机械设计手册 机械系统概念设计

出版说明
前言

第33篇机械系统概念设计


第1章概论

1机械系统的基本概念33-3

11什么是系统33-3

111系统的定义33-3

112系统的特性和组成33-3

12什么是机械系统33-3

121机械系统的基本特点33-3

122传动执行机构系统组成了机械系统
的核心33-4

13什么是广义机械系统33-4

２机械系统的基本特征33-4

21整体性33-4

22相关性33-5

23层次性33-5

24目的性33-5

25环境适应性33-5

３机器的类别和基本特征33-5

31机器的类别33-5

32能量流、物质流和信息流33-6

33机器的基本特征33-6

4机械设计概述33-8

５机械系统的概念设计33-9

51概念设计与方案设计、创新设计的
比较33-9

52概念设计的内涵33-10

53概念设计的基本特征33-11

54机械系统概念设计的基本内容33-11

541功能分析与功能结构设计33-11

542工艺动作的分解和构思33-11

543执行机构系统方案构思与设计33-11

55机电一体化系统的概念设计33-11

第2章机械系统概念设计的基本方法

1工艺动作过程和执行机构33-13

11工艺动作过程33-13

12执行动作33-13

13执行构件和执行机构33-13

2工作原理和工艺动作分析33-14

21机械工作原理的确定33-14

211糖果包装33-14

212印刷工作33-14

213螺栓的螺纹加工33-14

22工艺动作过程的分解33-14

3系统设计方法33-15

31系统设计基本概念33-15

32系统分析33-15

321系统分析的要素33-15

322系统分析的程序33-16

33系统设计33-16

331系统设计的概念33-16

332系统设计的基本原则33-16

333系统设计的过程33-16

334系统综合评价33-17

4层次分析方法33-17

41层次分析法的基本步骤33-17

42层次结构模型33-18

43构造判断矩阵和计算相对权重33-18

４31构造判断矩阵33-18

432计算权重33-19

44判断矩阵的一致性检验33-19

441完全一致性33-19

442一致性检验指标33-19

443随机一致性指标33-19

45层次总排序33-20

46层次分析法应用举例33-20

5形态综合法33-21

51形态综合的基本概念33-21

52子系统的求解33-21

53形态综合法进行子系统解的组合33-22

54求最佳系统方案33-23

第3章动作行为载体及其创新设计

1机械系统的功能行为结构特点33-24

11总功能与工艺动作过程33-24

12行为与执行动作33-24

13结构与执行机构33-24

14工艺动作过程执行动作执行机构的
功能求解模型33-25

2动作行为和执行机构33-25

21常见的动作行为形式33-25

目录
目录
2２动作行为载体(执行机构)的
类型33-25

3机构组合和组合机构33-26

31机构的串联式组合33-26

32机构的并联式组合33-27

33机构的叠合式（或运载式）组合33-27

34机构的叠联式组合33-28

35组合机构33-28

4广义机构33-29

41液动机构33-29

42气动机构33-29

43电磁机构33-30

44振动机构33-30

45光电机构33-31

5执行机构的创新方法33-31

51应用机构学原理33-32

52利用连杆机构或连架杆机构的运动
特点构思新的机构33-33

53用成形固定构件和相对运动实现
复杂运动过程33-34

54利用多种驱动原理创新机构33-35

55机构类型创新和变异设计33-36

56机构类型变换法33-37

6机构选型33-38

61按运动形式选择机构33-38

62按执行机构的功用选择机构33-39

63按不同的动力源形式选择机构33-39

64按先易后难选择机构33-40

65选择机构及其组合安排时应考虑的
主要要求和条件33-40

7动作解法库的建立33-40

第4章机械运动系统的协调设计

１机械运动系统的基本构成33-41

１１传动系统33-41

12执行系统33-41

2机械运动系统设计33-41

21机械运动系统的基本内容33-41

２２机械运动系统的集成设计33-46

３执行机构的协调设计33-48

３１机器的机构传动系统类型和工作
原理33-48

３２机器执行机构的协调设计33-50

３３执行机构协调设计的分析计算33-51

４机械运动循环图设计33-52

４１机器的运动分类33-52

４２机械的运动循环周期33-52

４3机器的工作循环图33-52

４４拟定机器工作循环图的步骤和
方法33-53

４５机器工作循环图的作用33-54

４６机械运动循环图设计举例33-54

第5章机械系统的需求分析和工作机理确定

1市场需求是产品开发的起点33-56

11需求与产品设计的关系33-56

12需求的内容和特征33-56

13需求的发现过程33-57

2基于需求的功能分析和功能求解33-58

21基于需求的功能求解33-58

22功能细化和功能原理方案设计
过程33-58

23确定待研制产品的总功能(功能
抽象表述)33-59

24功能的细分和设计33-59

25功能元的组合方式33-60

26确定合适的技术原理33-61

27功能元求解33-61

3机械产品的工作机理33-61

31机器工作机理的内涵和表达33-62

32机器工作机理的重要特征33-63

33机器工作机理的构成要素33-63

4机器工作机理的基本特征和分类33-63

41机器工作机理的表现形式33-63

42机器工作机理的主要类别33-64

43按工作机的行业特点对工作机理
分类33-64

5机器工作机理分析和求解方法33-64

51机器工作机理的组成33-64

52机器工作机理的行为表述33-65

53机器工作机理的分解原理33-65

54机器工作机理行为表述的应用33-66

55工作机理行为表述是机器功能原理
求解的有效方法33-66

56结论33-66

第6章具有机械产品特征的功能求解模型

1现有功能求解模型的介绍33-67

11设计目录求解模型33-67

12功能结构求解模型(FS)33-67

13功能行为结构求解模型
(FBS)33-67

14功能效应原理求解模型33-67

15运动链发散创新求解模型33-67

2功能工作机理工艺动作过程执行动作
机构的求解模型(FWPAM)33-67

21构建FWPAM功能求解模型33-67

22FWPAM功能求解模型的特点33-68

23采用FWPAM功能求解模型的
示例33-68

3执行机构选型和机构知识建模33-69

31机构的分类原则和方法33-69

32动作的描述和机构属性表达方式
分析33-69

33机构知识库结构模型33-70

34计算机编码原则33-70

35知识存储33-71

第7章机械系统运动方案的构思和设计

1机械系统运动方案设计的主要步骤和
内容33-72

11机械系统运动方案设计的主要
步骤33-72

12功能原理方案设计33-72

13机械系统运动方案设计33-73

14机械系统运动方案的尺度综合33-74

2机械的工艺动作过程的构思33-74

21工艺动作过程是功能和功能原理
方案的具体体现33-74

22工艺动作过程与机器类型的关系33-75

23工艺动作过程构想原则33-76

24工艺动作过程的构思方法33-77

3机械工艺动作过程分解和执行机构的选择33-78

31机械工艺动作过程的内涵33-78

32机械工艺动作过程的分解33-78

33动作组合的创新33-80

34动作的描述和机构属性表达方式分析33-82

35执行机构的选择33-82

4机械运动系统方案的组成原理与方法33-83

41机械运动系统组成的相容性原则33-83

42机械运动系统组成的系统最优化
原则33-84

43寻求执行机构的创新设计是机械运动
系统创新设计的基础33-84

5机械系统运动方案设计举例33-84

51设计平版印刷机的运动系统方案33-84

52设计冲压式蜂窝煤成形机的运动
系统方案33-87

第8章机械运动系统的评价体系和评价方法

1评价指标体系的确定原则33-91

２评价指标体系33-91

２１机构的评价指标33-91

２２几种典型机构的评价指标的初步
评定33-92

２３机构选型的评价体系33-92

２４机构评价指标的评价量化33-92

２５机构系统选型的评估方法33-93

３价值工程方法33-93

３１产品的功能33-93

３２产品的寿命周期成本33-93

3３产品的价值33-93

34机械运动方案的价值评定33-94

４系统分析方法33-94

４１系统工程评价方法的基本原则33-95

４２建立评价指标体系和确定评价
指标值33-95

４３建立评价模型33-95

５模糊综合评价法33-96

５１模糊综合评价中主要运算符号33-96

５２模糊集合的概念33-96

５３隶属度函数的确定方法33-97

５４模糊综合评价33-97

６实例分析33-100

６１系统工程评价法评价机械运动
方案33-100

62模糊综合评价法评价机械运动系统
方案33-101

参考文献33-106