在机械产品中普遍存在着结构对称破缺现象。从实例中发现对称破缺对实现功能、提高性能和满足约束需求起着重要作用,然而目前国内外关于机械对称破缺的研究还很少。本文基于跨学科领域对称破缺研究现状和机械对称破缺研究存在的问题,对机械对称破缺的概念及其应用进行了研究,主要取得如下有创新性的研究进展：1、机械结构对称破缺概念体系的建立。基于实例分析和归纳,提出了机械结构对称破缺的定义及其分类,研究了零部件结构对称破缺的形成机理并且提炼出对称破缺模式。2、机械广义需求和作用原理时空对称破缺概念体系的建立。基于实例分析和提炼,并借鉴机械功能和原理时空对称的概念体系,建立了包括功能、性能和约束需求在内的广义需求时空对称破缺概念体系,紧接着建立了作用原理时空对称破缺的概念体系。3、机械对称破缺规律性知识的研究。以结构对称破缺、广义需求和作用原理时空对称破缺概念体系为基础,基于实例分析了对称破缺与产品需求之间的关联性,提炼了若干应用各种对称破缺模式及其效能来满足产品需求的规律性知识。4、机械对称破缺知识挖掘和应用实践。建立了实例知识库、基础知识库和关联知识库；提出了对称破缺知识挖掘及其用于产品结构方案设计的方法和进程；开展了应用实践,发明了一种新型链传动装置。