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