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第1章 机构系统设计概论1

1.1系统的概念、构成和分类1

1.1.1系统的概念1

1.1.2系统的构成3

1.1.3系统的分类4

1.2系统的基本特性5

1.2.1整体性5

1.2.2相关性5

1.2.3层次性5

1.2.4目的性6

1.2.5环境适应性6

1.3系统设计的内容和步骤6

1.3.1系统设计的思路6

1.3.2系统设计的层次结构7

1.3.3系统设计的步骤和内容8

1.4机构系统设计的地位和基本内容9

1.4.1机械系统的含义9

1.4.2机械系统的组成10

1.4.3机械系统设计的思路11

1.4.4机械系统设计的主要过程12

1.4.5机械系统方案设计13

第2章 创造性思维与创造力15

2.1思维的类型15

2.1.1思维的特性15

2.1.2形象思维和抽象思维15

2.1.3发散思维和收敛思维16

2.1.4逻辑思维和非逻辑思维17

2.1.5定向思维、逆向思维和侧向思维17

2.1.6直觉思维和灵感思维18

2.2创造性思维19

2.2.1创造性思维的形成过程19

2.2.2创造性思维的训练20

2.3常用创新技法21

2.3.1群体集智法21

2.3.2系统分析法21

2.3.3联想法23

2.3.4类比法25

2.3.5仿生法26

2.3.6组合创新法26

第3章 机构系统设计的基本原理28

3.1功能分析法28

3.1.1功能的概念28

3.1.2核心功能和总功能29

3.1.3功能分解29

3.1.4分功能求解31

3.2黑箱法33

3.2.1黑箱法的基本原理33

3.2.2黑箱法求解方法33

3.3形态学矩阵法34

3.3.1形态学矩阵法的基本特点34

3.3.2形态学矩阵法的运用步骤35

3.3.3实例一:新型单缸洗衣机的方案设计35

3.3.4实例二:精锻机主机构方案设计37

3.4设计目录法39

3.4.1原理解法的设计目录39

3.4.2设计目录的编制41

3.4.3实例.设计化工厂双杆搅拌器的机械传动装置43

第4章 执行机构的创新设计方法45

4.1执行机构的创新设计原则46

4.1.1机构应尽可能地简单46

4.1.2尽量缩小机构尺寸46

4.1.3使机构具有较好的动力学特性48

4.2机构的演化与变异创新设计49

4.2.1机架变换49

4.2.2构件形状变异51

4.2.3运动副形状变异54

4.2.4运动副等效代换57

4.3机构的杆组连接法59

4.3.1基本杆组的概念59

4.3.2Ⅱ级杆组的类型59

4.3.3Ⅲ级杆组的类型60

4.3.4机构的组成原理与机构创新设计61

4.4机构的组合创新设计65

4.4.1组合机构的基本概念65

4.4.2组合机构的分类66

4.4.3组合机构的设计68

4.4.4附加约束组合法83

4.5机构类型的再生创新设计84

4.5.1原始运动链一般化的转化原则85

4.5.2运动链的连杆类配86

4.5.3实例分析87

4.6广义机构创新设计90

4.6.1利用液、气物理效应90

4.6.2利用光电、电磁物理效应92

4.6.3利用力学原理93

4.7仿生机构创新设计95

4.7.1仿生学与仿生机构95

4.7.2仿生机械手97

4.7.3步行与仿生机构的设计100

4.7.4爬行与仿生机构的设计104

4.8变胞机构创新设计107

4.8.1变胞机构的概念107

4.8.2变胞原理107

4.8.3变胞机构构态及演变的数学描述108

4.8.4变胞机构的类型109

4.8.5变胞机构的应用及发展趋势111

第5章 执行机构系统的协调设计112

5.1执行机构系统的工艺动作设计112

5.1.1执行机构系统的工艺动作分析112

5.1.2执行机构系统的集成设计119

5.2执行机构系统协调设计原理120

5.2.1机器的机构传动系统类型和工作原理120

5.2.2执行机构系统协调设计的原则123

5.2.3执行机构系统的协同性设计124

5.3机械的运动循环图设计125

5.3.1机械的运动分类125

5.3.2机械的运动循环周期125

5.3.3机械运动循环图的设计步骤与方法125

5.3.4机械运动循环图的时间同步化设计128

5.3.5机械运动循环图的空间同步化设计132

5.3.6机械运动循环图设计实例134

5.3.7机械运动循环图的作用138

第6章 机构系统运动方案的构思和设计139

6.1机构系统运动方案设计的主要步骤和内容139

6.1.1机构系统运动方案设计的主要步骤139

6.1.2功能原理方案设计139

6.1.3机构系统运动方案设计原则140

6.1.4机构系统运动方案的尺度综合142

6.2机械的工艺动作过程的构思143

6.2.1机械工艺动作过程的内涵143

6.2.2工艺动作过程与功能原理方案143

6.2.3工艺动作过程与机器类型的关系145

6.2.4工艺动作过程构思原则146

6.2.5工艺动作过程的构思方法147

6.3机械工艺动作过程分解和执行机构的选择149

6.3.1机械工艺动作过程的分解149

6.3.2动作组合的创新152

6.3.3动作的描述和机构属性表达方式分析155

6.3.4执行机构的选择156

6.4机构系统运动方案的组成原理与方法157

6.4.1机构系统组成的相容性原则157

6.4.2机构系统组成的系统最优化原则158

6.4.3执行机构的创新设计是机构系统创新设计的基础159

6.5机构系统方案设计实例159

6.5.1平版印刷机的运动系统方案设计159

6.5.2粉料压片机的运动系统方案设计163

第7章 执行机构传动系统的方案设计171

7.1传动系统方案设计过程171

7.1.1传动系统的作用及其设计过程171

7.1.2传动的类型及特点171

7.1.3选择传动类型的原则173

7.2原动机的选择174

7.2.1原动机的类型和特点175

7.2.2原动机的选择176

7.3传动系统的总体布置177

7.3.1传动路线的确定177

7.3.2传动顺序的安排179

7.3.3各级传动比的分配原则179

7.4机械传动系统方案设计实例181

第8章 机构系统的评价体系和评价方法185

8.1评价指标体系185

8.1.1评价指标体系的确定原则185

8.1.2机构的评价指标186

8.2评分法188

8.2.1评分189

8.2.2加权计分法189

8.3系统工程评价法191

8.3.1系统工程评价方法的基本原则191

8.3.2建立评价指标体系和确定评价指标值191

8.3.3建立评价模型192

8.3.4实例分析193

8.4模糊综合评价法195

8.4.1模糊集合的概念195

8.4.2隶属度函数的确定方法196

8.4.3模糊综合评价198

8.4.4实例分析203

参考文献207