多因素的制约和影响。
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设计过程: 总体方案设计的步骤
步骤
过程
1 通过需求分析，拟定设计任务书。
2 确定系统总功能，找出输入输出关系。
3 总功能分解与建立总功能结构，获得功能结构图。
4 寻求子功能方案，设计子功能原理方案 。
5 进行功能方案组合，绘制方案总体方案示意图、机 械系统运动简图、运动循环图。
6 进行方案评价，归纳各方案的优缺点，并进行方案 排序。
7 获取最优方案，完成最优方案的机械系统运动简图、
运动循环图、方案设计计算说明书
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(三) 总体方案创新设计
常用机构系统创新设计方法有: ① 机构系统搜索法 ② 逻辑积木法 ③ 形态学矩阵法 ④ 广义机构综合法。 机械系统总体方案设计中的创新设计可体现在：
第五章 机械运动方案设计
教学目标 ◆了解产品设计过程和机械总体方案设计的 内容； ◆了解机械执行系统方案设计的过程和内容 ◆了解常用原动机的类型和特点及其选取原 则； ◆了解拟定简单机械传动系统方案的过程。
第五章 机械运动方案设计
5-1 概述 5-2 机械执行系统的方案设计 5-3 原动机的选择 5-4 机械传动系统的方案设计 5-5 控制系统设计简介
◆确定设计任务
设计任务书
2. 总体方案设计阶段
◆目标分析
阶段成果：
◆创新构思
总体方案示意图
◆方案拟定 ◆方案评价 ◆方案决策
机械系统运动简图 方案设计计算说明书
3. 结构技术设计阶段
◆结构方案拟定 ◆造型设计 ◆结构设计 ◆材料选择与尺寸设计 ◆设计图绘制
阶段成果 全套设计图纸 设计计算说明书
4. 生产施工设计阶段
(4) 尽量减少加工费用 (5) 认真做好市场调查研究。
社会环境影响分析
设计时应考虑的社会环境影响主要有：
(1) 设计的产品应符合国家科技政策和科技发展规划的目
标 (2) 设计的产品应符合环境保护的要求 (3) 设计的产品
应符合人－机系统安全可靠的要求 (4) 设计的产品应符合
★ 其它辅助系统的设计。主要包括润滑系统、冷 却系统、故障监测系统、安全保护系统和照明系统 等的设计。
(二) 设计思想与设计过程
设计思想 1. 现代设计理念
2. 系统工程理念
（1）社会性 （2）创造性 （3）广义性 （4）宜人性
（5）最优化 （6）动态化 （7）智能化 （8）数字化
现代机械产品不论大小都可以看作是一个系统。按照系统工程的理 念，组成机械系统的子系统在产品的整合运行中充分发挥各自的特定功 能，并最终体现系统的整体功能。
阶段成果
◆工艺设计
工艺流程卡片、工装设计图
◆工装设计
基础安装图、技术文件
◆施工设计
使用说明书、备件明细表
3. 结构技术设计阶段
◆结构方案拟定 ◆造型设计 ◆结构设计 ◆材料选择与尺寸设计 ◆设计图绘制
阶段成果 全套设计图纸 设计计算说明书
4. 生产施工设计阶段
阶段成果
◆工艺设计
工艺流程卡片、工装设计图
机械产品市场上的竞争力？
•质量好 •有新意的产品
产品开发：
•价格低
初期规划设计
可行性论证 调研
总体方案设计
设计目标
生命力 开发什么产品？
竞争力
创新的关键
三、机械系统的组成
机械系统主要是由原动机、传动系统、执行系统 (工作机)和控制系统所组成。
保证系统正常工作，改善操作条件， 延长使用寿命等，如系统中使用的 冷却装置、润滑装置、消声装置、 安全保险和防尘装置等。
决问题的途径, 众多设计方案中搜索并最佳总体设计方案。
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(四) 经济与环境的影响
经济影响分析
为降低产品成本，在设计产品时应着重考虑：
(1) 正确区分产品的必要功能和不必要功能, 去掉不必要 功能以节省生产费用。(2) 提高设计效率、缩短设计周期, 尽可能减少产品的设计费用。(3) 尽可能减少材料的费用
1．发明新工作原理 : 突破常规惯例发明新工作原理；
也可融合不同学科知识和综合技术，结合不同层次、不 同类型的机构组合等,形成新工作原理。
2．机构创新: 对完成各工艺动作和功能的机构运动方
案进行构思,对各机构的结构尺寸参数等进行综合与变异， 重新构筑机构的型式 。
3．多方案优选: 创新设计从多方面和多视角寻求多种解
◆工装设计
基础安装图、技术文件
◆施工设计
使用说明书、备件明细表
二、机械总体方案设计的目的
本阶段的工作是实现机械产品初期规划阶段所提 出的设计目标的关键(产品设计的好坏，包括产品的功能是否齐
全、性能是否优良、经济效益是否显著，在很大程度上取决于总体方案
设计阶段的工作，取决于方案的构思和方案拟定时的设计思想)。
§5-1 概 述
一、机械产品的设计过程
机械产品设计是一个通过分析、综合与创新获 得满足某些特定要求和功能的机械系统的过程。
分析 综合 创新
开发
特定要求 新产品
特定功能
机械新产品的开发设计过程 一般分为四个阶段：
1. 初期规划设计阶段
◆选题
阶段成果：
◆调研和预测 ◆可行性论证
调研报告 产品开发可行性论证报告
按照系统工程理念进行的设计无论是局部还是整体，其功能和性能都 应该是成功的。
3. 工程设计的理念
工程设计是一种讲究应用性的“发明与创新”活动，除包括技术成
分外，还包括了许多非技术的成分。因此，在机械设计总体方案的拟定
中，既要充分运用自然科学中的科学原理，还要考虑一些非自然科学的
因素，如考虑当时当地的自然环境、社会、人文艺术、经济、技术等众
四、机械总体方案设计
(一) 设计的内容
★ 执行系统的方案设计。主要包括执行系统的功能 原理设计、运动规律设计、执行机构的型式设计、执 行系统的协调设计和执行系统的方案评价与决策。
★ 原动机类型的选择和传动系统的方案设计。其 中传动系统的方案设计主要包括传动类型和传动路 线的选择，传动链中机构顺序的安排和各级传动比 的分配。 ★ 控制系统的方案设计。
把原动机和工作机 有机联系起来，实 现能量传递和运动 形式的转换。
机械系统中的 驱动部分，它 为系统提供能 量或动力，并 将能量转化为 系统所需要的 运动形式。
辅助系统 原动机 传动机构 执行机构
控制系统
通过控制元件或控制装置对系统进行控制。
机械系统中 的执行部分， 系统通过这 部分中某些 构件的运动 实现系统的 功能。