计,第一步,第二步,方案图标准行业规格,制造方法试制方式可能的生产设备市场产品的要求,确定基本原理、实现方法的技术路线成本核算可行性评价性能的稳定性评价产品化的可能性,最终方案设计方案的具体要求（设计参数）专利,机械设计系列课,关于机械工程发展的思考,机械设计系列课,在20世纪工程科学的特征,现代社会赖于存在的前提,大量生产大量消费,独有的技术与产品提升生产能力大量消费的需要,机械人手延伸；各种交通工具人腿足能力扩大；电话、电视等通讯技术感观能力的扩展；计算机技术人脑能力的扩充,企业战略的主题思想,科
7、学技术的发展使人变成了“超人”,能源的短缺和环境破坏问题成为20世纪的技术遗产,机械设计系列课,未来工程科学的发展趋势,担当21世纪社会和环境的责任,根植循环的思想环境协调型、学科综合型工程科学,与物质相关的新材料工程科学 与生命相关的工程科学与复杂相关的工程科学与信息相关的工程科学,开拓新的产业和创造新文明,机械设计系列课,我国机械工程面临的挑战,提高企业生产能力与水平（完成产业现代化）,提高竞争能力的产业技术和产品,解决社会和民生急需的技术问题,跟踪并发展新的科学和技术,创造我国独有的产业技术和工程科学,高水平、高精度设备技术水平的开发或提升等提高效率、效益以及独占性生产能力的技术,现有产
8、品的更新换代能够打入国际市场的产品技术新产品的核心技术（专利技术）面对未来的储备技术,解决社会各相关问题的技术或产品提高生活质量的技术或产品。,从需求：,机械设计系列课,传统科学,从科学研究：,与信息技术相结合的机械工程科学,拟人化的机械（智能化）协调型的机械（网络化与集成化）虚拟化的机械（应用计算机技术的机械设计与制造）,从工程的角度研究生命体，提高生活质量 解决生命科学中的工具问题为新型机械系统的设计依据,微纳米机械科学,发展新型能源与解决环境问题的机械工程科学,与生命科学相结合的机械工程科学,学科综合型工程科学,机械设计系列课,教学计划(第一周),用图纸完成初步方案总体设计，要求图、文字
9、说明，自由度计算，速比分析、电机选择及方案比较,方案详细设计,确定方案，交最后设计图及相关说明,课堂讨论，检查,星期三8.21,查阅资料及方案初步设计,查阅资料及方案初步设计,查阅资料及方案初步设计,星期二8.20,借相关设计资料，分组，定题目,查阅资料及方案初步设计,查阅资料及方案初步设计,讲课：设计的一般过程，任务几要求，原理方案分析,星期一8.19,备注,晚上（7:00-9:30）,下午（2:00-5:00）,上午（8:00-11:30）,机械设计系列课,运动及力学参数,设计计算机构尺寸,设计计算机构尺寸,设计计算机构尺寸,星期五8.23,运动及力学参数,设计计算机构尺寸,设计计算机构尺
10、寸,设计计算机构尺寸,星期四8.22,备注,晚上（7:00-9:30）,下午（2:00-5:00）,上午（8:00-11:30）,机械设计系列课,50%,检查详细设计图、计算说明最终答辩（周五),装配图、零部件图,详细设计以及结题第三周,20%,检查机械简图及结构设计说明课堂答辩（周五),机械方案分析比较、计算及机构简图、结构方案分析比较、计算及结构图,机构、结构设计第二周,30%,检查草图及方案说明课堂答辩（周五),调研、设计草图、方案分析比较及方案说明,开题与方案设计第一周,评分比例,考核内容及方式,完成任务,阶段,考核要求及评分标准,机械设计系列课,本实践课是必修课程之一，是机械基础课程
11、的综合实践环节，着重提高综合分析和解决设计问题的能力。实践课要重视。分析与创新的结合。领会设计与分析方法。任务落实与团队精神的结合。尽量多的工作量、认真的态度。学生自主学习为主、主动与教师讨论。不同课堂教学方式自组织、自学习。考核以过程、图纸、论文以及答辩为主要内容。考查态度与结果,需要注意的问题 1,机械设计系列课,（0）不超过4人一组，分工协作，各有侧重；（1）明确学习目的，端正学习态度；（2）在教师指导下由学生独立完成；（3）正确处理理论计算和结构设计的关系；（4）正确处理继承和创新的关系；（5）正确使用标准和规范；（6）可采用计算机辅助设计。杜绝抄袭！一旦发现，以0分记。,需要注意的问题 2,机械设计系列课,任课教师,季林红陈鹿民马亚军杨玉勇,机械92机械93机械94,机械设计系列课,（1）沈乐年，刘向锋主编：机械设计基础，清华大学出版 社，1997（2）王大康，卢颂峰：机械设计课程设计，北京工业大学出版社，2000（3）申永胜：机械原理，清华大学出版社，2000（4）机械设计手册（5）其他相关设计手册及参考资料等。,参考资料,
