以机械系统具有可变功能为设计目标，对功能单一的机械产品进行可变功能组合设计具有重要的实用价值。实现可变功能组合设计是对功能的再设计过程，也是对功能的再创新过程。可变功能机械所实现的不同功能间存在着某种关联性，本论文以分析这一功能之间关联性为出发点开展此类机械设计方法的研究。　　本论文首先对市场上典型的可变功能机械产品功能特性进行深入分析，依据此类机械产品的功能衔接关系，引入了功能主题链概念，为面向功能单一的机械产品实现可变功能组合设计提供了创新的设计思路；在此基础上，通过对机械系统特性分析，基于 FBS映射体系，建立了系统-功能-结构映射模型，并在核心系统相似性基础上提出了面向可变功能机械和多功能组合机械两种组合设计策略，详细地阐述了组合设计流程；最后以实现数控车和数控铣床的功能组合设计及可变功能微耕机的功能组合设计为实例，验证了两种组合设计策略的可行性。　　此外，针对不具备核心系统相似性的机械产品，以构建功能主题链为组合设计前提，以 FBS映射模型及功能本体相关知识为理论基础，应用计算机辅助系统，提出了一种基于功能主题链和功能本体的创新组合设计方法，并建立了相应的组合设计模型，实现了从功能分析到结构上组合的科学设计过程，最后以洗衣机和健身车为组合设计实例，验证了该组合设计模型的正确性和可行性，为指导功能单一的产品面向多功能组合设计奠定了一定的理论基础。　　最后，针对具有串行分功能特点的组合设计产品评价方法进行了初步探讨，基于此类产品功能特点，结合多级模糊综合评价方法的特点，建立了该类设计产品的多级模糊评价模型；以具有串行分功能特点的轮胎拆装机为实例进行多级模糊综合评价，评价结果较好地验证了该模型的合理性，为串行分功能组合产品概念设计与方案决策时提供了一种新的定量决策依据。