《机械化与设计-PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械化与设计-PPT.ppt（24页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第五节标准化与合理化第二节技术与设计第三节美国的制造体系与设计第四节美国早起的汽车设计第一节英国的纺织工业 在整个19世纪，机械化一直是人们讨论设计理论与实践问题的焦点。机械化对设计的影响似乎更多地体现于工程方面。正是19世纪的技术，而不是19世纪的艺术，为工厂生产了良好的发动机，为铁路生产了性能优异的机车。这些机器朴实无华，惟一美的追求就是科学地应用各种材料，达到最高的效率，一种全新的美学观念正是在这些机器中萌发的。简介简介第一节 英国的纺织工业 当机械化的社会效应受到广泛关注之时，它在批量生产的商品上的影响也是很大的。1769年阿克莱特的水力纺纱机开创了革命性的变革。1770年哈格瑞夫斯发
2、明了珍妮多轴纺纱机。1780年后，克罗普顿发明了“骡子”纺纱机。这些发明使传统的家庭式和作坊式的生产方式被淘汰，逐渐走向集约化的工厂生产。纺织业机械化的第二个阶段是织布机的出现柯本：“商业上的成功是工程的主要目标，因此不必虑及与此无关的因素。”德国建筑师散帕尔建立了一种新的美学理论，既接受工业化不可避免的事实，又正视艺术与工业的关系。19世纪生产的某些机器和产品是朴实无华和几何性的，其形式源于结构和机器的功能要求。现藏于伦敦科学博物馆的一架瓦特蒸汽机产生于19世纪初，整个机器简洁而朴素，没有任何附加的装饰，其结构形态能真实反映出各部分的实际功能，显示了设计者对于自己创造的充分自信。根据散帕尔历
3、史观中最基本的思想，设计是特定需求的反映，特别是对于产生这种需求的时代、地域和社会条件的反映。如果以这种思想来全面考察1920世纪初的设计，有一点是很清楚的，大量的工业产品并不是偏重于美学或实用价值，而是寻求两者的协调。19世纪初，布鲁勒为普茨茅斯皇家船厂大批量制造滑轮设计了一系列机床，这是机床设计发展的一个里程碑。第二节 技术与设计19世纪后期，机车设计在效率和性能方面达到了新的高度，在外观上也更加完美。机车本身成了营运公司的活广告。1893年，沙米尔约翰逊设计的4-4-0型1562级高速机车就是其中的一个典型代表。铁路提供了另一个与新技术有关的设计演化的实例。横贯英国及欧洲大陆的铁路网比其
4、他任何东西都更加反映出19世纪工作和生活的变化。第二节 技术与设计 1847年，由大卫乔易（David Joy）设计的杰尼林德号机车则完全不同。地方性的手工生产和木框架的结构成为历史陈迹，而工程制造已经清楚地作为一种技术行业脱颖而出。这之中一个重要的进展就是对于外观的重视。水平延伸的金属框架与锅炉上的水平线条相呼应，从而增加了整体感。安全阀和蒸汽包上的古典柱式和穹顶则纯粹出于美学上的考虑，许多细部都是经过仔细推敲的，而不少运动部件都被覆盖于框架之内。这一方面有其技术上的合理性，另一方面也是为了获得整洁的线条。比较一下英、美两国的机车设计。比较一下英、美两国的机车设计。18571857年建造的年
5、建造的4-4-04-4-0型机车代型机车代表了美国表了美国19 19世纪大量生产的机车的型号和外观。与英国中部铁路世纪大量生产的机车的型号和外观。与英国中部铁路公司的约翰逊公司的约翰逊4-4-04-4-0型机车相比，两者的功能是一样的，但外观型机车相比，两者的功能是一样的，但外观形式却截然不同。形式却截然不同。最早的自行车是源于法国的“玩具马”。骑车人用双脚蹬地，推动车子前进，这奠定了自行车的基本原理。大约在1860年左右，出现了一种杂耍单车，它有一大一小两个车轮，用踏板直接驱动大轮。之所以采用很大的主动轮，是为了保证车子有足够的速度并保持平衡。这种杂耍车骑起来是很危险的，需要非常敏捷和熟练的
6、技巧。自行车的演变自行车的演变1870年后出现了链条驱动的自行车，使自行车的安全性得到了改善。经过一段时间的改进之后，英国考文垂市的约翰K斯达雷（John Kemp Starley）于1888年生产出了第一辆现代自行车“安全”自行车，这种车的基本形式至今仍广为流行。“安全”自行车成功地将一系列相关的革新融会成一个协调的整体，其主要特点是采用了菱形的车架，使得车身有更高的强度和刚度，后轮用链条驱动，并通过前叉直接把握方向。后来诸如刹车、变速齿轮和充气轮胎之类的发明使自行车得到了进一步完善。“安全”自行车的成功有赖于优化地将机械效率、轻巧和耐久性结合起来，同时还要求制造方便。家具家具19世纪家具设
7、计最有名的例子是维也纳托勒公司所生产的弯木家具，这是引入新技术的成果。贝尔特是一位德国移民，1850年左右定居美国纽约，并取得了树脂纸板成形工艺及利用蒸汽压力将胶合板制成复杂形状构件的专利。这些板材被人工雕刻成繁复而通透的新洛可可式纹样，并流行一时 托勒最有名托勒最有名的产品是维也的产品是维也纳咖啡馆椅，纳咖啡馆椅，或称第或称第14 14号椅，号椅，这一产品首先这一产品首先于于18591859年推出，年推出，迄今已生产了迄今已生产了五千万把以上。五千万把以上。这种椅子十分这种椅子十分简洁，每一个简洁，每一个构件都毫不夸构件都毫不夸张，椅子的构张，椅子的构造反映了结构造反映了结构的逻辑性，成的逻
8、辑性，成了一件超越时了一件超越时代和地域的永代和地域的永恒之作恒之作19 19世纪的玻璃工业无论在生产规世纪的玻璃工业无论在生产规模上还是在生产技术上都大有发模上还是在生产技术上都大有发展，虽传统的吹制、切割和雕刻展，虽传统的吹制、切割和雕刻仍有赖于高水平的手工技艺，但仍有赖于高水平的手工技艺，但有了两种技术革新，从而增加了有了两种技术革新，从而增加了产量并扩大了产品范围：产量并扩大了产品范围：其一是模内吹制成形技术其一是模内吹制成形技术;其二是玻璃压制成形技术。其二是玻璃压制成形技术。19世纪产生了形形色色的“专利”家具，这反映了人们对于技术的兴趣。有一种可以从衣橱中抽出的床，橱的反面是一个
9、五屉柜。还有一种钢琴床的设计，其中有存衣被的空间、一个面盆以及一个内装的写字台等。今天可以通过图和专利说明书来了解这一设计，但当时是难以高质量地生产出这类家具的。爱迪生于爱迪生于18791879年发明的碳丝灯年发明的碳丝灯泡与后来商业化生产的灯泡并泡与后来商业化生产的灯泡并无明显的不同，两者都是现在无明显的不同，两者都是现在广泛使用的灯泡的直接前身。广泛使用的灯泡的直接前身。只是大批量生产的现代产品更只是大批量生产的现代产品更为圆滑，灯头也做过改进，使为圆滑，灯头也做过改进，使其更加方便与安全。其更加方便与安全。摄影装置是19世纪发明中最伟大的成就之一。当这一真正实用的方法首次在1839年宣布
10、时，公众就对之极为向往。不用人工去描绘自然而直接复制自然的理想，深深地吸引着当时的科学精英。在19世纪的设计中，最为显著的一点是金属及其加工工艺的发展大大扩展了造型的可能性及其应用。但是，19世纪的形式概念并不是完全以材料表现的可能性为条件的，而是在很大程度上由特定的社会功用概念决定的。19世纪美学理想的主流实际上体现于实用与美的和谐的幻想之中。第三节 美国的制造体系与设计18世纪时美国仍是一个农业国家，到了19世纪中叶，美国工业则迅速起飞，并逐步取代了英国而成为世界上最强大的生产力量。由于美国缺乏廉价劳动力，机械化的速度大大超过欧洲。为了适应大规模的机器生产，在美国发展了一种新的生产方式，这
11、种方式确定了现代工业化批量生产的模式和工艺。其特点是：标准化产品的大批量生产;产品零件具有可互换性;在一系列简化了的机械操作中使用大功率机械装置等，这就是所谓的“美国制造体系”。为了做到这一点，霍尔必须尽可能地简化每一个零件，以保证度量和加工的精度。与手工制枪师优美而华丽的产品相比，他的产品是极为实用的，这种方法后来又为其他一些厂家进一步完善，并对国际军火生产产生了影响。19 19世纪中叶，美国制造体系在另一个军火领域世纪中叶，美国制造体系在另一个军火领域左轮手左轮手枪的生产中达到了新的发展高度。当时的军火商柯尔特枪的生产中达到了新的发展高度。当时的军火商柯尔特（Samuel ColtSamu
12、el Colt）在康乃迭格州哈特福建立了军工厂。柯尔特在康乃迭格州哈特福建立了军工厂。柯尔特是这一代美国革新家的典型。他博采众家之长，生产出了是这一代美国革新家的典型。他博采众家之长，生产出了自己富有特色而性能优异的产品。其他同时代的军工厂也自己富有特色而性能优异的产品。其他同时代的军工厂也生产了出色的武器，但由于柯尔特采用了批量生产的方式，生产了出色的武器，但由于柯尔特采用了批量生产的方式，并注重产品的市场销售，使他大获成功。并注重产品的市场销售，使他大获成功。缝纫机是典型的美国产品。1851年生产的第一台胜家缝纫机是一台朴素而实用的机器，显得有些粗糙。但胜家很快就注意到了外观的重要性，他将
13、机械部分包容于一个紧凑的喷漆金属壳之中，并饰以卷草花纹。机身和脚踏驱动装置也饰有模板喷绘的卷涡状和方格状纹样，使其能为居家环境和家庭主妇们所接受。与缝纫机一样，打字机也经历了一个很长的发明和改良过程。缝纫机与打印机缝纫机与打印机第四节 美国早期的汽车设计汽车是美国最典型的消费工业品，也最能反映美国工业设计的特点。没有任何别的机器具有如此复杂的感情色彩，也没有任何产品像汽车那样对人们的日常生活产生如此巨大的冲击。尽管汽车并不是美国人发明的，但它是在美国迅速发展起来并普及到人们的生活之中的。美国的汽车生产方式和汽车设计对世界各国都产生了深远的影响。卡尔本茨（KarlBenz,1884-1929）是
14、现代汽车工业的先驱者之一，人称“汽车之父”。1871年一台蒸汽牵引车拖着一辆包车进行了将铁路机车直接用于马路的原始试验，同一时期的双座单马力公路蒸汽机车也脱胎于铁路机车。在此20年后的设计者们采用了一种不同的方法，如1891年的西普莱特蒸汽马车是一种没有马牵引的马车，锅炉藏在习惯上供车夫乘坐的后座之下。早在1901年欧茨就开始进行了这方面的工作，他在底特律以批量生产方式生产了一种小而轻的汽车（图是这种汽车的销售广告）。19081908年福特推出了年福特推出了T T型小汽车，型小汽车，从一开始它就大受欢迎。因为这从一开始它就大受欢迎。因为这种汽车简洁、结实而且便于修理种汽车简洁、结实而且便于修理
15、，并去掉了一切不必要的修饰。，并去掉了一切不必要的修饰。福特及其同事决定尽可能地降低福特及其同事决定尽可能地降低成本，以使他们的产品能为更多成本，以使他们的产品能为更多的人所购买。的人所购买。19141914年他们集近代年他们集近代生产体系于一体，并大量生产具生产体系于一体，并大量生产具有可互换性的部件，还采用了流有可互换性的部件，还采用了流水装配线作业。排列在福特工厂水装配线作业。排列在福特工厂中的一排排相同的福特中的一排排相同的福特T T型汽车型汽车标志着设计思想的重大变化，福标志着设计思想的重大变化，福特在美学上和实际上把标准化的特在美学上和实际上把标准化的理想转变成了消费品的生产，这理
16、想转变成了消费品的生产，这对于后来现代主义的设计产生了对于后来现代主义的设计产生了很大的影响。很大的影响。第五节第五节 标准化与合理化标准化与合理化美国制造体系的演化表明，为美国制造体系的演化表明，为了进行批量生产，产品就必须标了进行批量生产，产品就必须标准化，即部件的尺寸设计应该精准化，即部件的尺寸设计应该精密并严格一致。随着密并严格一致。随着2020世纪工业世纪工业生产和商业组织的发展，标准化生产和商业组织的发展，标准化的概念也扩展了，具有了新的含的概念也扩展了，具有了新的含义和重要性，因此对工业设计产义和重要性，因此对工业设计产生了很大影响。而在工业化的早生了很大影响。而在工业化的早期阶
17、段，每家生产商品和机器的期阶段，每家生产商品和机器的公司都建立了自己的零件、附件公司都建立了自己的零件、附件的生产标准。由于各家标准不同，的生产标准。由于各家标准不同，因而产生了无数种尺寸系列和装因而产生了无数种尺寸系列和装配形式，这就要求用户备有大量配形式，这就要求用户备有大量配件以适应不同厂家的产品。配件以适应不同厂家的产品。19071907年，著名的德国建筑师和设计师贝伦斯（年，著名的德国建筑师和设计师贝伦斯（Peter Peter BehrensBehrens，1869186919401940）被聘为被聘为AEGAEG公司的艺术顾问，全公司的艺术顾问，全面负责各方面的设计工作。在他的电
18、水壶设计中，可面负责各方面的设计工作。在他的电水壶设计中，可见他对于材料、色彩和细节的精心处理颇具匠心，还见他对于材料、色彩和细节的精心处理颇具匠心，还可以发现某些新的东西。在外观形式上，这些电水壶可以发现某些新的东西。在外观形式上，这些电水壶与其他厂家的产品并无两样，似乎它们都在迎合流行与其他厂家的产品并无两样，似乎它们都在迎合流行的消费口味。的消费口味。到20世纪初，标准化的概念已经在各个方面稳固地建立起来，并设立了许多制定和推广标准化的机构，力图在国家层次上建立技术测量的基本标准和连接标准，以保证互换性。工业生产的标准化和合理化是工业发展的必然结果，它对设计产生了重大影响。标准化是现代工
19、业设计的基础，它使设计完全摆脱了手工艺设计的传统，而生产过程所要求的标准化和市场所要求的多样化之间的矛盾，一直是困扰工业设计师的难题之一。小结小结工业生产的标准化和合理化是工业发展工业生产的标准化和合理化是工业发展的必然结果，它对设计产生了重大影响。的必然结果，它对设计产生了重大影响。标准化是现代工业设计的基础，它使设计标准化是现代工业设计的基础，它使设计完全摆脱了手工艺设计的传统，而生产过完全摆脱了手工艺设计的传统，而生产过程所要求的标准化和市场所要求的多样化程所要求的标准化和市场所要求的多样化之间的矛盾，一直是困扰工业设计师的难之间的矛盾，一直是困扰工业设计师的难题之一。题之一。谢谢观看！