第三章机械产品功能原理设计

机械设计的基本原理和方法机械设计是指以机械结构为基础，使用工程技术方法进行创新和设计的过程。

在机械设计中，掌握基本原理和方法是非常重要的，下面将介绍其中的几个关键点。

一、机械设计的基本原理1.结构设计原理机械设计的结构设计原理是指根据机械产品的功能要求，将其分解为若干个组成部分，并通过合理的连接方式使这些部分形成一个有机的整体。

结构设计的关键在于考虑产品的强度、刚度、稳定性等因素，以确保产品的正常运行。

2.运动学原理机械设计中的运动学原理是研究物体运动的规律和方法。

在机械设计中，需要根据产品的工作要求和工作环境，确定产品的运动轨迹、速度、加速度等参数，并通过运动学分析来确定合适的机械结构和传动机构。

3.材料力学原理材料力学原理是机械设计的重要基础。

在机械设计中，需要对所选材料的力学性能进行分析和计算，以确定材料的适用范围和工作条件。

常用的材料力学原理包括弹性力学、塑性力学等。

4.热力学原理热力学原理在机械设计中的应用主要是分析机械系统的热工性能。

通过热力学原理的应用，可以对机械系统的能量传递和转化进行分析，从而优化机械系统的能效和性能。

二、机械设计的基本方法1.需求分析和规划机械设计的第一步是对产品需求进行分析和规划。

通过调研和产品定位，明确产品设计的目标和功能要求，确定设计方向和设计原则。

2.概念设计和创新概念设计是指根据需求和规划，在理论上进行创新和方案设计。

在概念设计中，可以采用创新的思维方式，结合专业知识和设计经验，提出多个不同的设计方案。

3.详细设计和分析详细设计是指从概念设计中选取一个最佳方案，并进行详细制图和参数计算。

在详细设计中，需要进行力学、动力学、热力学等方面的分析，确保设计方案的合理性和可行性。

4.制造和优化机械设计完成后，需要进行制造和优化。

在制造过程中，需要根据设计图纸进行加工和装配，确保产品的质量和精度；在优化过程中，可以根据实际使用情况对机械系统进行改进和调整，提高产品的性能和可靠性。

机械设计工作原理机械设计是一门集机械学、工程学和设计理论于一体的综合性学科，其目标是设计和研发出能够在实际运用中满足特定需求的机械装备和设备。

机械设计师需要掌握各种机械原理和工作原理，以便能够合理地设计和改进机械装置。

本文将介绍常见的机械设计工作原理。

一、力学原理力学是机械设计的基础，它包括静力学和动力学。

静力学研究物体在力的作用下的平衡状态，可以用来分析机械装置的结构强度和稳定性。

动力学研究物体在力的作用下的运动状态，可以用来分析机械装置的运动性能和运动稳定性。

二、运动学原理运动学研究物体的运动状态和规律，主要包括位置、位移、速度、加速度等概念。

机械设计师需要通过运动学原理，来确定机械装置的运动轨迹、速度和加速度，以实现设定的功能。

三、工程材料学原理工程材料学是机械设计中一个重要的方向，它研究各种材料的物理性能、力学性能和工程应用性能。

机械设计师需要了解各种材料的特性，选择合适的材料来制造机械装置，并考虑材料的强度、刚度、耐磨性、耐腐蚀性等因素。

四、热力学原理热力学是机械设计中不可忽视的一部分，它研究能量转化和能量传递规律。

机械装置在运行过程中通常会产生或消耗热能，热力学原理可以用来分析和优化机械装置的能量转换效率，并有效地降低能量损失。

五、流体力学原理流体力学研究流体的运动规律，包括气体和液体。

机械设计中的液压系统和气动系统都离不开流体力学原理的支持。

机械设计师需要在设计过程中考虑流体的压力、流速、流量、阻力等因素，以确保机械装置的正常工作。

六、控制原理控制原理是机械设计中的重要内容，它研究控制系统的设计和应用。

机械装置通常需要配备相应的控制系统，来完成特定的任务。

机械设计师需要掌握控制原理，设计合适的控制系统，以确保机械装置的稳定性和可靠性。

综上所述，机械设计工作原理涉及力学、运动学、工程材料学、热力学、流体力学和控制原理等多个学科的知识。

机械设计师需要全面了解这些原理，根据实际需求和应用场景，合理地应用这些原理来设计和改进机械装置，以满足工程设计的要求。

机械创新设计知到章节测试答案智慧树2023年最新潍坊学院第一章测试1.创造能力的最终结果是物化了的创造性思维。

（）参考答案:对2.创新性思维和创造性思维完全相同。

（）参考答案:错3.能否创新的决定因素是思维方式。

（）参考答案:对4.思维按照性质分为直接思维和间接思维。

（）参考答案:对5.创造成果的新颖性是其本质特征。

（）参考答案:错6.收敛思维是创造的出发点。

（）参考答案:错7.可能性与选择思维方法是美国心理学家德波诺提出的一种动态思维方法（）参考答案:对8.创造性思维不是人类生命本质的属性。

（）参考答案:错9.形象思维和抽象思维的关系是:（）。

参考答案:相互渗透;人脑不同部位对客观实体的反映活动;相互联系10.创造力的形成与构成:（）+必要条件+专业知识。

参考答案:创造性思维;技法第二章测试1.移植实质上是各种事物的技术和功能之间的转移或扩散。

（）参考答案:对2.动词特性主要是指事物的物理性质。

（）参考答案:错3.按照还原换元原理，电冰箱的设计原点是保持低温。

（）参考答案:错4.组合机床、模块化机床的设计体现了分离创造原理的应用。

（）参考答案:对5.人们在消除技术冲突的过程中，往往通过分析将技术矛盾过渡到物理矛盾。

（）参考答案:对6.CT扫描仪的创新设计得益于分离创造原理的应用。

（）参考答案:错7.从创造原理的观点看同步带传动的设计是综合了传统平带传动技术与齿轮啮合传动技术的产物。

（）参考答案:对8.对完全物场体系进行要素置换时，要注意物场功效的大小与要素的性质相关。

（）参考答案:对9.从创造原理上看，机械夹固式车刀是（）的产物。

参考答案:分离创造10.“锚重泊稳”，这是极其浅显的道理，回到创造原点去思考的是（）。

参考答案:螺旋锚;冷冻锚第三章测试1.联想由此及彼、由表及里，形象生动，无穷无尽。

（）参考答案:对2.强制联想是一种牵强附会的联系。

（）参考答案:对3.函询集智法又称德尔菲法，其特点是借助反馈，反复征求专家意见来获得新的创意。

电梯机械部分相关系统的原理及结构设计随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。

电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。

实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的，而呼叫是随机的，电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的，因此，电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。

目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。

从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。

国内厂家大多选择第二种方式，其原因在于生产规模较小，自己设计和制造微机控制装置成本较高；而PLC可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点，所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。

电梯是将机械原理应用、电气技术、微处理器技术、系统工程学、人体工程学及空气动力学等多学科和技术集于一体的机电设备，它是建筑物中的永久性垂直交通工具。

为满足和提高人们的生活质量，电梯的智能化、自动化技术迅速发展。

特别是随着计算机网络技术、微电子和电力电子技术的飞速发展，现代电梯的技术含量日益提高。

在改善电梯性能的同时，对电梯的设计、管理和维护人员提出了更高的要求。

第二章电梯的结构2.1 电梯的基本结构电梯是机与电紧密结合的复杂产品，是垂直交通运输工具中使用最普遍的一种电梯，其基本组成包括机械部份和电气部份，结构包括四大空间（机房部分、井道和底坑部分、围壁部分和层站部分）和八大系统（曳引系统、导向系统、门系统、轿厢、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统、安全保护系统）组成。

电梯基本结构如图2—1所示：1-减速箱；2-曳引轮；3-曳引机底座；4-导向轮；5-限速器；6-机座；7-导轨支架；8-曳引钢丝绳；9-开关碰铁；10-紧急终端开关；11-导靴；12-轿架；13-轿门；14-安全钳；15-导轨；16-绳头组合；17-对重，18-补偿链；19-补偿链导轮；20-张紧装置；21-缓冲器；22-底坑；23-层门；24-呼梯盒；25-层楼指示灯；26-随行电缆；27-轿壁；28-轿内操纵箱；29-开门机；30-井道传感器；31-电源开关；32-控制柜；33-曳引电机；电梯的基本结构剖视图34-制动器图2-12.1.1 机房部分机房用来安装曳引机、电控屏、限速器等。

机械原理设计范文机械原理是机械工程中最基本的学科之一，它涉及到机械系统中的力、运动和能量转换等基本问题。

机械原理设计是指在机械系统的设计过程中，应用机械原理的知识和原理来实现设计目标，提高机械系统的效能和可靠性。

本文将从机械原理的定义、基本原理和应用等方面对机械原理设计进行详细介绍。

首先，机械原理是机械系统设计的理论基础，它主要研究机械系统中力的平衡与传递、运动的规律和能量的转换等基本问题。

机械原理设计可以应用于各种机械系统的设计，如传动系统、制动系统、悬挂系统等。

通过机械原理设计，可以合理地选择机械元件的类型和尺寸，优化机械系统的结构和参数，提高机械系统的性能和效率。

其次，机械原理设计的基本原理是力的平衡和运动规律。

在机械系统中，力是驱使运动和变形的基本原因，力的平衡和传递是机械系统设计的关键。

在力的平衡过程中，要考虑机械元件之间的力的平衡关系，通过合理的力的分配和传递，实现机械系统的正常工作。

在运动规律方面，机械原理设计要考虑机械系统中各个部分的运动规律和相对运动关系，通过合理的运动规律设计，实现机械系统的稳定和高效运行。

此外，机械原理设计还应用于机械能量的转换。

在机械系统中，能量是机械系统正常工作和运动的基本条件，能量的转换是机械系统设计中的重要内容。

机械原理设计要考虑机械系统中能量的输入、输出和转换过程，通过合理的能量转换设计，实现机械系统的能量利用率和效率的优化。

在机械原理设计中，需要对机械系统进行全面的分析和计算。

首先，要进行系统的需求分析，根据机械系统的使用要求和工作环境，确定机械系统的设计指标和性能要求。

其次，要进行力学分析，通过力学原理和方法，计算机械系统中各个部分的受力情况和力的平衡关系。

然后，要进行运动分析，通过运动学和动力学的方法，计算机械系统中各个部分的运动规律和相对运动关系。

最后，要进行能量分析，通过能量守恒和转换原理，计算机械系统中能量的输入、输出和转换过程。

在机械原理设计中，还需要考虑机械元件的选型和布置。

机械设计学课本第⼀章绪论1.机械设计学学科的三个组成部分：功能原理设计、实⽤化设计、商品化设计。

2.机械设计具有哪些主要特点？（多解性、系统性、创新性）3.近代“设计学”的重⼤发展（功能思想的提出和发展；⼈机学思想的形成和发展；⼯业设计学科体系的发展和成熟）4.从设计构思的⾓度将机械设计步骤归纳为哪三⼤步？（创意、构思、实现）第⼆章机器的组成及典型机器的功能分析1.机器的定义：有两个或两个以上相互联系配合的构件所组成的联合体，通过其中某些构件的限定的相对运动，能将某种原动⼒和运动转变，以执⾏⼈们预期的⼯作，在⼈或其他智能体的操作或控制下，实现为之设计的某种或⼏种功能。

2.从不同⾓度看机器的组成：从机构学的⾓度看：各种基本机构，⾃由度=原动机数；从结构学的⾓度看：各种基本零件；从专业的⾓度看：各种主要部件3.从功能的观点看机器的组成：机器由多个主要分功能系统构成，它们的协调⼯作实现了实现了机器的总功能。

⼜可进⼀步分为：⼯作机（⼯作头、执⾏机构）传动机原动机控制器。

4.从功能的观点看机器的分类可分为：⼯艺类机器：对物料进⾏⼯艺性加⼯的机器，主要特征是具有专⽤的⼯作头并进⾏独特的⼯艺加⼯动作；⾮⼯艺类-不对任何物料进⾏⼯艺性加⼯，只实现某些特殊的动作性的机器。

5.家⽤缝纫机是⼀种典型的⼯艺类机器。

⼯艺⽅式：⼀是采⽤针尖引线的⽅法代替针尾引线；⼆是采⽤双线互锁交织的⽅法代替反复穿刺。

功能分析：（1）总功能：将线按⼀定规律缝于缝料上，它可使⼀根线或多根线通过⾃连、互连、交织，在缝料上形成⼀定形式的线迹。

（2）主要功能：引⾯线造环功能，勾⾯线扩环供给和收回⾯线的功能，输送缝料的功能。

（3）辅助功能：调节⾯线和底线阻尼的功能，调节压脚和压紧⼒的功能，调节送布针距的功能，绕底线功能。

（4）控制功能：机械控制功能，⼈机控制功能，电⼦控制功能。

6.现代银⾏点钞机是⼀种典型的机电⼀体化系统，属于⼯艺类机器。

功能要求：要有堆放准备清点纸币的空间，并能将纸币连续输⼊，直到最后⼀张；要有能把纸币逐张分开，避免两张当做⼀张计数的机构；要有准确计数的装置，清理完毕的纸币要整理成⼀叠。

教案首页课程名称机械设计学任课教师第一章绪论计划学时 3教学目的和要求：1.明确课程定位，使学生理解机械设计与机械设计学的内容侧重点和课程特点；2.了解机械设计学的发展史；3.本课程的内容按章节的分布情况；4.要求同学掌握机械设计学的研究重点；5.要求同学掌握机械设计的一般步骤。

重点：1.设计的基本内涵，机械设计学的学科组成；2.机械设计的一般步骤。

难点：机械设计学的定义、机械设计的一般步骤。

思考题：1.如何认识人类文明的一切成果都是设计的产物？2.根据“功能”思想，预测下一代家用电器会风靡市场的是什么产品？本课程以培养学生“能提出创新构思并能尽快将其转化为有竞争能力的产品”的初步能力为目标，围绕影响产品竞争力的功能原理设计、实用化设计和商品化设计三个关键设计环节展开讨论。

科学和技术是两个完全不同的概念，千万不可混为一谈，科学是指那些基础性的研究，例如数学、物理、化学、天文、地理、生物……；技术则主要指制造工艺（包括材料的制备、加工、处理）以及各种制作的技巧、经验等。

设计的产品有的来源于生活，有的来源于想象，总的来说来源于思考，设计的始终都在贯穿着思考。

俗语说：没有做不到的，只有想不到的。

随着科技的发展会使很多不可能变为可能，把很多幻想变成现实。

机械设计学是一门方法性的课程，讲的是机械设计的理念、思路与方法。

产品设计的过程中，尤其是产品的方案设计中机械设计学的知识占的比重很大，能熟练运用辩证法、创新设计方法、概念设计等方法在机械设计中尤为重要。

第一讲绪论教学主要内容：1.机械设计的概念2.“设计学”的核心内容3.“机械设计学”的学科组成4.机械设计的类型及设计过程5.传统设计和现代设计一、概念1.机械（Machinery）机械是依据力学原理组成的各种装置和设备，是机器和机构的总称。

它包括机器、工具、器械、仪器…….2.机器 (Machine)机器是人类进行生产以减轻体力劳动和提高劳动生产力的主要工具。

第一章绪论重点：机械，机械系统的相关概念及学科中的位置。

难点：学习机械系统设计课程的重要性。

讲授提示与方法：回顾机械工程的发展历程，注重机械系统的整体性，提高学生对机械系统设计的认知程度。

1.1机械系统设计在机械工程科学中的地位及作用一、机械工程科学1.机械工程科学的定义：机械工程科学是研究机械产品（或系统）的性能、设计和制造的基础理论与技术的科学。

2.机械工程科学的组成：P1图1.1（1）机械学：机械设计过程（核心部分）；（2）机械制造：机械制造过程（基础部分）。

3.机械学所包含的内容：P3图1.5二、机械、机械系统、系统1.机械：关于机械的定义，目前尚无严格的定论，一般可归纳为：（1）须由两个以上的零、部件组成；（2）这些零、部件的运动部件，应按设计要求作确定的运动；（3）将外来的能源转变为有用的机械功。

【举例】机械产品：汽车、拖拉机、机床、钟表……2.系统：是指具有特定功能的、相互间具有一定联系的许多要素构成的一个整体。

即由两个或两个以上的要素组成的具有一定结构和特定功能的整体都是系统。

3.机械系统：由若干个零、部件及装置组成的，彼此间有机联系，并能完成特定功能的系统，称之为机械系统。

4.系统应具有下述特性：（1）目的性：完成特定的功能（2）相关性与整体性：1）相关性：各构成要素之间是相互联系的2）整体性：评价一个系统的好与坏要看该系统的整体功能（3）环境的适应性：系统对外部环境变化和干扰有良好适应性三、机械系统的组成：P4图1.61.动力系统：为系统提供能源（动力源）2.执行系统：是系统的执行输出部分3.传动系统：把运动和动力由动源传递给执行系统的中间环节4.操纵、控制系统：使前三者协调动作和运行5.支承系统：支承和联系各机件6.润滑、冷却与密封系统：四、机械系统的地位与作用几乎任何产品都离不开机械系统，它涉及到社会的各领域。

1.2机械系统设计的任务、基本原则及要求一、机械系统设计的任务及设计类型：1.机械系统设计的任务：是开发新的产品和改造老产品。

机械制造设计原理机械制造设计原理是机械工程师在设计制造过程中所遵循的一系列原则和规范。

它涉及到机械结构、机械运动、材料力学等方面的知识，并将其综合应用于机械产品的设计和生产中。

本文将从机械设计的基本原理、机械设计的要素、机械设计的流程以及机械制造的技术发展等方面进行论述。

一、机械设计的基本原理1. 功能原理：机械设计的首要原则是满足产品的功能需求。

在设计过程中，需要深入了解产品的使用场景和功能要求，确保设计出的机械产品能够准确、高效地完成其预定的任务。

2. 强度原理：强度是机械设计中至关重要的考虑因素之一。

在设计过程中，需要根据材料的特性和受力情况进行强度分析，确保机械结构能够承受外部力的作用而不发生破坏，并保证产品的安全可靠性。

3. 运动原理：机械设计涉及到物体的运动，需要运用运动学、动力学等原理来进行设计。

通过合理的运动设计，确保机械产品的运动轨迹、速度和力度等参数符合预期要求。

二、机械设计的要素机械设计包括多个要素，包括结构设计、材料选择、零部件设计、工艺流程等。

这些要素共同作用，决定了机械产品的性能和质量。

1. 结构设计：结构设计是机械设计中最基础的环节，它确定了机械产品的整体布局和组成部分之间的连接方式。

在结构设计时，需要考虑产品的使用要求和受力情况，选择合适的结构形式，确保机械产品的稳定性和可靠性。

2. 材料选择：材料的选择直接影响到机械产品的性能和使用寿命。

机械工程师需要根据产品的具体要求，选择合适的材料，考虑材料的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等因素。

3. 零部件设计：零部件设计是机械产品的核心部分，它关系到产品的功能和性能。

在零部件设计时，需要充分考虑产品的装配性、可维修性以及零部件之间的协调性，确保整个机械系统的正常运行。

4. 工艺流程：机械制造的工艺流程决定了产品的制造成本和生产效率。

在设计过程中，需要充分考虑工艺的可行性，选择合适的制造工艺，并进行工艺优化，以提高产品的质量和生产效率。

机构运动简图设计的内容、方法和步骤机械产品的设计是为了满足产品的某种功能要求。

机构运动简图设计是机械产品设计的第一步，其设计内容包括选定或开发机构构型并加以巧妙组合，同时进行各个组成机构的尺度综合，使此机构系统完成某种功能要求。

机构运动简图设计的好坏是决定机械产品的质量、水平的高低、性能的优劣和经济效益好坏的关键性的一步。

机构运动简图的设计，主要包括下列内容：1）功能原理方案的设计和构思根据机械所要实现的功能，采用有关的工作原理，并由此出发设计和构思出工艺动作过程，这就是功能原理方案设计。

灵巧的功能原理是创造新机械的出发点和归宿。

2）机械运动方案的设计根据功能原理方案中提出的工艺动作及各个动作的运动规律要求，选择相应的若干个执行机构，并按一定的顺序把它们组成机构运动示意图。

机械运动方案的设计是机构运动简图设计中的型综合。

3）机构运动简图的尺度综合根据机械运动方案中各执行机构工艺动作的运动规律和机械运动循环图的要求，通过分析、计算、确定机构运动简图中各机构的运动学尺寸。

在进行尺度综合时，应同时考虑其运动条件和动力条件，否则不利于设计性能良好的新机械。

机构运动简图设计的一般程序：1）机械总功能的分解将机械需要完成的工艺动作过程进行分解，即将总功能分解成多个功能元，找出各功能元的运动规律和动作过程；2）功能原理方案确定将总功能分解成多个功能元之后，对功能元进行求解，即将需要的执行动作，用合适的执行机构来实现。

将功能元的解进行组合、评价、选优，从而确定其功能原理方案，即机构系统简图。

为了得到能实现功能元的机构，在设计中，需要对执行构件的基本运动和机构的基本功能有一全面的了解。

ⅰ）执行机构基本运动常用机构执行构件的运动形式有回转运动、直线运动和曲线运动三种，回转和直线运动是最简单的机械运动形式。

按运动有无往复性和间歇性，基本运动的形式如表1所示。

表1 执行构件的基本运动形式机构的功能是指机构实现运动变换和完成某种功用的能力。

机械设计学第一章绪论1、机械设计学定义——是一门研究机械设计的共性的综合性学科。

如设计技术、设计理论和设计方法。

2、机械设计的目标：在满足需求的基础上，实现约束最优化设计。

3、机械是机器和机构的统称。

4、机械设计具有的主要特点：多解性、系统性和创新性5、机械设计学的学科由（机械产品设计的三个基本环节是）功能原理设计、实用化设计和商品化设计三大部分组成。

功能原理设计：针对产品的主要功能所进行的原理性设计实质：原理方案的构思和拟定过程。

设计方法：以简图或示意图来进行方案的设计。

实用化设计工作：设计结构、选择材料、确定尺寸要求：明确、简单、安全可靠、掌握和遵循其内在规律和一般原理。

实用化设计的核心是要使产品具有优良的性能，好用。

商品化设计（技术、经济、社会）6、从设计构思的角度机械产品设计可归纳为三大步：创意、构思和实现。

创意：重点在于新颖性，且必须具有潜在需求。

构思：重点在于创造．即要构思一种新的技术方向或功能原理来实现某创意。

实现：重点在于验证构思的合理性，可以通过模型或原理样机来检查构思的合理性。

7、创新需要充分发挥设计人员的三种能力：抽象思维（抓住问题的本质）创造性思维（求多解）形象思维（头脑设计阶段）8、信息的交流与综合是创新的前提9、设计过程是在约束条件下求优过程（约束优化问题）包括：方案优化、设计参数优化、结构形状优化和整体布局方案优化。

10、机械设计按其创新程度可分为创新设计、变型设计和适用性设计三种类型。

11、设计阶段的具体任务可分为四个阶段：可行性研究、初步设计、详细设计和改进设计。

12、机械设计的基本程序可分为四个阶段：设计规划、方案设计、技术设计和施工设计。

第二章机器的组成及典型机器的功能分析1、机器的定义：一种用来变换或传递能量、物料与信息的机构的组合。

2、任何一台机器都是由原动机、传动机、工作机和控制器四部分组成。

第三章机械产品的功能原理设计1、功能原理设计定义：针对产品的主耍功能所进行的原理性设计简称为功能原理设计。

何为机械产品概念设计，并阐述其重要性和作用自第一次工业革命以来，机械产品越来越成为我们生活的一部分。

我国从1978年开始实行改革开放，与世界关系日益密切，慢慢的，我国成为“世界工厂”。

因此机械产品的概念设计对我国经济发展也有巨大作用。

所以，今天就以机械产品概念设计为题，阐述何为机械产品概念设计以及其重要性。

概念设计不能简单地等同于过去理解的方案设计。

概念设计的内涵是十分广泛和深刻的。

那么什么是概念设计呢?概念设计是根据产品生命周期各个阶段的要求，进行产品功能创造、功能分解以及功能和子功能的结构设计;进行满足功能和结构要求的工作原理求解和进行实现功能结构的工作原理载体方案的构思和系统化设计。

概念设计的过程是一个发散思维和创新设计的过程，是一个求解实现功能的，满足各种技术和经济指标的，可能存在的各种方案并最终确定综合最优方案的过程。

在概念设计的过程中，要求设计人员掌握现代设计方法、先进制造技术、专业理论、商用运作等方面知识。

对于机械产品概念设计，有三个特点，即创新性，多样性，层次性。

创新性;创新是概念设计的灵魂。

只有创新才有可能得到结构新颖、性能优良、价格低廉的富有竞争力的机械产品。

这里的创新可以是多层次的，如从结构修改、结构替换的低层次创新工作到工作原理更换、功能修改和增加等高层次的创新活动都属于概念设计的范畴。

在众多设计路径所产生的设计结果中，将产生一组可行的“新”方案。

多样性;概念设计的多样性主要体现在其设计路径的多样化和设计结果的多样化。

不同的功能定义、功能分解和工作原理等，会产生完全不同的设计思路和设计方法，从而在功能载体的设计上产生完全不同的解决方案。

从而产生了机械式手表和石英手表这两种完全不同的设计结果。

层次性;概念设计的层次性体现在两方面。

一方面，概念设计分别作用于功能层和载体结构层，并完成由功能层向结构层的映射。

如功能定义、功能分解作用于功能层上，而结构修改、结构变异则作用于结构层，由映射关系将两层连接起来。

机械设计第二版习题集答案机械设计是一门重要的工程学科，涉及到机械结构的设计、分析和优化等方面。

而习题集则是学习机械设计的重要辅助工具，通过解答习题可以加深对知识的理解和应用。

本文旨在为《机械设计第二版习题集》中的一些习题提供答案和解析，帮助读者更好地掌握机械设计的相关知识。

1. 第一章：机械设计基础习题1：什么是机械设计？答案：机械设计是指通过对机械结构的设计、分析和优化，实现机械产品的功能需求和性能要求的过程。

习题2：机械设计的基本原理有哪些？答案：机械设计的基本原理包括力学原理、材料力学原理、热力学原理和流体力学原理等。

2. 第二章：机械零件的设计习题1：如何选择合适的材料进行零件设计？答案：在进行零件设计时，需要考虑材料的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性、成本等因素，并根据具体应用场景选择合适的材料。

习题2：如何进行零件的尺寸设计？答案：零件的尺寸设计需要根据零件的功能需求和装配要求，合理确定尺寸，确保零件的性能和可靠性。

3. 第三章：机械传动设计习题1：什么是机械传动？答案：机械传动是指通过传递和转换运动和动力的方式，实现机械装置的运动和工作。

习题2：常见的机械传动方式有哪些？答案：常见的机械传动方式包括齿轮传动、带传动、链传动等。

4. 第四章：机械结构设计习题1：机械结构设计的基本原则有哪些？答案：机械结构设计的基本原则包括合理布局、简化结构、提高刚度和强度、降低重量等。

习题2：如何进行机械结构的优化设计？答案：机械结构的优化设计需要通过建立数学模型、进行分析和计算，找到最优的设计方案。

5. 第五章：机械零件的强度计算习题1：什么是零件的强度计算？答案：零件的强度计算是指通过对零件的应力和变形进行计算和分析，判断零件是否满足强度和刚度要求。

习题2：常用的零件强度计算方法有哪些？答案：常用的零件强度计算方法包括静力学方法、材料力学方法和有限元方法等。

通过以上几个章节的习题解答，读者可以对机械设计的基础知识、零件设计、传动设计、结构设计和强度计算等方面有一个初步的了解。

《机械原理》教案适用班级：机本开课时间： 20 -20 学年第学期教学方式：多媒体教学附件： 1、机械原理课程设计教案2、机械原理课程教学大纲3、机械原理教学设计一览表4、机械原理教学进度表5、机械原理学习指南6、机械原理MCAI教案（单行本）7、班级情况一览表机电工程学院2006年8月第一章绪论（1）总课次：1第二章机构的结构分析（1）总课次：2第二章机构的结构分析（2）总课次：3重算锯床的F复合铰的表现形式：2）由滚子凸轮机构的F计算问题引出——局部自由度定义处理方法重算滚子凸轮机构滚子与齿轮的区别3）虚约束定义由机车车辆联动机构的分析引入——轨迹重合中的虚约束进一步引入——导路平行的多个移动副——轴线重合的多个转动副——接触点法线重合的多个高副由行星轮系机构分析引入——机构中的对称部分由以上虚约束的出现情况强调其几何条件的重要性简介虚约束的作用4）实例综合分析计算机构自由度并判定其运动的确定性。

3、机构组成原理1）全低副机构基本机构（级机构）：定义形式基本机构的F=1从动件系统：定义基本机构=原动件数对基本机构的F进行分析——原动件数=基本机构的F由机构运动确定性条件推出——从动件系统的F=0推出n与pL的关系杆组：定义级杆组：（一个构件上运动副数最多为2个）——表现形式级杆组：（一个构件上运动副数最多为3个）——表现形式机构组成原理作业习题：续2-9 2-10 及2-13 思考2-8第二章机构的结构分析（3）第三章机构的性能分析（1）总课次：4教学内容平面机构的高副低代及结构分析；平面机构的综合；机构运动分析的目的和方法；平面机构位置图和动点轨迹的求法简介速度瞬心的概念及求法重点难点重点：平面机构的结构分析、速度瞬心的概念难点：平面机构的高副低代及相对瞬心与绝对瞬心课件素材使用由高副低代的几种特殊情况的图片简介其分析方法；由机构结构分析实例图片讲解分析步骤；由机构综合常见形式动画简介机构综合方法。