技术文件
新疆大学专用
作者： 潘存云教授
机器设计的一般流程
提出任务
分析对机器的要求 确定任务要求 机器功能分析 潘存云教授研制 提出可能的解决办法
计 划
明确构形要求 结构化
潘存云教授研制 选择材料、确定尺寸
评价 方 案 设 计 决策—确定结构形状与尺寸 技 术 设 计 零件设计 部件设计 总体设计 编制技术文件
控制部分－保证机器的启动、停止和正常协调动作。
传感部分－将机器的工作参数，如位移、速度、加速 度、温度、压力等反馈给控制部分。 辅助部分－包括机器的润滑、显示、照明等。也是保 证机器正常工作不可缺少的部分
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作者： 潘存云教授
§2-2 设计机器的一般程序
一般而言，机器的设计阶段是决定机器好坏的关键一 环。机械设计是一个创造性的工作过程，实践经验是保 证设计质量的重要因素。因此，要求设计者特别注意经 验的积累。 一部完整的机器是一个复杂的系统。要提高设计质量，必须有一个科学的设计程序。
机械设计的一般过程： ▲ 计划阶段
▲ 方案设计阶段
▲ 技术设计阶段 ▲ 技术文件编制阶段 一、计划阶段 包括：需求分析、明确功能、制定设计任务书。
新疆大学专用 作者： 潘存云教授
设计任务书
机器的功能 经济性估计 制造要求的大致估计 基本使用要求 预计的设计周期
二、方案设计阶段 对机器的功能进行综合分析、确定功能参数、提出 实现方案。 在制定功能参数时一定要注意恰当处理需要与可能、 理想与现实、长远目标与当前目标等之间的关系。 一般而言，实现同一个功能，有多种可能的方案。 以螺纹制造为例：有车削、滚压、板牙加工等方法。 方法不同，其执行部分的工作原理也不同。
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作者： 潘存云教授
提高设计和制造经济性指标的主要途径有: 1）采用先进的现代设计方法(CAD)，使设计参数最 优化,达到尽可能精确的计算结果,保证机器足够 的可靠性。 2）最大限度地采用标准化、系列化及通用化的零、 部件。 3）尽可能采用新技术、新工艺、新结构和新材料。
4）合理地组织设计和制造过程。
4）部件装配草图及总装配草图的设计----结构设计
5）主要零件的校核计算 以结构设计尺寸为依据，对零件进行精确的受力分 析和工作能力校核计算
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作者： 潘存云教授
四、技术文件编制 技术文件----用来说明产品性能、设计、制造、操 作使用、维护、或其它所有与产品相关的文档资料。 设计说明书 使用说明书 零件明细表 标准件汇总表 产品验收条件 ………….
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▲使用功能要求 ▲经济性要求 ▲劳动保护要求
▲可靠性要求
▲其它专用要求 1)要使机器的操作者方便和安全。因此设计时要按照人 机工程学的观点布置各种按钮、手柄，使操作方式符合 人们的 心理和习惯。同时，设置完善的安全装置、报警 装置、显示装置等。
2）改善操作者及机器的环境。所设计的机器应符合劳 动保护法规的要求。降低机器运转时的噪声水平，防止 有毒、有害介质的渗漏，对废水、废气和废液进行治理。
组合几种可能的方案 评价
决策----选定方案
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§2-3 对机器的主要要求
----在满足预期功能的前提下，要求性能好、效率高、 成本低，造型美观，在预定使用期限内要安全可靠， 操作方便、维修简单。具体要求如下： ▲使用功能要求 设计机器的任务是在当前技术发展所能达到的条件下，根 据生产及生活的需要提出的。不管机器的类型如何，一般 ▲经济性要求 ▲劳动保护要求 ▲可靠性要求 ▲其它专用要求 使用功能要求----机器应具有预定的使用功能。这主要 靠正确地选择机器的工作原理，正确地设计或选用能 够全面实现功能要求的执行机构、传动机构和原动机， 以及合理地配置必要的辅助系统来实现。
新疆大学专用 作者： 潘存云教授
来说，对机器都要提出以下的基本要求：
▲使用功能要求 ▲经济性要求 ▲劳动保护要求
▲可靠性要求
▲其它专用要求 经济性要求----机器的经济性体现在设计、制造和使用 的全过程中，设计机器时就要全面综合地进行考虑。 设计制造的经济性表现为机器的成本低，使用经济性 表现为高生产率，高效率，低能耗，以及低的管理和 维护费用等。
使用费用
设计制 造费用
复杂程度
坚决反对
保守和照搬原有设计 一味求新而把合理的原有经验弃置不用
三、技术设计阶段 绘制总装配草图、部件装配草图，由草图确定零部 件的外形、基本尺寸和零件工作图。
新疆大学专用 作者： 潘存云教授
为了确定零件的基本尺寸，必须完成以下工作：
1）机器的运动学设计 确定原动机的参数（功率、转速、线速度等）。 求解构件的运动参数（转速、速度、加速度等）。 2）机器的动力学设计 计算构件所受公称载荷（名义载荷）的大小和特性。 3）零件的工作能力设计 由公称载荷大小和特性，根据工作能力准则作零 部件的初步设计。通过计算或类比得出零件的基本 尺寸。
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因此，存在一个方案的比较和取舍问题。
作者： 潘存云教授
方案评价原则：经济性、技术上可行。 经济性----总费用最低。 方案设计阶段要正确处理好 借鉴与创新的关系。 同类机器的成功的先例应 当借鉴，但其中的薄弱环节和 不符合现有任务要求的部分应 当加以改进或替换。
费用 总费用
潘存云教授研制
§2-1 机器的组成
人们为了满足生产和生活的需要，研制了类型繁多、 功能各异的机器。尤其是蒸汽机出现之后，使机器具有 了完整的形态。 一台完整的机器的组成如下：
润滑、显示、照明等辅助部分 原动机部分
潘存云教授研制 传动部分执行部分 传感器Fra bibliotek传感器
传感器
控 制 系 统
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作者： 潘存云教授
原动部分－机器完成预定功能的动力源，最常见的是 内燃机、电动机。 执行部分－完成预定的动作，位于传动路线的终点。 传动部分－联接原动机和执行部分的中间部分。
5）力求改善零件的结构工艺性，使其用料少、易加 工、易装配。
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作者： 潘存云教授
提高使用经济性指标的主要途径有: 1）合理地提高机器的机械化和自动化水平，以期提 高机器的生产率。 2）选用高效率的传动系统，尽可能减少传动的中间 环节，以期降低能源消耗。 3）适当地采用防护及润滑，以延长机器的使用寿命。 4）采用可靠的密封，减少或消除渗漏现象。