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第1章 引言1

1.1 设计领域1

1.1.1 任务和活动1

1.1.2 设计的类型3

1.1.3 方法学设计的要求和必要性4

1.2 方法学设计的发展5

1.2.1 历史回顾和凯塞林（Kesselring）、莱叶（Leyer）、尼曼（Niemann）等人的重要开端5

1.2.2 设计方法8

1.2.3 系统技术的方法10

1.2.4 比较和作者自己设定的目标12

1.3 参考文献13

第2章 基础15

2.1 机器构造系统的基础15

2.1.1 系统、装置、设备、机器、仪器、部件、零件15

2.1.2 能量、物料和信号的转换16

2.1.3 功能关系18

2.1.4 作用关系21

1.物理效应21

2.几何的和物料的特征标志21

2.1.5 组合关系23

2.1.6 系统关系23

2.1.7 一般的目标和条件25

2.2 方法学进程的基础26

2.2.1 一般的工作方法学26

1.直觉思维和逻辑推理思维26

2.分析过程27

3.抽象过程28

4.综合过程28

5.通用的方法28

6.分工和合作30

2.2.2 作为信息转换的解决过程30

1.信息转换30

2.信息系统31

2.3 参考文献31

第3章 设计过程33

3.1 一般的解决过程33

3.2 设计时的工作流程35

3.3 参考文献39

第4章 制订产品计划和阐明任务40

4.1 制订产品计划40

4.1.1 任务和进程40

4.1.2 形势分析41

4.1.3 建立搜索策略43

4.1.4 找出产品主意45

4.1.5 选择产品主意45

4.1.6 定义产品45

4.1.7 产品建议46

4.2 阐明任务书46

4.2.1 一份阐明了的任务书的重要性46

4.2.2 要求表47

1.内容47

2.结构48

3.要求表的建立48

4.例子51

5.其它应用51

4.3 参考文献51

第5章 方案设计53

5.1 方案设计的工作步骤53

5.2 抽象化以认清本质53

5.2.1 抽象的目的53

5.2.2 抽象化和课题表述55

5.2.3 有系统地扩展课题表述58

5.3 建立功能结构61

5.3.1 总功能61

5.3.2 分解为分功能61

5.3.3 逻辑关系考察63

5.3.4 物理关系考察66

5.3.5 功能结构实践69

5.4 寻求作用原理74

5.4.1 传统的辅助手段74

1.查阅文献74

2.分析自然系统74

3.分析已知技术系统75

4.类比考察76

5.测量、模型试验76

5.4.2 偏重于直觉的方法76

1.智暴法（Brainstorming）77

2.635法79

3.陈列法（Galeriemethode）79

4.德尔菲法（Delphi）80

5.联想法（Synektik）80

6.复合应用81

5.4.3 偏重逻辑思维的方法81

1.系统地研究物理事件81

2.依靠编排表式进行系统的寻求83

3.目录的应用91

5.5 作用原理的组合98

5.5.1 有系统的组合98

5.5.2 依靠数学方法的组合100

5.6 挑选合适的变型101

5.7 具体化为原理解的变型104

5.8 方案变型的评价106

5.8.1 基础106

1.弄清评价准则106

2.研究对于总价值的重要性107

3.特性值的汇编108

4.按价值观念评价108

5.确定总价值111

6.比较解的变型111

7.对评判不可靠性的估计114

8.寻找弱点115

5.8.2 评价法的比较116

5.8.3 方案设计阶段的评价实践116

5.9 方案设计例子120

5.10 参考文献128

第6章 技术设计131

6.1 技术设计的工作步骤131

6.2 结构设计的导则135

6.3 结构设计的基本规则136

6.3.1 明确137

6.3.2 简单140

6.3.3 安全143

1.安全技术的概念、种类和范围143

2.直接安全技术原理145

3.间接安全技术原理148

4.安全技术的参数选择计算与检查154

6.4 结构设计的原理158

6.4.1 力传导原理159

1.力流和等结构强度原理159

2.直接和短程力传导原理160

3.变形协调原理161

4.力的平衡原理164

6.4.2 任务分配原理166

1.分功能的配置166

2.功能不同时的任务分配167

3.功能相同时的任务分配170

6.4.3 自助原理172

1.概念与定义172

2.自加强解173

3.自平衡解175

4.自保护解176

6.4.4 稳定性和双稳定性原理178

1.稳定性原理179

2.双稳定性原理180

6.5 结构设计准则181

6.5.1 概述181

6.5.2 考虑膨胀的合理设计182

1.膨胀现象182

2.构件的膨胀184

3.构件之间的相对膨胀187

6.5.3 考虑蠕变和松弛的合理设计191

1.温度下的材料性质191

2.蠕变192

3.松弛193

4.设计措施195

6.5.4 考虑腐蚀的合理设计196

1.腐蚀的原因和现象197

2.自由表面的腐蚀197

3.与接触有关的腐蚀199

4.与应力有关的腐蚀200

5.考虑腐蚀的合理设计举例202

6.5.5 考虑人机工程的合理设计203

1.人机工程基础知识204

2.人的活动和人机工程条件206

3.对人机工程要求的认识207

6.5.6 考虑造型的合理设计208

1.任务和目的208

2.造型合理的特征210

3.造型的准则211

6.5.7 考虑工艺的合理设计213

1.设计—生产的关系213

2.考虑工艺的合理组合结构216

3.考虑工艺的工件合理结构设计220

4.考虑工艺的材料和半成品合理选择229

5.标准件和外来件的应用231

6.考虑工艺合理的技术文件232

6.5.8 便于装配的合理设计232

1.装配操作232

2.便于装配的合理组合结构233

3.便于装配的结合部位合理结构设计236

4.便于装配的结合零件合理结构设计236

5.应用和选择导则236

6.5.9 有利于标准化的合理设计241

1.标准化的目标241

2.标准的种类242

3.标准的准备243

4.有利于标准化的合理结构设计243

5.标准的开发245

6.5.10 有利于回用的合理设计247

1.概述247

2.回用过程249

3.设计措施250

4.有利于回用的合理结构设计举例253

6.6 克服设计错误、干扰量影响和冒险255

6.6.1 错误和干扰因素的识别255

1.错误树分析255

2.干扰量影响260

3.处置方法260

6.6.2 考虑冒险的合理结构设计260

1.冒险的对策261

2.考虑冒险的合理结构设计举例261

6.7 技术设计的评价265

6.8 方案设计及技术设计举例266

6.9 参考文献293

第7章 系列产品和组合产品的开发305

7.1 系列产品305

7.1.1 相似定律305

7.1.2 十进制几何标准数系308

7.1.3 参数分级的选择310

7.1.4 几何相似的产品系列313

7.1.5 半相似产品系列316

1.需要优先满足的相似定律317

2.需要优先满足的任务要求318

3.需要优先满足的加工经济性要求318

4.利用指数方程进行调整319

5.例子321

7.1.6 产品系列的开发324

7.2 组合产品324

7.2.1 组合产品系统学325

7.2.2 组合产品的开发进程328

7.2.3 组合产品系统的优点和局限335

7.2.4 例子336

7.3 参考文献340

第8章 施工设计342

8.1 施工设计的步骤342

8.2 技术文件系统学343

8.2.1 制品分解343

8.2.2 图纸系统345

8.2.3 零件表系统348

8.3 对象物的标记351

8.3.1 编号技术351

1.物品号码系统352

2.分类系统353

8.3.2 物品特征标志356

8.4 参考文献361

第9章 成本估算362

9.1 可影响的成本362

9.2 成本估算的方法364

9.2.1 基本原理364

9.2.2 相对成本比较367

9.2.3 材料成本部分的估算368

9.2.4 应用回归分析的估算369

9.2.5 应用相似关系的推算370

1.以基础技术设计草案为基础370

2.以工艺元素为基础375

3.以回归分析为基础378

9.2.6 成本结构379

9.3 价值分析380

9.4 降低成本的规律381

9.5 参考文献381

第10章 计算机辅助设计383

10.1 数据处理基础383

10.1.1 数据技术的基础知识383

10.1.2 对象的计算机内部描述384

10.1.3 CAD系统的结构386

10.1.4 计算机装备和运行387

10.2 设计各阶段中计算机的使用389

10.2.1 概论389

10.2.2 经过选择的例子392

1.计算392

2.结构设计403

3.提供信息407

4.CAD的其它方面应用409

10.3 使用CAD系统时的工作技术413

10.3.1 一个几何模型的产生413

10.3.2 一个几何模型的改变414

10.3.3 技术设计时的工作技术416

10.3.4 例子417

10.4 CAD技术的可能性和局限性420

10.5 CAD的引进420

10.6 软件设计421

10.6.1 工作步骤421

10.6.2 结构设计建议424

10.7 参考文献425

第11章 综览和应用概念428

11.1 方法的应用428

11.2 实践经验431

11.3 参考文献433

11.4 应用概念433

索引437