機(jī)械原理與設(shè)計-現(xiàn)代機(jī)器的認(rèn)知、分析與設(shè)計 課件 ch5-機(jī)器的創(chuàng)新設(shè)計與開發(fā)（項目制作指導(dǎo)：四個節(jié)點）

“設(shè)計與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）設(shè)計與制造ⅡDesignandManufacturingⅡ(ME3220/原ME209)項目設(shè)計與制作指導(dǎo)項目設(shè)計主要步驟機(jī)電產(chǎn)品系統(tǒng)構(gòu)成與開發(fā)流程（項目開展流程）項目設(shè)計與制作指導(dǎo)調(diào)研與立題（產(chǎn)品與技術(shù)：市場、科研）方案產(chǎn)生（頭腦風(fēng)暴：概念設(shè)計）虛擬樣機(jī)（數(shù)字仿真優(yōu)化與實驗）詳細(xì)設(shè)計（機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)設(shè)計）虛擬樣機(jī)（數(shù)字仿真優(yōu)化與實驗）實物樣機(jī)（制作、裝配、控制與實驗）項目展示1-34-99-1213-1718項目進(jìn)程項目設(shè)計與制作指導(dǎo)項目設(shè)計與制作流程“設(shè)計與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）現(xiàn)代機(jī)電產(chǎn)品的開發(fā)過程（Project實施流程）調(diào)研與立題機(jī)電產(chǎn)品方案設(shè)計機(jī)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計電機(jī)+控制原型制作與展示需求分析/產(chǎn)品規(guī)劃選題調(diào)研和預(yù)測可行性論證確定設(shè)計任務(wù)市場需求功能要求概念方案詳細(xì)方案市場銷售機(jī)器組裝組部件裝配零件/器件采購/制造設(shè)計過程制造過程廣義機(jī)構(gòu)+控制邏輯/要求機(jī)械結(jié)構(gòu)+控制系統(tǒng)機(jī)器調(diào)試機(jī)械結(jié)構(gòu)+控制硬件現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)過程機(jī)器結(jié)構(gòu)+控制軟件？市場調(diào)研產(chǎn)品規(guī)劃項目設(shè)計與制作流程T1：分組、調(diào)研、立題項目設(shè)計與制作指導(dǎo)“設(shè)計與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）項目設(shè)計評分采用等級制，加權(quán)轉(zhuǎn)成分值，包括每周進(jìn)展、節(jié)點答辯、綜合答辯、演示情況、項目報告、組內(nèi)組間互評等（占課程成績50%）根據(jù)整體完成質(zhì)量及成員個人貢獻(xiàn)、工作量大小、平時投入程度、提交文檔質(zhì)量，并考慮各小組間作品的相對完成質(zhì)量評定成績。采用小組總體評分、小組成員浮動調(diào)整的方式，以鼓勵團(tuán)隊合作以及個人貢獻(xiàn)，調(diào)動每個人的積極性。最終的項目評審答辯+項目展示，需要小組成員合作完成一份word報告、匯報ppt、原型展示，答辯時所有成員均需介紹自己的工作。每組提交原型制作作品1套、紙質(zhì)報告1份、電子文檔1份。電子文檔包括下面5部分內(nèi)容及其他相關(guān)材料：計算程序（分析設(shè)計程序源代碼、可執(zhí)行程序）圖紙文件（3D、裝配圖、零件圖）視頻文件（包含：仿真動畫[淡色背景]、原型制作過程、樣機(jī)演示）設(shè)計說明書（pdf+doc，每組1份，不少于A4紙30頁，小四宋體，含個人photo、分工情況）答辯講稿ppt（每組1份，合作完成，含個人photo、分工情況）成績評定規(guī)則項目設(shè)計與制作指導(dǎo)一、設(shè)計任務(wù)書（含調(diào)研+立題論證）…………page二、方案構(gòu)思與概念設(shè)計…………page三、結(jié)構(gòu)布局與詳細(xì)設(shè)計…………page四、驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計與選型…………page五、控制系統(tǒng)設(shè)計與選型（含傳感方案設(shè)計與傳感器選型）…page六、原型制作、裝配與調(diào)試………page七、個人體會………page八、參考文獻(xiàn)………page附錄、計算程序源代碼、程序使用說明、圖紙、選購件一覽表等設(shè)計說明書參考格式－說明書參考目錄（或參考設(shè)計指導(dǎo)書格式）項目設(shè)計與制作指導(dǎo)設(shè)計工具編程計算：VC,VC++【目前，計算機(jī)語言達(dá)9000種，其中只有50種編程語言較流行】

C#，VB，Java，Python，。。。MatLab，Mathematics，Maple等結(jié)構(gòu)設(shè)計+運動仿真： SolidWorks

UG

Pro/E

AutoCAD+3DMax Adams，Ansys，Nastran Matlab/Simulink，等文檔：

Word ->.Doc，.docxLaTeX->.latexAcrobatDistiller->.pdfPowerPoint

->.ppt，.pptx，等項目設(shè)計與制作指導(dǎo)隨時記錄、隨時整理、做好筆記計算機(jī)目前九種編程語言大對比,2019.9.23/p/83811737設(shè)計工具項目設(shè)計與制作指導(dǎo)項目要求：立題方式：自主立題

+

挑戰(zhàn)賽命題

+

企業(yè)難題榜課程網(wǎng)址：/bkjx/me3220/需求調(diào)研：相關(guān)市場、產(chǎn)品實地：市場、用戶、展覽會、媒體：報紙、電視、廣告、網(wǎng)絡(luò)：Baidu、Sogou、Google、（電腦+手機(jī)）調(diào)研途徑：技術(shù)調(diào)研：科研現(xiàn)狀實地：大學(xué)、研究所、公司數(shù)據(jù)庫：中國知網(wǎng)(中國期刊網(wǎng),CNKI)EiVillage2(EiCompendexWeb)SCI:WOS-WebofScience(SCIE,SSCI,A&HCI,ISIProceedings)。。。T1：分組、調(diào)研、立題調(diào)研與立題立題需求調(diào)研：相關(guān)市場、產(chǎn)品實地：市場、用戶、展覽會、媒體：報紙、電視、廣告、網(wǎng)絡(luò)：Baidu、Sogou、Yahoo、Google（電腦+手機(jī)）調(diào)研途徑：技術(shù)調(diào)研：科研現(xiàn)狀實地：大學(xué)、研究所、公司數(shù)據(jù)庫：中國知網(wǎng)(中國期刊網(wǎng),CNKI)EiVillage2(EiCompendexWeb)SCI:WOS-WebofScience(SCIE,SSCI,A&HCI,ISIProceedings)。。。T1：分組、調(diào)研、立題調(diào)研與立題立題要求：具有機(jī)電一體化特征：機(jī)械運動：含2個或以上機(jī)構(gòu)含驅(qū)動器、控制器、傳感器設(shè)計任務(wù)書：立題依據(jù)（調(diào)研分析、需求目標(biāo)）技術(shù)要求（功能、性能等要求）【測試原理與技術(shù)：杜正春

老師（攜手指導(dǎo)項目）】T1：分組、調(diào)研、立題調(diào)研與立題具有機(jī)電一體化特征：機(jī)械運動：含2個或以上機(jī)構(gòu)含驅(qū)動器、傳感器、控制器設(shè)計任務(wù)書：立題依據(jù)（調(diào)研分析、需求目標(biāo)）技術(shù)要求（功能、性能等要求）【測試原理與技術(shù)：杜正春

老師（攜手指導(dǎo)項目）】評分依據(jù)：以機(jī)械設(shè)計創(chuàng)新性、分析計算科學(xué)性、方案表達(dá)規(guī)范性—設(shè)計圖紙+制作+答辯+樣機(jī)demo為主；工作量：以機(jī)械為主/不低于80%，以控制和算法為輔/不高于20%。立題要求：設(shè)計題目各類大賽：全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽挑戰(zhàn)杯（大挑、小挑）上海市機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽ASME賽（M&R、Design）、IEEE賽、Robocup、生活需求：衣食住行醫(yī)療康復(fù)（養(yǎng)生保健、助老助殘）生活便利精神娛樂生產(chǎn)需求：生產(chǎn)工具能源動力（節(jié)能減排）探索世界：天上、星際、外星地面、野外地下、水下宏觀、微觀課程挑戰(zhàn)賽企業(yè)難題榜設(shè)計題目設(shè)計題目：全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽現(xiàn)狀調(diào)查產(chǎn)品和研究，了解具體技術(shù)現(xiàn)狀分析與總結(jié)

對作品的功能、結(jié)構(gòu)、工藝制作、性能價格比、先進(jìn)性、創(chuàng)新性等多方面進(jìn)行綜合評價。在實現(xiàn)功能相同的條件下，機(jī)械結(jié)構(gòu)越簡單越好第十屆

自然

?

和諧

仿生機(jī)械、生態(tài)修復(fù)機(jī)械《設(shè)計與制造Ⅱ》項目立題：選題建議設(shè)計題目：全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽第十一屆全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽

2024.07主題：機(jī)械創(chuàng)新推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、自然和諧邁向仿生新高度內(nèi)容：設(shè)計與制作1）用于生產(chǎn)國產(chǎn)雜糧和10種蔬菜的播種、管理和收獲的小型專用機(jī)械（簡稱：興農(nóng)機(jī)械）2）以提高仿生機(jī)械運動性能為目標(biāo)的‘仿生青蛙’和‘仿生蝴蝶’（簡稱：高性能仿生機(jī)械）地點：華中科技大學(xué)設(shè)計題目挑戰(zhàn)杯是“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生系列科技學(xué)術(shù)競賽的簡稱，是由共青團(tuán)中央、中國科協(xié)、教育部和全國學(xué)聯(lián)共同主辦的全國性的大學(xué)生課外學(xué)術(shù)實踐競賽?！疤魬?zhàn)杯”競賽在中國共有兩個并列項目，全國競賽交叉輪流開展，每個項目每兩年舉辦一屆?！疤魬?zhàn)杯”中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽（小挑）“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽（大挑）競賽方式高等學(xué)校在校學(xué)生申報自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文、哲學(xué)社會科學(xué)類社會調(diào)查報告和學(xué)術(shù)論文、科技發(fā)明制作三類作品參賽；聘請專家評定出具有較高學(xué)術(shù)理論水平、實際應(yīng)用價值和創(chuàng)新意義的優(yōu)秀作品，給予獎勵；組織學(xué)術(shù)交流和科技成果的展覽、轉(zhuǎn)讓活動。參賽資格凡在舉辦競賽終審決賽的當(dāng)年7月1日以前正式注冊的全日制非成人教育的各類高等院校的在校?？粕⒈究粕?、碩士研究生和博士研究生（均不含在職研究生）都可申報作品參賽。作品申報申報參賽的作品必須是距競賽終審決賽當(dāng)年7月1日前兩年內(nèi)完成的學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技或社會實踐活動成果，可分為個人作品和集體作品。各組設(shè)計題目：“挑戰(zhàn)杯”江澤民題寫杯名設(shè)計題目第一屆，1989，清華大學(xué)第二屆，1991，浙江大學(xué)第三屆，1993，上海交通大學(xué)第四屆，1995，武漢大學(xué)第五屆，1997，南京理工大學(xué)第六屆，1999，重慶大學(xué)第七屆，2001，西安交通大學(xué)第八屆，2003，華南理工大學(xué)第九屆，2005，復(fù)旦大學(xué)第十屆，2007，南開大學(xué)第十一屆，2009，北京航空航天大學(xué)第十二屆，2011，大連理工大學(xué)第十三屆，2013，蘇州大學(xué)第十四屆，2015，廣東工業(yè)大學(xué)、香港科技大學(xué)共同承辦第十五屆，2017，上海大學(xué)第十六屆，2019，北京航空航天大學(xué)第十七屆，2021，四川大學(xué)第十八屆，2023，貴州大學(xué)各組設(shè)計題目：“挑戰(zhàn)杯”江澤民題寫杯名“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽（大挑）/設(shè)計題目第一屆，1999，清華大學(xué)第二屆，2000，上海交通大學(xué)第三屆，2002，浙江大學(xué)第四屆，2004，廈門大學(xué)第五屆，2006，山東大學(xué)第六屆，2008，四川大學(xué)第七屆，2010，吉林大學(xué)第八屆，2012，同濟(jì)大學(xué)第九屆，2014，華中科技大學(xué)第十屆，2016，四川大學(xué)第十一屆，2018，浙江大學(xué)第十二屆，2020，東北林業(yè)大學(xué)第十三屆，2022，北京理工大學(xué)第十四屆，2024，西安交通大學(xué)“挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽（小挑）競賽采取學(xué)校、?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）和全國三級賽制，分預(yù)賽、復(fù)賽、決賽三個賽段進(jìn)行創(chuàng)業(yè)計劃競賽是20世紀(jì)80年代在美國高校興起的以推動成果轉(zhuǎn)化為目標(biāo)的活動。它借助風(fēng)險投資運作模式，要求參賽者組成學(xué)科交叉、優(yōu)勢互補(bǔ)的競賽團(tuán)隊，就一項具有市場前景的技術(shù)產(chǎn)品或服務(wù)，以獲得風(fēng)險資本的投資為目的，完成一份完整的創(chuàng)業(yè)計劃書。各組設(shè)計題目：“挑戰(zhàn)杯”2014年改稱“創(chuàng)青春”全國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽設(shè)計題目現(xiàn)狀調(diào)查-產(chǎn)品和研究，了解具體技術(shù)數(shù)據(jù)

-現(xiàn)狀分析與總結(jié)、尋找問題觀察自然，體驗生活勤于思考，發(fā)現(xiàn)問題T1：分組、調(diào)研、立題調(diào)研與立題藍(lán)海戰(zhàn)略（新需求）產(chǎn)品策略用戶功能性能營銷策略紅海調(diào)研與立題挑戰(zhàn)賽1——仿生青蛙調(diào)研與立題挑戰(zhàn)賽2——仿生蝴蝶調(diào)研與立題挑戰(zhàn)賽——仿生青蛙、仿生蝴蝶贊助企業(yè)：臨汾市鑫銳機(jī)械設(shè)備有限公司贊助項目：①仿生青蛙；②仿生蝴蝶（2024年機(jī)創(chuàng)國賽題目）項目要求及規(guī)則：參考“參賽須知”及“詳細(xì)介紹”贊助費用及要求：贊助優(yōu)秀項目獎金：兩組挑戰(zhàn)賽各設(shè)置一等獎1-2組，二等獎2-4組，三等獎3-10組（具體組數(shù)根據(jù)報名總組數(shù)確定），一等獎1600元，二等獎1200元，三等獎800元（獎金金額略高于非挑戰(zhàn)賽項目組別）贊助后續(xù)參加市賽及國賽的項目持續(xù)改進(jìn)所需相關(guān)費用贊助項目相關(guān)專利申請費用受贊助項目提供全套課程項目設(shè)計文檔調(diào)研與立題企業(yè)難題榜1——興農(nóng)機(jī)械~國產(chǎn)雜糧蕎麥?zhǔn)w麥?zhǔn)斋@機(jī)調(diào)研與立題企業(yè)難題榜2——興農(nóng)機(jī)械~10種蔬菜調(diào)研與立題課程項目展歷屆情況報道（1）交大機(jī)械動力學(xué)院本科生160項好設(shè)計亮相成果展——項目式教學(xué)打造高素質(zhì)工程實踐人才，為中國“智”造積蓄力量，2016-01-18，/bkjx/tg_news/510.html【多課合展】（2）機(jī)械與動力工程學(xué)院“設(shè)計制造”系列課程項目總結(jié)匯報與課程建設(shè)研討會順利舉行，2016-12-02，/bkjx/tg_news/490.html【經(jīng)驗總結(jié)會】（3）機(jī)械與動力工程學(xué)院“由工導(dǎo)思

以智造物”2016年秋季學(xué)期課程項目成果展舉行，2017-01-16，/bkjx/tg_news/466.html【多課合展】（4）機(jī)械與動力工程學(xué)院舉行2017年秋季學(xué)期課程項目成果展，2018-01-17，/bkjx/tg_news/435.html【多課合展】（5）機(jī)械與動力工程學(xué)院舉行2018年秋季學(xué)期設(shè)計與制造Ⅱ課程項目成果展，2019-01-15，/bkjx/tg_news/392.html【單獨設(shè)展】（6）機(jī)械與動力工程學(xué)院舉行2019年度設(shè)計與制造Ⅱ課程項目展，2020-01-15，/bkjx/tg_news/312.html【單獨設(shè)展】（7）機(jī)械與動力工程學(xué)院舉辦2020年《設(shè)計與制造Ⅱ》課程項目展，2021-01-13，/bkjx/tg_news/1957.html【單獨設(shè)展】第1屆第2屆第3屆第4屆第5屆第6屆（8）機(jī)械與動力工程學(xué)院舉辦2021秋季學(xué)期《設(shè)計與制造Ⅱ》課程項目展，2022-01-19，/news/71901.html【單獨設(shè)展】第7屆（9）機(jī)械工程專業(yè)設(shè)計類課程建設(shè)在線研討會暨“設(shè)計與制造Ⅱ”課程項目展成功舉辦，2023-01-08，/news/73906.html【單獨設(shè)展】第8屆調(diào)研與立題自搬運AGV（項目展一等獎，專利2）基于越障的可變形車輪（專利1）全方位水下拍攝機(jī)器人仿行星系統(tǒng)的變形燈（項目展三等獎，專利1）2015-2016年度秋季學(xué)期（學(xué)生作品部分題目）：多功能面食機(jī)（專利1）爬梯子機(jī)器人多功能水母機(jī)器人輔助行走及鍛煉一體機(jī)第1屆項目展2016.01多足智能玩具肩關(guān)節(jié)輔助康復(fù)訓(xùn)練臂無人機(jī)自適應(yīng)平穩(wěn)下落支腳旋轉(zhuǎn)木馬音樂盒自升降電動窗簾輪履復(fù)合式越障避障機(jī)器人高空電纜除冰機(jī)器人爬樓機(jī)器人設(shè)計AssistiveWheelchairMechanicalFootforBootTesting2016-2017年度秋季學(xué)期（學(xué)生作品部分題目）：便攜式皮影機(jī)器箱自動化水面污染物收集裝置疊衣、卷衣一體化的衣服整理系統(tǒng)AutomaticPancakeFlipperAninterestingsweepingrobot優(yōu)秀項目一等獎優(yōu)秀項目二等獎優(yōu)秀項目三等獎電動助步器吸塵鞋可拆卸自行車電動裝置個人智能小助手手指康復(fù)訓(xùn)練器雨傘自動裝袋器寫字機(jī)械臂自動剝蛋器智能清潔機(jī)器人基于RFID的智能圖書分揀裝置設(shè)計Bionics-flappingSeagullAircraft機(jī)械手掌設(shè)計及其握力研究多模式肘關(guān)節(jié)康復(fù)儀老年人電動代步工具最具創(chuàng)意獎智能中藥取藥裝置自動擺放書籍機(jī)器人高空摘果器可爬樓梯的掃地機(jī)器人自動網(wǎng)球撿球機(jī)自動水果削皮機(jī)自動疊衣機(jī)最具創(chuàng)意獎可拆自行車電動裝置巧克力先生肩關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練臂自動疊衣板最受學(xué)生歡迎獎400名學(xué)生約100個題目調(diào)研與立題第2屆項目展2017.012017-2018年度秋季學(xué)期（學(xué)生作品部分題目）：調(diào)研與立題第3屆項目展2018.012018-2019年度秋季學(xué)期（學(xué)生作品部分題目）：調(diào)研與立題第4屆項目展2019.012019-2020年度秋季學(xué)期（學(xué)生作品部分題目）：調(diào)研與立題第5屆項目展2020.012020年1月11日，機(jī)械與動力工程學(xué)院舉行設(shè)計與制造Ⅱ課程項目展，13個教學(xué)班的88個項目參與展示，其中34個小組參與了陳述報告環(huán)節(jié)，首次實現(xiàn)了全部課程項目參加現(xiàn)場展示。本次項目展最終評選出一等獎2項、二等獎4項、三等獎14項、最佳人氣獎10項、優(yōu)勝獎10項。2020-2021年度秋季學(xué)期（學(xué)生作品部分題目）：調(diào)研與立題第6屆項目展2021.012021年1月9日，機(jī)械與動力工程學(xué)院舉辦2020年《設(shè)計與制造Ⅱ》課程項目展，12個教學(xué)班88個項目全部參展，28個推優(yōu)項目進(jìn)行了項目匯報。本次項目展采用線上直播與線下同步的方式。本次項目展最終評選出一等獎2項、二等獎5項、三等獎8項、最佳人氣獎10項、優(yōu)勝獎13項。2021-2022年度秋季學(xué)期（學(xué)生作品部分題目）：調(diào)研與立題第7屆項目展2022.012021年1月15日，機(jī)械與動力工程學(xué)院舉辦2021年度秋季學(xué)期《設(shè)計與制造II》課程項目展，13個教學(xué)班87個項目全部參展，29個班級推優(yōu)項目和19個進(jìn)入復(fù)賽的挑戰(zhàn)組項目進(jìn)行了項目匯報，活動采用會場直播與線下同步的方式。本次項目展增設(shè)了爬樓梯和越障挑戰(zhàn)賽環(huán)節(jié)?；顒幼罱K評選出一等獎3項、二等獎8項、三等獎13項、最佳人氣獎10項、優(yōu)勝獎24項，以及挑戰(zhàn)組單項獎5項。單項獎?wù){(diào)研與立題第7屆項目展2022.01工程學(xué)導(dǎo)論(設(shè)計與制造0)設(shè)計與制造I設(shè)計與制造Ⅱ畢業(yè)設(shè)計(設(shè)計與制造Ⅲ)設(shè)計與制造課程群：促進(jìn)多學(xué)科知識綜合運用，逐級進(jìn)階培養(yǎng)系統(tǒng)思維上海市重點課程國家一流課程上海市+國家一流課程起落架實驗作動系統(tǒng)實驗滑行實驗概念設(shè)計制作演示調(diào)研立題項目式教學(xué)：創(chuàng)新產(chǎn)品開發(fā)——復(fù)雜工程問題解決過程目標(biāo)：服務(wù)國防反潛載具需求！G5-海熊貓無人空潛飛翼2021-2022秋季學(xué)期《設(shè)計制造II》課程項目展一等獎，最佳人氣獎詳細(xì)設(shè)計流體力學(xué)、機(jī)構(gòu)學(xué)……固體力學(xué)、工程材料、FEM……制造工藝、測控……現(xiàn)代機(jī)器與裝備：創(chuàng)新開發(fā)過程【工程問題解決過程】學(xué)院頂層設(shè)計：設(shè)計與制造系列課程2022-2023年度秋季學(xué)期（學(xué)生全部作品~線上線下混合項目展~全網(wǎng)直播）：調(diào)研與立題第8屆項目展2023.01/bkjx/me3220/Projects2023.html課程網(wǎng)址：/bkjx/me3220/Back“設(shè)計與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）謝 謝！項目設(shè)計與制作指導(dǎo)“設(shè)計與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）設(shè)計與制造ⅡDesignandManufacturingII(ME3220)項目設(shè)計與制作指導(dǎo)項目設(shè)計與制作指導(dǎo)項目設(shè)計與制作流程“設(shè)計與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）現(xiàn)代機(jī)電產(chǎn)品的開發(fā)過程（Project實施流程）產(chǎn)品方案設(shè)計目標(biāo)分析創(chuàng)新構(gòu)思方案擬定方案評價與決策概念設(shè)計方案設(shè)計機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)驅(qū)動與控制傳感與檢測方案篩選機(jī)電產(chǎn)品運動方案開發(fā)過程(產(chǎn)品方案設(shè)計)項目設(shè)計與制作指導(dǎo)現(xiàn)代機(jī)器的骨架/運動系統(tǒng)（三子系統(tǒng)論，核心組成）通訊信息處理與控制廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳感檢測子系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)(機(jī)械結(jié)構(gòu))現(xiàn)代機(jī)電產(chǎn)品的物理構(gòu)造（Project實施對象）機(jī)電產(chǎn)品運動方案開發(fā)過程(產(chǎn)品方案設(shè)計)機(jī)械運動方案設(shè)計過程（Project實施子流程）機(jī)械設(shè)計師/主導(dǎo)+電控設(shè)計師/配合項目設(shè)計與制作指導(dǎo)信息處理與控制傳感檢測廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)1信息處理與控制廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)m廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)n傳感檢測子系統(tǒng)…通訊信息處理與控制……執(zhí)行單元1執(zhí)行單元m執(zhí)行單元n機(jī)械運動電子控制現(xiàn)代機(jī)器的邏輯結(jié)構(gòu)（系統(tǒng)層次）現(xiàn)代機(jī)器的骨架/運動系統(tǒng)（三子系統(tǒng)論，核心組成）？市場調(diào)研產(chǎn)品規(guī)劃市場需求功能要求概念方案詳細(xì)方案市場銷售機(jī)器組裝組部件裝配零件制造設(shè)計過程制造過程廣義機(jī)構(gòu)+控制邏輯機(jī)械結(jié)構(gòu)+控制系統(tǒng)機(jī)器調(diào)試機(jī)械結(jié)構(gòu)+控制硬件現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)過程機(jī)器結(jié)構(gòu)+控制軟件？概念設(shè)計運動設(shè)計工作機(jī)理->動作過程->運動方案Step1Step2概念設(shè)計：機(jī)理+運動方案(功能載體：機(jī)構(gòu)+控制)任務(wù)T2：方案設(shè)計-概念方案項目設(shè)計與制作指導(dǎo)項目設(shè)計與制作流程2023.10.09（Mon）“設(shè)計與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）機(jī)電產(chǎn)品運動方案開發(fā)過程(產(chǎn)品方案設(shè)計)時序邏輯控制動態(tài)過程控制機(jī)械運動方案設(shè)計過程（Project實施子流程）機(jī)械設(shè)計師/主導(dǎo)+電控設(shè)計師/配合項目設(shè)計與制作指導(dǎo)工作機(jī)理輸入端/驅(qū)動端動力輸出端/執(zhí)行端動作機(jī)構(gòu)/傳動運動現(xiàn)代機(jī)電產(chǎn)品的物理構(gòu)造（Project實施對象）廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)機(jī)械系統(tǒng)(機(jī)械結(jié)構(gòu))傳動系統(tǒng)（帶/鏈/螺旋、減速器、聯(lián)軸器、離合器、制動器）驅(qū)動系統(tǒng)（原動機(jī)：電機(jī)、發(fā)動機(jī)、液壓泵、畜力、人力、）執(zhí)行系統(tǒng)（連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、間歇運動機(jī)構(gòu)、）現(xiàn)代機(jī)器的骨架/運動系統(tǒng)（三子系統(tǒng)論，核心組成）項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品運動方案開發(fā)過程(產(chǎn)品方案設(shè)計)功能視角看機(jī)械系統(tǒng)組成項目設(shè)計與制作流程概念設(shè)計-casestudy項目設(shè)計與制作指導(dǎo)曹睿賈睿胡楊機(jī)器螃蟹(2007)1.確定設(shè)計任務(wù)1）調(diào)研分析調(diào)研：螃蟹活體結(jié)構(gòu)、實際爬行運動、圖片、錄像、已有機(jī)器螃蟹等，理解了螃蟹的生物種類、生活習(xí)性、運動特點、已有機(jī)器螃蟹結(jié)構(gòu)等。分析：螃蟹共有五對足，其中一對螯主要用于捕食和防御（翕張運動)，最后一對步足演化為水中劃行的劃行足，中間三對步足起主要爬行作用。2）確定設(shè)計任務(wù)設(shè)計小組展開“頭腦風(fēng)暴”，集體研討，確定設(shè)計一只六足的機(jī)器螃蟹。設(shè)計任務(wù)：設(shè)計一只六足的機(jī)器螃蟹，能模擬螃蟹橫行和轉(zhuǎn)彎。要求結(jié)構(gòu)簡單，運動靈活，與螃蟹外形及主運動相似度高。由一只電機(jī)驅(qū)動，可實現(xiàn)橫向爬行、行進(jìn)中左右轉(zhuǎn)向及原地轉(zhuǎn)向功能。蟹項目設(shè)計與制作流程概念設(shè)計-casestudy項目設(shè)計與制作指導(dǎo)2.方案構(gòu)思與設(shè)計過程1）爬行過程分析與構(gòu)思（工藝動作過程）爬行動作：爬行步態(tài)（3-3步態(tài)：中間三對步足的運動之間存在相位差，交替觸地與離地，保證身體在前進(jìn)方向的平衡）爬行過程：機(jī)械運動循環(huán)示意圖（單只步足）功能分解：橫向爬行、轉(zhuǎn)向曹睿賈睿胡楊機(jī)器螃蟹(2007)蟹螃蟹爬行步態(tài)爬行運動循環(huán)圖步足編號優(yōu)點：利用“死點”特性

符合實際蟹腿的運動

更加可靠、合理

改進(jìn)后的蟹腿項目設(shè)計與制作流程概念設(shè)計-casestudy項目設(shè)計與制作指導(dǎo)2.方案構(gòu)思與設(shè)計過程2）運動功能求解（機(jī)構(gòu)綜合、運動時序設(shè)計）爬行功能：蟹腿機(jī)構(gòu)的構(gòu)思與設(shè)計（足端軌跡：構(gòu)型+尺度）曹睿賈睿胡楊機(jī)器螃蟹(2007)蟹初始機(jī)構(gòu)方案傳動部分過于復(fù)雜

足端軌跡軌跡生成問題四桿機(jī)構(gòu)-1dof五桿機(jī)構(gòu)-2dof項目設(shè)計與制作流程概念設(shè)計-casestudy項目設(shè)計與制作指導(dǎo)2.方案構(gòu)思與設(shè)計過程2）運動功能求解（機(jī)構(gòu)綜合、運動時序設(shè)計）爬行功能：蟹腿機(jī)構(gòu)的構(gòu)思與設(shè)計（足端軌跡）轉(zhuǎn)向功能：轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的構(gòu)思與設(shè)計（構(gòu)型+尺度）曹睿賈睿胡楊機(jī)器螃蟹(2007)蟹螃蟹的轉(zhuǎn)向是一個很復(fù)雜的過程，如果用腿部動作來實現(xiàn)，時序十分復(fù)雜，而且轉(zhuǎn)向過程中機(jī)械螃蟹身體很不穩(wěn)定。聯(lián)想到現(xiàn)實中某種重型起重機(jī)的前向爬行機(jī)構(gòu)我們把螃蟹身體分為上下兩層機(jī)架，兩層可作相對轉(zhuǎn)動六條腿分成兩組，分別固定在兩層機(jī)架上轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)仿真機(jī)器螃蟹轉(zhuǎn)向運動仿真轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上下兩層相對轉(zhuǎn)角：10

O項目設(shè)計與制作流程概念設(shè)計-casestudy項目設(shè)計與制作指導(dǎo)2.方案構(gòu)思與設(shè)計過程2）運動功能求解（機(jī)構(gòu)綜合、運動時序設(shè)計）爬行功能：蟹腿機(jī)構(gòu)的構(gòu)思與設(shè)計（足端軌跡）轉(zhuǎn)向功能：轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的構(gòu)思與設(shè)計協(xié)調(diào)功能：運動時序的設(shè)計與優(yōu)化機(jī)器螃蟹(2007)蟹單腿爬行運動循環(huán)示意圖單腿爬行運動循環(huán)圖六足爬行時序項目設(shè)計與制作流程概念設(shè)計-casestudy項目設(shè)計與制作指導(dǎo)2.方案構(gòu)思與設(shè)計過程3）驅(qū)動與傳動設(shè)計（原動機(jī)+傳動系統(tǒng)）驅(qū)動方案：原動機(jī)選型（如：電機(jī)~轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率、工作狀態(tài)）傳動方案：傳動機(jī)構(gòu)（構(gòu)型+尺度：齒輪、帶、鏈、索、連桿...）曹睿賈睿胡楊機(jī)器螃蟹(2007)蟹WZY—131型玩具電機(jī)電壓空載負(fù)載制動力矩(克·厘米)電壓范圍(伏)測試電壓(伏)轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)電流（安)轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)電流(安)力矩(克·厘米)功率(瓦)1.5-3.01.576000.2752000.716.50.320.61.5-3.03100000.3475001100.9632.5品牌XXX產(chǎn)品類型有刷直流電動機(jī)型號WZY-131額定功率0.02（kW）額定電壓1.2（V）額定轉(zhuǎn)速10000（rpm）外形尺寸19.5*12*9.5（mm）廠家產(chǎn)品手冊槽輪+齒輪電機(jī)-中心主軸傳動比：

轉(zhuǎn)/秒主軸轉(zhuǎn)速：

轉(zhuǎn)/秒下機(jī)架蟹腿傳動鏈上機(jī)架蟹腿傳動鏈蟹腿機(jī)構(gòu)傳動鏈項目設(shè)計與制作流程概念設(shè)計-casestudy項目設(shè)計與制作指導(dǎo)3.最終設(shè)計方案：機(jī)構(gòu)+時序形態(tài)比較逼真：機(jī)構(gòu)布局步態(tài)比較相似：3-3步態(tài)、足端軌跡協(xié)調(diào)功能：運動時序的設(shè)計與優(yōu)化曹睿賈睿胡楊機(jī)器螃蟹(2007)蟹項目設(shè)計與制作流程T2：1stME3220case1名稱：自搬運AGV機(jī)械臂能力空間項目設(shè)計與制作流程T2：方案設(shè)計-case2項目設(shè)計與制作指導(dǎo)馬駿張嘉梁余春華沈文亮機(jī)器螃蟹(2007)方案Ⅰ—連桿行走機(jī)構(gòu)運動循環(huán)圖凸輪輪廓設(shè)計x=(rb+s)*sin(Ф)+cos(Ф)*(ds/dФ)y=(rb+s)*cos(Ф)-sin(Ф)*(ds/dФ)取s=3*sin(n/2)*cos(n/4)方案Ⅲ—凸輪-連桿機(jī)構(gòu)方案Ⅱ—凸輪行走機(jī)構(gòu)項目設(shè)計與制作流程T2：1stME3220case3名稱：爬梯子機(jī)器人項目設(shè)計與制作流程T2：方案設(shè)計-case4基于變形輪的自穩(wěn)式爬樓機(jī)器人爬樓機(jī)構(gòu)三角輪式純足式懸掛輪式組合式變形三角輪式自穩(wěn)機(jī)構(gòu)設(shè)計變形輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(2014)項目設(shè)計與制作流程T2：1stME3220case5名稱：基于越障的可變形車輪項目設(shè)計與制作流程T2：方案設(shè)計-case6搖擺波浪床.發(fā)明人：姚文卿;倪維增;孟再強(qiáng);郭為忠.發(fā)明專利授權(quán)號：ZL200910308293.9申請日：2009.10.15；授權(quán)日：2012.1.4(2008-2009秋季)

孟再強(qiáng)5060209270機(jī)械工程及自動化機(jī)構(gòu)選型及組合

機(jī)構(gòu)力學(xué)特性分析文字材料倪維增5060209271機(jī)械工程及自動化方案原理設(shè)計機(jī)構(gòu)簡圖繪制零件尺寸計算姚文卿5060209275機(jī)械工程及自動化完整三維建模機(jī)構(gòu)運動動畫制作機(jī)構(gòu)傳動分析搖擺波浪床Group9孟再強(qiáng)5060209270倪維增5060209271姚文卿5060209275(2008)項目設(shè)計與制作流程T2：方案設(shè)計-case7機(jī)械防盜鎖設(shè)計楊漪李夏雨武悅(2008)普通彈子鎖結(jié)構(gòu)分析彈子鎖開鎖過程撞匙開鎖法通過鎖定槽與鎖定珠來實現(xiàn)防盜的功能鑰匙插到底時正好將細(xì)桿頂?shù)秸_位置項目設(shè)計與制作流程T2：方案設(shè)計-case8魔方式展示柜陳奧林陳渠羅盛林賴夢琪(2014)項目設(shè)計與制作流程T2：1stME3220case9名稱：仿行星系統(tǒng)的變形燈項目設(shè)計與制作流程T2：方案設(shè)計-case10支撐桿式越障車輪發(fā)明人：袁斯辰，陳宇，汪曉蔓，郭為忠發(fā)明專利授權(quán)號：ZL201110110300.1申請日：2011.04.29；授權(quán)日：2012.09.19(2010-2011秋季)全自動奶茶一體機(jī)發(fā)明人：余德汝，石柱，何騰，韓小鵬,茅翌君發(fā)明專利授權(quán)號：ZL201110217600.X申請日：2011.7.29；授權(quán)日：2013.06.12(2010-2011秋季)項目設(shè)計與制作流程T2：方案設(shè)計-case11作業(yè)本自動拾取機(jī)構(gòu)發(fā)明人：楊曉東,顧鵬,陳山林,傅雙枝,張座通,郭為忠發(fā)明專利授權(quán)號：ZL201310642335.9申請日：2013-12-03；授權(quán)日：2015-05-11(2012-2013春季)康復(fù)用助步器發(fā)明人：毛佳煒,王鐸源,趙午陽,郭為忠發(fā)明專利授權(quán)號：ZL201310533562.8申請日：2013-10-31；授權(quán)日：2015-08-21(2012-2013春季)項目設(shè)計與制作流程T2：方案設(shè)計-case12三模式變形輪，趙齊屾，潘登，莫喜先，劉光遠(yuǎn)，李正安，郭為忠，申請?zhí)枺?01510271693.2,申請日：2015.05.25

(2013-2014春季)同軸旋轉(zhuǎn)滑移運動變耦合輸出裝置，張樹桉,郭為忠，申請?zhí)枺?01310431845.1,申請日：2013-09-22

(2012-2013春季)雙層螺旋槳式多自由度四軸飛行器，胡懿倫,金光現(xiàn),郭為忠，申請?zhí)枺?01410187335.9,申請日：2014.5.6(2013-2014春季)繩牽引遠(yuǎn)距離操作平臺，張樹桉,吳林立梓,李沁馳,潘登,郭為忠，申請?zhí)枺?01410778110.0,申請日：2014-12-15(2013-2014春季)自動燒烤架，萬良晨，馮太銳，劉柯，張書圣,郭為忠，申請?zhí)枺?01410714074.1,申請日：2014-11-28(2013-2014春季)魔方式展示柜，陳奧林,賴夢琪,羅盛林,陳渠,郭為忠，申請?zhí)枺?01510261163.X,申請日：20150521(2013-2014春季)項目設(shè)計與制作流程2019-2020-1錢班題目G6-模塊化會議室市賽一等獎G4-外管道檢測機(jī)器人G5-繪畫助教市賽一等/國賽二等G3-人臉識別外賣自提機(jī)項目展最佳人氣獎G1-多孔板自動加樣機(jī)項目展優(yōu)勝獎G2-欠驅(qū)動自適應(yīng)機(jī)械手項目展二等獎G7-模式切換的欠驅(qū)動機(jī)械手項目展一等獎，發(fā)明專利1TA：趙辰堯項目設(shè)計與制作流程2020-2021-1錢班題目G4-智能貼膜機(jī)項目展人氣獎、優(yōu)勝獎G2-早餐分揀系統(tǒng)G5-自動調(diào)節(jié)支架G6-3Q球形機(jī)器人項目展三等獎G3-智能跟隨式制冷裝置項目展最佳人氣獎G1-管道清理機(jī)器人項目展三等獎TA：徐浩項目設(shè)計與制作流程2021-2022-1錢班題目G6-淺灘作業(yè)的水陸兩用海蟹仿生機(jī)器人項目展二等獎，最佳人氣獎，礪志杯，市賽一等獎、國賽一等獎G4-一種基于水翼法推進(jìn)的仿生海龜項目展二等獎，發(fā)明專利1、市賽一等獎G5-“海熊貓“潛航飛翼項目展一等獎，最佳人氣獎G3-雨傘干燥收疊一體機(jī)發(fā)明專利1G1-輪足跳躍機(jī)器人G2-模塊化全地形移動作業(yè)機(jī)器人項目展三等獎，最佳人氣獎，爬樓梯速度最快獎-亞軍TA：朱高晗y“設(shè)計與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）謝 謝！項目設(shè)計與制作指導(dǎo)Back“設(shè)計與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）設(shè)計與制造ⅡDesignandManufacturingII(ME3220)項目設(shè)計與制作指導(dǎo)郭為忠博士教授機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)項目設(shè)計與制作指導(dǎo)項目設(shè)計與制作流程“設(shè)計與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）現(xiàn)代機(jī)電產(chǎn)品的開發(fā)過程（Project實施流程）產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計結(jié)構(gòu)方案擬定造型與結(jié)構(gòu)設(shè)計選材與性能設(shè)計設(shè)計圖繪制控制軟硬件選型機(jī)電產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計電控設(shè)計選型設(shè)計算法設(shè)計性能設(shè)計與優(yōu)化機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)項目設(shè)計與制作指導(dǎo)現(xiàn)代機(jī)器的骨架/運動系統(tǒng)（三子系統(tǒng)論，核心組成）通訊信息處理與控制廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳感檢測子系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)(機(jī)械結(jié)構(gòu))現(xiàn)代機(jī)電產(chǎn)品的物理構(gòu)造（Project實施對象）市場需求功能要求概念方案詳細(xì)方案市場銷售機(jī)器組裝組部件裝配零件制造設(shè)計過程制造過程廣義機(jī)構(gòu)+控制邏輯-過程/控制要求-品質(zhì)機(jī)械結(jié)構(gòu)+控制系統(tǒng)-軟硬件/算法-程序or代碼(過程-動作+運動)機(jī)器調(diào)試機(jī)械結(jié)構(gòu)+控制硬件現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)過程機(jī)器結(jié)構(gòu)+控制軟件？機(jī)械設(shè)計電控設(shè)計萬向聯(lián)軸器（universal/hookejoint）結(jié)構(gòu)硬件機(jī)構(gòu)控制動作運動市場需求功能要求概念方案詳細(xì)方案市場銷售機(jī)器組裝組部件裝配零件制造設(shè)計過程制造過程廣義機(jī)構(gòu)+控制邏輯機(jī)械結(jié)構(gòu)+控制系統(tǒng)工藝動作時序＋工藝動作工藝動作序列工藝動作過程構(gòu)思機(jī)理創(chuàng)新頭腦風(fēng)暴機(jī)械運動循環(huán)示意圖＋驅(qū)動系統(tǒng)方案廣義機(jī)構(gòu)構(gòu)型機(jī)械運動方案示意圖尺度綜合時序優(yōu)化傳動系統(tǒng)方案驅(qū)動傳動選型設(shè)計末端特征時序＋末端特征末端特征序列特征抽象特征表達(dá)末端特征分解分組執(zhí)行動作時序＋執(zhí)行動作執(zhí)行動作序列執(zhí)行動作過程映射工藝動作序列求解機(jī)械運動循環(huán)圖＋廣義機(jī)構(gòu)尺度機(jī)械運動方案簡圖機(jī)械運動方案簡圖？機(jī)械設(shè)計控制設(shè)計機(jī)器調(diào)試機(jī)械結(jié)構(gòu)+控制硬件現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)過程機(jī)器結(jié)構(gòu)+控制軟件機(jī)械驅(qū)動循環(huán)圖T3：方案設(shè)計-詳細(xì)方案項目設(shè)計與制作指導(dǎo)項目設(shè)計與制作流程2022.11.23（Mon）“設(shè)計與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）機(jī)構(gòu)運動簡圖的結(jié)構(gòu)展開和技術(shù)性能設(shè)計王德倫、馬雅麗主編，機(jī)械設(shè)計，機(jī)械工業(yè)出版社，2015張策主編，機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(v2下)，機(jī)械工業(yè)出版社，2011機(jī)電產(chǎn)品運動方案開發(fā)過程(產(chǎn)品方案設(shè)計)時序邏輯控制動態(tài)過程控制機(jī)械運動方案設(shè)計過程（Project實施子流程）機(jī)械設(shè)計師/主導(dǎo)+電控設(shè)計師/配合項目設(shè)計與制作指導(dǎo)輸入端/驅(qū)動端動力輸出端/執(zhí)行端動作機(jī)構(gòu)/傳動運動現(xiàn)代機(jī)電產(chǎn)品的物理構(gòu)造（Project實施對象）廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)機(jī)械系統(tǒng)(機(jī)械結(jié)構(gòu))傳動系統(tǒng)（帶/鏈/螺旋、減速器、聯(lián)軸器、離合器、制動器）驅(qū)動系統(tǒng)（原動機(jī)：電機(jī)、發(fā)動機(jī)、液壓泵、畜力、人力、）執(zhí)行系統(tǒng)（連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、間歇運動機(jī)構(gòu)、）現(xiàn)代機(jī)器的骨架/運動系統(tǒng)（三子系統(tǒng)論，核心組成）項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)功能視角看機(jī)械系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)硬件機(jī)構(gòu)控制動作運動市場需求功能要求概念方案詳細(xì)方案市場銷售機(jī)器組裝組部件裝配零件制造設(shè)計過程制造過程廣義機(jī)構(gòu)+控制邏輯機(jī)械結(jié)構(gòu)+控制系統(tǒng)工藝動作時序＋工藝動作工藝動作序列工藝動作過程構(gòu)思機(jī)理創(chuàng)新頭腦風(fēng)暴機(jī)械運動循環(huán)示意圖＋驅(qū)動系統(tǒng)方案廣義機(jī)構(gòu)構(gòu)型機(jī)械運動方案示意圖尺度綜合時序優(yōu)化傳動系統(tǒng)方案驅(qū)動傳動選型設(shè)計末端特征時序＋末端特征末端特征序列特征抽象特征表達(dá)末端特征分解分組執(zhí)行動作時序＋執(zhí)行動作執(zhí)行動作序列執(zhí)行動作過程映射工藝動作序列求解機(jī)械運動循環(huán)圖＋廣義機(jī)構(gòu)尺度機(jī)械運動方案簡圖機(jī)械運動方案簡圖原動機(jī)傳動部件組件+單元零件+連接采購+定制＋結(jié)構(gòu)設(shè)計零件設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)件采購＋布局設(shè)計機(jī)器調(diào)試機(jī)械結(jié)構(gòu)+控制硬件現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)過程機(jī)器結(jié)構(gòu)+控制軟件機(jī)械驅(qū)動循環(huán)圖機(jī)械系統(tǒng)(機(jī)械結(jié)構(gòu))廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)件間連接（動連接：運動副單元-軸承、）機(jī)構(gòu)間連接（靜連接：連接部件）零件間連接（靜連接：螺紋、）項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)機(jī)構(gòu)（部件-驅(qū)動、傳動、執(zhí)行）構(gòu)件（組件-桿、輪、軸）零件（軸、機(jī)架、彈簧、輪、桿、異形）機(jī)構(gòu)布局構(gòu)件布局系統(tǒng)布局機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計2條并行主線幾何設(shè)計性能設(shè)計現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）使用功能使用性能經(jīng)濟(jì)性能技術(shù)性能運動與動力強(qiáng)度與剛度摩擦與潤滑工藝與精度材料與原材料機(jī)械系統(tǒng)(機(jī)械結(jié)構(gòu))廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件間連接（動連接：單元-軸承、）部件間連接（靜連接：連接部件-聯(lián)軸器+離合器+制動器+傳動軸）零件間連接（靜連接：螺紋、鍵、銷）項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)部件（機(jī)構(gòu)-驅(qū)動、傳動、執(zhí)行）組件（構(gòu)件-桿、輪、軸系）零件（機(jī)架、軸、輪、桿、異形、彈簧）部件布局組件布局系統(tǒng)布局機(jī)械設(shè)計：零件設(shè)計語言幾何設(shè)計性能設(shè)計現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）使用功能使用性能經(jīng)濟(jì)性能技術(shù)性能運動與動力強(qiáng)度與剛度摩擦與潤滑工藝與精度材料與原材料機(jī)械系統(tǒng)(機(jī)械結(jié)構(gòu))廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件間連接（動連接：單元-軸承、）部件間連接（靜連接：連接部件-聯(lián)軸器+離合器+制動器+傳動軸）零件間連接（靜連接：螺紋、）項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)部件（機(jī)構(gòu)-驅(qū)動、傳動、執(zhí)行）組件（構(gòu)件-桿、輪、軸）零件（軸、機(jī)架、彈簧、輪、桿、異形）部件布局組件布局系統(tǒng)布局機(jī)械設(shè)計：零件設(shè)計語言幾何設(shè)計性能設(shè)計現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）使用功能使用性能經(jīng)濟(jì)性能技術(shù)性能運動與動力強(qiáng)度與剛度摩擦與潤滑工藝與精度材料與原材料依據(jù)機(jī)器的運動簡圖，如何進(jìn)行結(jié)構(gòu)與性能方案的規(guī)劃與設(shè)計，目前還沒有成熟和通用的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。整機(jī)與零部件之間的某些技術(shù)性能定量關(guān)系還有待研究，如何將整機(jī)技術(shù)性能分配到零部件上，目前還缺乏理論依據(jù)。王德倫、馬雅麗主編，機(jī)械設(shè)計，機(jī)械工業(yè)出版社，2015機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）具體化機(jī)械設(shè)計(1)功能幾何結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)計：運動副（關(guān)節(jié)）功能實現(xiàn)要求-定位+約束(2)性能幾何結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)計：底線規(guī)格-截面形狀+尺寸（強(qiáng)度、剛度等）(3)輔助幾何結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)計：過渡形狀機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計：構(gòu)件+運動副結(jié)構(gòu)設(shè)計一般步驟：整機(jī)結(jié)構(gòu)方案布局設(shè)計現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）王德倫、馬雅麗主編，機(jī)械設(shè)計，機(jī)械工業(yè)出版社，2015執(zhí)行部件傳動部件驅(qū)動部件選型設(shè)計連接設(shè)計安裝固定設(shè)計項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)執(zhí)行部件傳動部件驅(qū)動部件整機(jī)結(jié)構(gòu)（部件規(guī)劃與選型）：根據(jù)機(jī)器驅(qū)動、傳動、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的空間布局關(guān)系，進(jìn)行：（1）整機(jī)總體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計；（1）驅(qū)動、傳動部件選型設(shè)計；（2）執(zhí)行部件規(guī)劃設(shè)計。部件及其連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計（連接部件）部件功能和結(jié)構(gòu)相對獨立的組合體能獨立實現(xiàn)運動、動力的變換與功能傳遞，由若干零件、組件和單元組成并能形成獨立安裝的組合體現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）傳動部件連接部件驅(qū)動部件執(zhí)行部件電動機(jī)發(fā)動機(jī)帶傳動鏈傳動齒輪傳動（減速器）螺旋傳動聯(lián)軸器離合器制動器…部件間連接也屬傳動部件剛性~撓性~操縱~自動~外購件/標(biāo)準(zhǔn)件通用部件通用部件項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)結(jié)構(gòu)設(shè)計一般步驟：整機(jī)結(jié)構(gòu)方案布局設(shè)計軟軸傳動…項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)王德倫、馬雅麗主編，機(jī)械設(shè)計，機(jī)械工業(yè)出版社，2015現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）結(jié)構(gòu)設(shè)計一般步驟：部件結(jié)構(gòu)方案布局設(shè)計現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）王德倫、馬雅麗主編，機(jī)械設(shè)計，機(jī)械工業(yè)出版社，2015項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)部件結(jié)構(gòu)（組件規(guī)劃與選型）：根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)件與連接關(guān)系，進(jìn)行：（1）單元/運動副選型設(shè)計；（2）組件/構(gòu)件規(guī)劃設(shè)計?，F(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）桿類異形齒輪蝸輪帶輪鏈輪大多為盤狀結(jié)構(gòu)，一般由輪緣、腹板/輪輻、輪轂3部分組成。輪緣通常位于外部，是實現(xiàn)特定傳動功能的部位；輪轂是與軸實現(xiàn)連接的部分；腹板/輪輻起連接輪緣和輪轂的作用。項目設(shè)計與制作指導(dǎo)凸輪機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)結(jié)構(gòu)設(shè)計一般步驟：部件結(jié)構(gòu)方案布局設(shè)計對應(yīng)于機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件組件機(jī)器中由若干零件靜態(tài)固定連接而成的組合體，屬于一個運動實體組件及其連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計（動連接）軸系機(jī)架類梁柱類框架類板殼類箱體類機(jī)器中支承或容納其他零組件的大型主要組件。底座、機(jī)體、床身、殼體、基礎(chǔ)平臺等統(tǒng)稱輪類…組件及其連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計（動連接）專用單元：機(jī)床主軸單元轉(zhuǎn)動副滑動軸承滾動軸承回轉(zhuǎn)運動的摩擦和磨損支承(單元/標(biāo)準(zhǔn)元件)采用多個軸承與軸組合來約束其余5DOF移動副滑動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌移動運動的摩擦和磨損支承(單元/標(biāo)準(zhǔn)元件)采用多個導(dǎo)軌或?qū)騿卧M合來約束5DOF螺旋副滑動絲杠滾珠絲杠螺旋運動的摩擦和磨損傳動(標(biāo)準(zhǔn)單元/元件)需與轉(zhuǎn)動副或移動副組合使用，構(gòu)成螺旋傳動高副齒輪副蝸桿副嚙合(標(biāo)準(zhǔn)參數(shù))傳動部件：與轉(zhuǎn)動副組合使用，構(gòu)成齒輪/蝸桿減速器凸輪副(標(biāo)準(zhǔn)部件)(標(biāo)準(zhǔn)部件)(運動副-動聯(lián)接)組件間連接撓性連接帶連接鏈連接運動和動力的任意方位傳遞傳動(標(biāo)準(zhǔn)單元/元件)元件：單元的零件實現(xiàn)某一相對運動功能的若干零件配對的組合體以零件結(jié)構(gòu)形狀實現(xiàn)運動副約束項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)結(jié)構(gòu)設(shè)計一般步驟：部件結(jié)構(gòu)方案布局設(shè)計王德倫、馬雅麗主編，機(jī)械設(shè)計，機(jī)械工業(yè)出版社，2015項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）王德倫、馬雅麗主編，機(jī)械設(shè)計，機(jī)械工業(yè)出版社，2015結(jié)構(gòu)設(shè)計一般步驟：組件結(jié)構(gòu)方案布局設(shè)計現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)組件結(jié)構(gòu)（零件規(guī)劃與選型）：根據(jù)構(gòu)件及其運動副元素特性，考慮加工、裝配等約束，進(jìn)行：（1）零件功能界面規(guī)劃設(shè)計；（2）零件連接元件選型設(shè)計。功能界面連接元件零件群組及連接關(guān)系零件及其連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計（靜連接）元件單元的零件稱元件零件現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）機(jī)器中基本的組成元素，是最小的制造單元機(jī)架類軸類彈簧直軸曲軸梁柱類框架類板殼類箱體類心軸轉(zhuǎn)軸傳動軸承載性質(zhì)光軸階梯軸軟軸實心空心軟軸：能在受限空間傳動回轉(zhuǎn)運動和較小動力，一般無支承作用。由多組鋼絲、分層繞制而成。機(jī)器中支承或容納其他零件的大型主要零件，底座、機(jī)體、床身、殼體、基礎(chǔ)平臺等統(tǒng)稱。支承零件且使其保持確定的位置、傳遞運動和動力，組成機(jī)器的主要通用零件之一。項目設(shè)計與制作指導(dǎo)彎扭彎扭機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)設(shè)計準(zhǔn)則：剛度+強(qiáng)度、穩(wěn)定性+熱變形結(jié)構(gòu)設(shè)計一般步驟：組件結(jié)構(gòu)方案布局設(shè)計零件及其連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計（靜連接）元件單元的零件稱元件零件現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）機(jī)器中基本的組成元素，是最小的制造單元輪類桿類異形齒輪蝸輪帶輪鏈輪大多為盤狀結(jié)構(gòu)，一般由輪緣、腹板/輪輻、輪轂三部分組成。輪緣通常位于外部，是實現(xiàn)特定傳動功能的部位；輪轂是與軸實現(xiàn)連接的部分；腹板/輪輻起連接輪緣和輪轂的作用。項目設(shè)計與制作指導(dǎo)凸輪機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)結(jié)構(gòu)設(shè)計一般步驟：組件結(jié)構(gòu)方案布局設(shè)計零件及其連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計（靜連接）螺紋連接可拆不可拆零件連接鍵連接花鍵連接銷連接過盈連接鉚接焊接粘接（膠接）(靜連接)靜連接聯(lián)軸器離合器制動器結(jié)構(gòu)和使用維護(hù)要求、加工、裝配、運輸、安裝等原因結(jié)構(gòu)工藝性或經(jīng)濟(jì)學(xué)原因(摩擦傳遞載荷)(摩擦傳遞載荷)(非摩擦)(非摩擦)(非摩擦)(非摩擦)(標(biāo)準(zhǔn)部件)現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）零件間連接連接類零件剛性~撓性~操縱~自動~成形連接(非摩擦)部件間連接也屬傳動部件通用部件標(biāo)準(zhǔn)件標(biāo)準(zhǔn)件標(biāo)準(zhǔn)件標(biāo)準(zhǔn)件標(biāo)準(zhǔn)件軸榖連接項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)結(jié)構(gòu)設(shè)計一般步驟：組件結(jié)構(gòu)方案布局設(shè)計現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)王德倫、馬雅麗主編，機(jī)械設(shè)計，機(jī)械工業(yè)出版社，2015現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)王德倫、馬雅麗主編，機(jī)械設(shè)計，機(jī)械工業(yè)出版社，2015結(jié)構(gòu)設(shè)計一般步驟：零件結(jié)構(gòu)方案設(shè)計現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)零件結(jié)構(gòu)（零件拓?fù)渑c性能）：根據(jù)受力、裝配等約束，進(jìn)行：（1）零件結(jié)構(gòu)拓?fù)湓O(shè)計；（2）零件結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計。功能界面連接元件王德倫、馬雅麗主編，機(jī)械設(shè)計，機(jī)械工業(yè)出版社，2015零件及其連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計（靜連接）元件單元的零件稱元件零件現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）機(jī)架類軸類彈簧直軸梁柱類框架類板殼類箱體類心軸轉(zhuǎn)軸傳動軸承載性質(zhì)光軸階梯軸實心空心項目設(shè)計與制作指導(dǎo)彎扭彎扭機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)結(jié)構(gòu)設(shè)計一般步驟：零件結(jié)構(gòu)方案設(shè)計桿類異形曲軸輪類齒輪蝸輪帶輪鏈輪凸輪現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)腹板式齒輪結(jié)構(gòu)輪輻式齒輪結(jié)構(gòu)實心式齒輪結(jié)構(gòu)腹板式帶輪結(jié)構(gòu)輪輻式帶輪結(jié)構(gòu)實心式鏈輪結(jié)構(gòu)輪緣腹板輪輻輪轂盤狀結(jié)構(gòu)：輪緣、腹板/輪輻、輪轂3部分輪緣：通常位于外部，實現(xiàn)特定傳動功能輪轂：與軸實現(xiàn)連接腹板/輪輻：連接輪緣和輪轂輪緣輪轂項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟：輪類零件結(jié)構(gòu)展開與性能設(shè)計輪類輪緣工作部分：齒輪輪齒、V帶輪輪槽、鏈輪輪齒、凸輪廓面結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計：各章節(jié)討論輪緣工作部分輪類零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計：在零件主要幾何尺寸（如齒輪直徑和模數(shù)、帶輪輪槽尺寸和帶的型號等）確定的條件下進(jìn)行構(gòu)形設(shè)計。主要任務(wù)：確定輪緣、腹板/輪輻、輪轂結(jié)構(gòu)形式及尺寸。設(shè)計方法：通常根據(jù)各類零件通用尺寸設(shè)計規(guī)范中推薦的經(jīng)驗公式確定（這是結(jié)構(gòu)設(shè)計的常用方法）輪緣工作部分輪緣腹板/輪輻輪轂結(jié)構(gòu)設(shè)計齒輪帶輪鏈輪設(shè)計準(zhǔn)則：剛度+強(qiáng)度、穩(wěn)定性+熱變形項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟：輪類零件結(jié)構(gòu)展開與性能設(shè)計輪類設(shè)計準(zhǔn)則：剛度+強(qiáng)度、穩(wěn)定性+熱變形輪緣設(shè)計輪緣工作部分輪緣腹板/輪輻輪轂結(jié)構(gòu)設(shè)計為保證輪緣工作部分具有良好的工作性能，輪緣在整體上應(yīng)有一定的強(qiáng)度和剛度。對于有腹板/輪輻的輪類零件，結(jié)構(gòu)設(shè)計中主要是確定輪緣的厚度。項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟：輪類零件結(jié)構(gòu)展開與性能設(shè)計輪類設(shè)計準(zhǔn)則：剛度+強(qiáng)度、穩(wěn)定性+熱變形腹板/輪輻設(shè)計輪緣工作部分輪緣腹板/輪輻輪轂結(jié)構(gòu)設(shè)計中等直徑的輪類零件常采用鍛造毛坯，做成腹板式結(jié)構(gòu)。腹板形式多樣，隨零件類型、尺寸、毛坯制造工藝等不同。設(shè)計中應(yīng)考慮節(jié)省材料、減輕質(zhì)量、簡化制造工藝。高速條件下工作時，需注意腹板結(jié)構(gòu)對振動和噪聲的影響。結(jié)構(gòu)設(shè)計中主要是確定腹板的厚度。輪緣和腹板多為整體式結(jié)構(gòu)。為節(jié)約貴重金屬，也可將輪緣和腹板用不同材料分別制造、再裝配成一體，做成組合式結(jié)構(gòu)。常見于尺寸較大的蝸輪、齒輪等零件。直徑較大的輪類零件，受鍛造設(shè)備的限制常選用鑄造毛坯，做成輪輻式結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)合理確定輪輻的個數(shù)及其截面形狀和尺寸，重要場合應(yīng)通過強(qiáng)度計算確定。小直徑輪類零件常不設(shè)腹板/輪輻，采用輪緣與輪轂直接相連的實心式結(jié)構(gòu)。項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟：輪類零件結(jié)構(gòu)展開與性能設(shè)計輪類設(shè)計準(zhǔn)則：剛度+強(qiáng)度、穩(wěn)定性+熱變形輪轂設(shè)計輪緣工作部分輪緣腹板/輪輻輪轂結(jié)構(gòu)設(shè)計輪類零件通過輪轂與軸的連接傳遞運動和載荷，輪轂的形狀、尺寸和位置直接影響其承載能力和零件整體與軸的定位精度。輪轂在軸向應(yīng)有適當(dāng)?shù)膶挾容嗇炌ㄟ^轂孔表面與軸的配合實現(xiàn)零件的徑向定位，為保證足夠的定位精度和承載能力，輪轂寬度不能過小。輪轂寬度一般根據(jù)軸的直徑確定。圓柱齒輪輪轂的寬度不應(yīng)小于齒寬。對錐齒輪、蝸輪等軸向力較大零件，輪轂寬度宜取大些。輪轂在徑向應(yīng)有一定的厚度輪轂與軸常用鍵和過盈連接，為保證連接強(qiáng)度和載荷傳遞能力，輪轂需要足夠的厚度。通常根據(jù)軸的直徑確定輪轂厚度。實心結(jié)構(gòu)齒輪采用鍵連接時，轂孔上的鍵槽對輪轂的強(qiáng)度有所削弱，故輪轂的剩余厚度e應(yīng)滿足一定要求。e值不滿足要求時，應(yīng)將齒輪與軸做成一體式結(jié)構(gòu)（齒輪加工不便，且齒輪一旦失效，將與軸同時報廢）。e值滿足要求時，齒輪與軸應(yīng)設(shè)計成分體式結(jié)構(gòu)。項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟：輪類零件結(jié)構(gòu)展開與性能設(shè)計輪類設(shè)計準(zhǔn)則：剛度+強(qiáng)度、穩(wěn)定性+熱變形輪轂設(shè)計輪緣工作部分輪緣腹板/輪輻輪轂結(jié)構(gòu)設(shè)計輪轂、輪緣和腹板應(yīng)有合理的相對位置通常輪轂與輪緣和腹板對稱布置，但有時也可偏置。當(dāng)傳遞載荷較小時，與軸采用緊定螺釘連接，輪轂可偏置；當(dāng)齒輪產(chǎn)生齒向載荷分布不均時，腹板向受力較小一側(cè)偏置，使受力較大一側(cè)的輪齒剛度下降，有利于改善輪齒受力情況；對軸向力方向固定的零件，通常輪轂向軸向力指向一側(cè)偏置輪轂端面設(shè)計輪類零件在軸上?？枯S肩定位。為保證輪轂與軸肩端面接觸良好，輪轂端面相對轂孔中心線有垂直度要求，且表面粗糙度較低。齒輪、蝸輪等重要零件：在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)中有具體規(guī)定。現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)梁式機(jī)架柱式機(jī)架框架式機(jī)架平板式機(jī)架箱式機(jī)架現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟：機(jī)架類零件結(jié)構(gòu)展開與性能設(shè)計機(jī)架類最重要一環(huán)：合理選擇和設(shè)計截面形狀。在不改變截面面積的條件下，選擇和設(shè)計最適合于預(yù)定受力狀態(tài)的截面形狀，以獲得最大的剛度和強(qiáng)度。一般來說：盡量增大截面二次矩I和截面系數(shù)W。強(qiáng)度條件決定截面面積。張策主編，機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(v2下)，機(jī)械工業(yè)出版社，2011設(shè)計準(zhǔn)則：剛度+強(qiáng)度、穩(wěn)定性+熱變形截面形狀選擇壁厚加強(qiáng)肋連接結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計截面形狀選擇現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)在截面面積不變的條件下，材料分布離中性軸越遠(yuǎn)，剛性越大，則壁厚越小。鑄造機(jī)架與箱體的壁厚：最小壁厚、臨界壁厚、內(nèi)壁壁厚、鑄件壁厚的過渡焊接機(jī)架與箱體的壁厚：最小壁厚應(yīng)大于3mm，箱形截面的寬厚比一般應(yīng)小于80~100，以避免局部屈曲和顫振；封閉截面的外壁厚度應(yīng)盡量相等；重型機(jī)床的焊接床身、立柱、橫梁等壁厚一般不應(yīng)超過25~30mm。設(shè)計準(zhǔn)則：剛度+強(qiáng)度、穩(wěn)定性+熱變形截面形狀選擇壁厚加強(qiáng)肋連接結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計壁厚張策主編，機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(v2下)，機(jī)械工業(yè)出版社，2011機(jī)架類結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟：機(jī)架類零件結(jié)構(gòu)展開與性能設(shè)計現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)設(shè)計準(zhǔn)則：剛度+強(qiáng)度、穩(wěn)定性+熱變形截面形狀選擇壁厚加強(qiáng)肋連接結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計加強(qiáng)肋張策主編，機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(v2下)，機(jī)械工業(yè)出版社，2011設(shè)置于彎曲平面內(nèi)，主要用于提高抗彎強(qiáng)度和剛度在垂直于扭矩的矢量方向上設(shè)置，主要用于提高抗扭強(qiáng)度和剛度具有提高抗彎、抗扭強(qiáng)度和剛度的綜合性能。肋條：設(shè)置在機(jī)架或箱體的壁板上，不連接整個截面，主要用于提高機(jī)架或箱體的局部剛度，避免薄壁顫振。為更有效地提高機(jī)架和箱體的剛度，減輕質(zhì)量，提高抗振性，一般都設(shè)置加強(qiáng)肋（加強(qiáng)筋）。作用：(1)提高機(jī)架與箱體的整體剛度和強(qiáng)度，把壁板的彎曲變形轉(zhuǎn)化為肋的壓縮、拉伸或彎曲變形；(2)通過加強(qiáng)肋把機(jī)架與箱體的各部分連接成整體，降低壁板的振幅，提高機(jī)架與箱體的抗振性；(3)在鑄造機(jī)架與箱體中，用肋替代鑄件的厚大部分，可使壁厚均勻，減少鑄造缺陷；(4)散熱。分為肋板、肋條。肋板：機(jī)架或箱體兩壁之間起連接作用的內(nèi)壁(分縱向、橫向、斜向肋板)。機(jī)架類結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟：機(jī)架類零件結(jié)構(gòu)展開與性能設(shè)計現(xiàn)代機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)（四層觀：機(jī)器-部件-組件/單元-零件）項目設(shè)計與制作指導(dǎo)機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案開發(fā)過程(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計)設(shè)計準(zhǔn)則：剛度+強(qiáng)度、穩(wěn)定性+熱變形截面形狀選擇壁厚加強(qiáng)肋連接結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計連接結(jié)構(gòu)設(shè)計張策主編，機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(v2下)，機(jī)械工業(yè)出版社，2011機(jī)架、箱體與零件之間或與地基之間的連接剛度是機(jī)器總體剛度的重要組成部分，直接影響機(jī)器的使用性能。結(jié)構(gòu)中連接環(huán)節(jié)越多，靜剛度越低，但阻尼增大，結(jié)構(gòu)的動態(tài)穩(wěn)定性提高，即動剛度越高。連接設(shè)計時應(yīng)使靜剛度與阻尼匹配得當(dāng)。連接部位的結(jié)構(gòu)設(shè)計：機(jī)架、箱體與零件或地基之間的連接大多采用螺栓連接。提高連接部位結(jié)構(gòu)剛度的措施有：(1)適當(dāng)增加連接法蘭、底板、地腳板、凸緣的厚度；(2)螺栓孔周圍局部加厚；(3)增設(shè)肋板；(4)采用壁龕式結(jié)構(gòu)；(5)在連接螺栓總截面積不變的條件下，采用數(shù)量較多、直徑較小的螺栓。連接部位的尺寸設(shè)計：決定結(jié)合部位的寬度時要考慮螺母或螺栓頭的尺寸及扳手空間。連接法蘭等厚度要適度，超限則連接剛度不升反降。機(jī)架類結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟：機(jī)架類零件結(jié)構(gòu)展開與性能設(shè)計常用零件功能：零件設(shè)計手冊T3：詳細(xì)設(shè)計-設(shè)計規(guī)范Project實施流程設(shè)計準(zhǔn)則(失效原因)強(qiáng)度：靜強(qiáng)度(斷裂or塑性變形)、接觸強(qiáng)度(擠壓強(qiáng)度)

、疲勞強(qiáng)度剛度：一般來說，能滿足剛度要求的零件也能滿足強(qiáng)度要求耐磨性：穩(wěn)定性：耐熱性：溫升計算，冷卻可靠性：摩擦學(xué)設(shè)計準(zhǔn)則摩擦力計算：磨損類型：磨損控制設(shè)計：潤滑劑與潤滑設(shè)計：材料選擇原則常用和最新材料：性能選材法：成本選材法：機(jī)械零部件標(biāo)準(zhǔn)化通用化：互換性系列化：型譜+系列設(shè)計模塊化：通用/標(biāo)準(zhǔn)模塊設(shè)計：既要工作可靠、又要成本低廉張策主編，機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(v2下)，機(jī)械工業(yè)出版社，2011ISO-國標(biāo)+行標(biāo)+企標(biāo)模塊：一組具有同一功能和結(jié)合要素、而有不同用途和不同結(jié)構(gòu)且能互換單元人-機(jī)-環(huán)境工程學(xué)造型設(shè)計：外觀-幾何、色彩-氣動力學(xué)、心理學(xué)人機(jī)工程學(xué)：安全、舒適、綠色設(shè)計：節(jié)能減排失效形式：過大彈性變形、塑性變形、斷裂、腐蝕、磨損、老化、打滑、松動、共振、復(fù)合破壞性（軸斷裂、輪齒點蝕）、非破壞性（帶傳動打滑、螺栓連接松動）失效：機(jī)械零件在規(guī)定壽命期內(nèi)和工作條件下不能完成規(guī)定的功能功能失效、性能失效、過載保護(hù)T3：詳細(xì)設(shè)計-構(gòu)件結(jié)構(gòu)Project實施流程設(shè)計準(zhǔn)則(失效原因)強(qiáng)度：靜強(qiáng)度(斷裂or塑性變形)、接觸強(qiáng)度(擠壓強(qiáng)度)

、疲勞強(qiáng)度剛度：一般來說，能滿足剛度要求的零件也能滿足強(qiáng)度要求耐磨性：穩(wěn)定性：耐熱性：溫升計算，冷卻可靠性：失效形式：過大彈性變形、塑性變形、斷裂、腐蝕、磨損、老化、打滑、松動、共振、復(fù)合破壞性（軸斷裂、輪齒點蝕）、非破壞性（帶傳動打滑、螺栓連接松動）材料選擇原則常用和最新材料：性能選材法：成本選材法：機(jī)械零部件標(biāo)準(zhǔn)化通用化：互換性系列化：型譜+系列設(shè)計模塊化：通用/標(biāo)準(zhǔn)模塊張策主編，機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(v2下)，機(jī)械工業(yè)出版社，2011ISO-國標(biāo)+行標(biāo)+企標(biāo)模塊：一組具有同一功能和結(jié)合要素、而有不同用途和不同結(jié)構(gòu)且能互換單元人-機(jī)-環(huán)境工程學(xué)造型設(shè)計：外觀-幾何、色彩-氣動力學(xué)、心理學(xué)人機(jī)工程學(xué)：安全、舒適、綠色設(shè)計：節(jié)能減排摩擦學(xué)設(shè)計準(zhǔn)則摩擦力計算：磨損類型：磨損控制設(shè)計：潤滑劑與潤滑設(shè)計：設(shè)計：既要工作可靠、又要成本低廉失效：機(jī)械零件在規(guī)定壽命期內(nèi)和工作條件下不能完成規(guī)定的功能功能失效、性能失效、過載保護(hù)T3：詳細(xì)設(shè)計-運動副結(jié)構(gòu)Project實施流程設(shè)計準(zhǔn)則(失效原因)強(qiáng)度：靜強(qiáng)度(斷裂or塑性變形)、接觸強(qiáng)度(擠壓強(qiáng)度)

、疲勞強(qiáng)度剛度：一般來說，能滿足剛度要求的零件也能滿足強(qiáng)度要求耐磨性：穩(wěn)定性：耐熱性：溫升計算，冷卻可靠性：摩擦學(xué)設(shè)計準(zhǔn)則摩擦力計算：磨損類型：磨損控制設(shè)計：潤滑劑與潤滑設(shè)計：失效形式：過大彈性變形、塑性變形、斷裂、腐蝕、磨損、老化、打滑、松動、共振、復(fù)合破壞性（軸斷裂、輪齒點蝕）、非破壞性（帶傳動打滑、螺栓連接松動）材料選擇原則常用和最新材料：性能選材法：