复杂机械产品设计意图驱动设计原理、方法及应用研究

本项目提出支持方案设计的复杂机械产品设计意图驱动设计理论与方法，在深入研究复杂机械产品设计的内在规律的基础上，将高层次的设计意图知识融入到复杂机械产品设计过程，从创新设计、方案设计开始，就以语义单元作为设计师表达创新思维的工具，通过产品设计意图及其关联信息的三位一体建模实现多元设计思维的形式化表达，通过设计意图知识的语义网络构建实现集成耦合关系的域层次拓扑关联，通过语义关联图网络的动态耦合配置实现异域设计意图知识的推理与运算，通过设计意图模型的多源进化重构实现设计过程的跃升和设计信息的继承，针对典型复杂机械产品，研制面向领域应用的设计意图驱动设计原型系统软件，并应用于典型产品（大型注塑成型机）开发之中，最终形成以语义单元为交互工具，以设计意图知识的互相映射、互相作用、互相转化为内容的设计过程，从而为基于设计意图的复杂机械产品方案设计功能求解提供理论依据、方法支撑和工具支持。 2100433B

(上册)

第一章 绪 论(1)

1-1 《机械设计原理与方法》课程的研究对象(1)

1-2 《机械设计原理与方法》课程的性质、任务与作用(2)

1-3 《机械设计原理与方法》课程的学习方法(3)

第一篇 机械设计总论

第二章 机械设计概述(4)

2-1 机械系统的组成和功能结构(4)

2-2 机构的组成及运动简图(14)

2-3 机械设计的概念及其特点(19)

2-4 机械设计中的互换性和标准化(27)

2-5 机械设计中的强度问题(31)

2-6 机械设计中的刚度问题(39)

2-7 机械设计中的摩擦、磨损和润滑(40)

习题(46)

第三章 光滑圆柱体结合的尺寸精度设计(48)

3-1 《极限与配合》GB/T1800的基本内容(48)

3-2 光滑圆柱体结合尺寸精度设计的基本方法(71)

3-3 未注公差尺寸的精度(89)

习题(90)

第四章 形状及位置精度设计基础(92)

4-1 概述(92)

4-2 基本术语(93)

4-3 形状精度设计基础(95)

4-4 位置精度设计基础(100)

4-5 公差原则(113)

4-6 形状与位置精度设计的基本方法(122)

习题(128)

第五章 机械设计中微观几何形状精度设计基础(131)

5-1 概述(131)

5-2 表面粗糙度的评定(133)

5-3 对零件表面规定粗糙度要求的基本方式(138)

5-4 表面粗糙度的符号、代号及其注写(144)

习题(148)

第二篇 机械零部件和机构设计

第六章 联接(149)

6-1 螺纹联接(149)

6-2 键和花键联接(176)

6-3 其他联接简介(187)

习题(192)

第七章 螺旋传动机构(194)

7-1 螺旋传动机构及其应用(194)

7-2 螺旋传动机构的效率(197)

7-3 螺旋传动机构强度设计要点(201)

7-4 滚动螺旋传动机构概述(203)

习题(204)

第八章 平面连杆机构及其设计(206)

8-1 平面四杆机构的基本形式及其演化(206)

8-2 机构设计中的一些共性问题(210)

8-3 平面连杆机构设计(219)

8-4 空间连杆机构简介(244)

8-5 平面机构的运动分析(246)

8-6 平面机构力分析(261)

习题(273)

第九章 凸轮机构及其设计(281)

9-1 概述(281)

9-2 从动件运动规律的设计(288)

9-3 盘形凸轮轮廓曲线的设计(296)

9-4 盘形凸轮机构基本尺寸的设计(306)

9-5 空间凸轮机构简介(310)

习题(313)

第十章 齿轮传动机构参数设计(316)

10-1 概述(316)

10-2 齿轮齿廓(318)

10-3 渐开线圆柱齿轮传动机构的啮合特性(321)

10-4 渐开线齿轮传动机构的基本参数和尺寸计算(323)

10-5 齿轮传动机构的失效形式(346)

10-6 齿轮传动机构的受力分析(349)

10-7 齿轮传动机构的强度条件(353)

10-8 齿轮材料和许用应力(364)

10-9 齿轮传动机构强度条件计算实例(369)

10-10 齿轮传动机构的设计(370)

10-11 齿轮传动设计实例(380)

10-12 其他齿轮传动机构简介(384)

习题(389)

第十一章 齿轮传动机构的精度设计-(391)

11-1 概述(391)

11-2 齿轮传动机构的使用要求(392)

11-3 渐开线圆柱齿轮的加工误差(394)

11-4 渐开线圆柱齿轮精度及侧隙的评定指标(397)

11-5 渐开线圆柱齿轮传动的精度设计基础(410)

习题 (425)2100433B

快速、完备、系统的验证体系是确保机械产品设计质量、缩短上市时间的关键，验证并不应该是在设计完成后才要进行的工作，而是设计工作的一部分。设计缺陷的辩识是可验证设计系统中的关键技术，本研究项目中将机械产品设计中各种违反约束条件的事件看作设计缺陷，针对机械产品设计中的可加工设计缺陷、装配设计缺陷、强度设计缺陷、刚度设计缺陷等缺陷类型，在约束模型解析化的基础上，研究了机械产品设计缺陷的辩识模型与方法，通过对类比辩识、回归辩识、免疫辩识等辩识模型与方法的深入系统研究，构建了机械产品设计缺陷辩识理论与方法技术体系，实现了设计缺陷的准确查找和快速定位，保障了机械产品设计质量和效率，为实现机械产品的可验证设计提供了行之有效的理论、方法与技术支撑。 2100433B

快速、完备、系统的验证体系是确保机械产品设计质量、缩短上市时间的关键，验证并不应该是在设计完成后才要进行的工作，而是设计工作的一部分，在传统的机械产品开发模式中，由于验证与设计不同步，使得验证效率低下，由于没有系统级的验证模型与环境，只有在集成验证阶段才能够发现设计中的缺陷，这种开发流程使得发现、修改设计缺陷的代价非常高，严重影响了设计质量和效率。设计缺陷的辩识是可验证设计系统中的关键技术，本申请的研究中将机械产品设计中各种违反约束条件的事件看作设计缺陷，在机械产品约束模型解析化的基础上，研究机械产品设计缺陷的辩识模型与方法，通过对类比辩识、回归辩识、免疫辩识等辩识模型与方法的深入系统研究，构建机械产品设计缺陷辩识理论与方法技术体系，实现设计缺陷的准确查找和快速定位，保障机械产品设计质量和效率，为实现机械产品的可验证设计提供行之有效的理论、方法与技术支撑。