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第1页/共53页机械设计介绍第2页/共53页0.1 机械设计概述 0. 1.1 设计的本质设计是复杂的思维过程，设计过程蕴涵着创新和发明的源泉。设计就是尽可能少地消耗以材料、能源、劳动力、资金等形态存在的资源，创造出满足预先设想功能要求的物质实体， 设计是人类进行的一种有目的、有意识、有计划的创造活动。第3页/共53页现代设计强调创造能力开发和充分发挥人的创造性；重视原理方案的设计、开发和创新产品。现代设计已不再把时间花费在烦琐的计算推导及平面图纸的设计上，现代设计在设计过程中，综合考虑、分析市场需求、设计、生产、管理、使用、销售能各方面的因素；综合运用优化系统工程、可靠性理论、价值工程、技术等学科的知识，探索多种解决设计问题的科学途径。在这样一个迅猛发展的时代 , 人们的要求越来越高, 也就对设计工作者提出了更高的水准。设计向什么方向发展, 设计如何解决现代人的需求, 已经成为重要的研究课题。机械设计基础课程在产品设计中的作用 ?第4页/共53页机械设计的一般进程大体上可划分为产品规划、概念设计、详细设计试制生产四个阶段需要强调的是, 在概念设计阶段, 其中诸如建立功能结构、寻求作用原理、构思总体原理解及布局造型等等, 都是最具创造性的工作因此也是决定新产品开发成败与否的最关键阶段。设计进程本身是一个不断反馈循环的过程, 设计者在每一步都可能获得新的信息, 从而反馈到前面的步骤。因此, 一个出色的设计者往往要经历多次反复才能真正达到其最优效果。 第5页/共53页创新设计是指充分发挥设计者的创造力，利用人类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、创造性及实用性的机构或机械产品的一种实践活动。归纳起来创新设计具有如下特点 :①创新设计是涉及到多种学科, 包括设计学、创造学、经济学、社会学、心理学等的复合性工作, 其结果的评价也是多指标、多角度的；②创新设计中相当一部分工作是非数据性、非计算性的, 而是要依靠对各学科知识 的综合理解与交融, 对已有经验的归纳与分析, 运用创造性的思维方法与创造学的基本原理开展工作；③创新设计不只是因为问题而设计, 更重要的是提出问题, 解决问题；④创新设计是多种层次的, 不在乎规模的大小, 也不在乎理论的深浅, 注重的是新颖性、独创性；⑤创新设计必须具有实用性，其最终目的在于应用。学起于思，思缘于疑，如生活中会出现饮水机在倒水时手推开关会把一次性水杯压扁；台灯写字时手会遮住光线留下影子；用墨水瓶吸墨水时会把笔弄脏；电梯按钮不适合不同身高的人，且只有视觉提示，没有考虑盲人等特殊人群等问题，将这些问题解决就是创新设计。 第6页/共53页0．1．2 设计的原则第7页/共53页“不以规矩、不成方圆”第8页/共53页1、创新原则创新概念 创新就是通过引入新概念、新思想、新方法、新技术等．或对已有产品的革新来创造具有相当社会价值的事物或形式。第9页/共53页第一台手摇洗衣机第一台电动洗衣机双缸半自动洗衣机全自动滚筒洗衣机单缸单洗洗衣机【案例分析】洗衣机的发展与创新第10页/共53页第11页/共53页第12页/共53页雪地自行车 第13页/共53页【案例分析】3、经济原则 塑料水桶木桶多功能自行车 第14页/共53页【案例分析】4、美观原则第15页/共53页5、道德原则道德是观念，产品设计时必须考虑它与人、社会、环境的关系，要尊重他人知识产权、技术的成果。发明的产品不能伤害别人的身体，不能污染环境，如发明的带高压电的防盗网,激光致盲防盗锁、恐怖玩具就不满足道德原则，也是法律不允许的。武器 枪第16页/共53页6、技术规范原则技术规范是有关开发产生技术的知识、领域、方法和规定的总和。技术规范有强制性的，也有推荐性的；技术规范是随科学技术发展而发展的。机械产品设计中要求系列化、通用化、标准化，以便满足零部件之间方便互换的要求，如螺栓、螺母、垫片与港口运货的集装箱（图0.9）、标准齿轮等，都满足技术规范原则。而各种手机电池、充电器没有采用统一技术标准，给用户使用中带来许多麻烦。第17页/共53页螺栓第18页/共53页7、可持续发展原则技术设计的可持续性发展原则是指产品的设计既满足当代发展的需求，又考虑未来发展的需求，不以牺牲后人的利益和长远的利益为代价来满足当代人的需求，产品的设计要考虑到人类长远的发展，资源与能源的合理利用，生态的平衡等可持续发展的因素。 白色污染第19页/共53页太阳能汽车 第20页/共53页8、安全原则安全是人类对产品最基本的需求，产品设计必须考虑安全问题。机械安全基本要求是有足够的抗破坏能力、良好的可靠性和对环境的适应性，可靠有效的安全防护，履行安全人机学的要求，通过选用适当的设计结构尽可能避免或减少危险，采用本质安全技术，避免锐边、尖角和凸出部分