機械系統(tǒng)的總體設計培訓課件(已修改)
2025-02-26 12:40 本頁面
【正文】 本章內(nèi)容： ； ； 、功能分解與求解； ； ； ； 、技術指標和總體設計圖要求。 本章重點： ； ； ； 本章難點： ； （形態(tài)學矩陣）； 3. 機械系統(tǒng)方案的評價方法（模糊評價法）。 機械系統(tǒng)設計的第一個環(huán)節(jié)是 總體設計 ，它是產(chǎn)品設計的關鍵，對產(chǎn)品的技術性能，經(jīng)濟指標，外觀造型等具有決定性意義。 在總體設計過程中，應逐步形成下列技術文件： 系統(tǒng)工作原理簡圖；主要部件的工作原理圖； 方案評價報告；總體設計報告；系統(tǒng)總體布置圖 。 機械系統(tǒng)總體設計的主要內(nèi)容包括： 一、設計任務的形成與確定 （ 1） 開發(fā)性設計 “ 零 ” “ 原型 ” 的創(chuàng)新開發(fā) （ 2） 適應性設計 在原理方案基本保持不變的前提下，對產(chǎn)品作局部的變更或設計一個新部件，使產(chǎn)品在質(zhì)和量方面更能滿足使用要求。 （ 3） 變型設計 在工作原理和功能結(jié)構都不變的情況下，變更現(xiàn)有產(chǎn)品的結(jié)構配置和尺寸，使之適應于更多的量的要求。 創(chuàng)新 課堂作業(yè)： 對于三種設計任務的類型舉例說明。 在所有的機械設計中 75％的機械是已經(jīng)設計過的，有樣機可供參考，有 25％的機械是未曾設計過的，無樣機參考。從有無樣機可供參考的角度，機械設計可分為三類：開發(fā)性設計、變型設計和仿型設計。 1. 開發(fā)性設計（ New Product Design） 在工作原理、結(jié)構等完全未知的情況下，應用成熟的科學技術或經(jīng)過試驗證明是可行的新技術，設計過去沒有過的新型機械。這是一種完全創(chuàng)新的設計。世界上第一臺電話的設計就屬于完全創(chuàng)新設計。 2. 變型設計（ Improving Design） 有同類產(chǎn)品可供參考，原理和結(jié)構完全已知。原理不變，為適應用戶某些新的要求，或克服產(chǎn)品市場調(diào)查所反映的缺點，所進行的發(fā)展性設計。在結(jié)構設計或造型設計方面有創(chuàng)新，可獲得實用新型專利或外觀設計專利。 例 21 更換普通自行車的傳動系統(tǒng)，并改變部分結(jié)構后開發(fā)的變速賽車；發(fā)動機作四缸、六缸、直列、 V形等改型設計。 多數(shù)產(chǎn)品屬于變型設計。隨著技術水平的提高和市場需求的變化，應掌握產(chǎn)品生命周期的特征，適時地對老產(chǎn)品進行改進。 3. 仿型設計（ Selecting Design） 它是指有同類產(chǎn)品可供參考，原理和結(jié)構完全或部分已知。原理、結(jié)構和性能一般不變，只作工藝性變化，以適應本企業(yè)的生產(chǎn)特點和技術裝備要求。通常采用反求設計（ Reverse Design）方法。 （ 1） 指令性設計任務 （ 政府和軍隊等部門下達的 ） （ 2） 來自市場的設計任務 （ 用戶根據(jù)自己的需要提出的 ） （ 3） 考慮前瞻的預研設計任務 （根據(jù)市場的發(fā)展動向） （ 1）擬定設計任務書的一般原則 “ 詳細而明確，合理而先進 ” 詳細 ：針對具體設計項目盡可能列出全部設計要求，特別 是不要遺漏重要的設計要求。 明確 ：對設計要求盡可能定量化。 合理 ：對設計要求提得適度，實事求是。 先進 ：與國內(nèi)外同類產(chǎn)品相比，在產(chǎn)品功能、技術性能、 經(jīng)濟指標方面都有先進性。 （ 3）設計任務書的格式 “明細表 或 合同書 ”等方式表達 （ 2）產(chǎn)品設計要求 對整機而言，通用的主要要求如下： 產(chǎn)品功能要求；（ V=F/C） 適應性 要求；（ 產(chǎn)品的適應范圍 ） 性能要求；（ 產(chǎn)品的技術特征 ） 生產(chǎn)能力要求；（ 產(chǎn)品的重要技術指標 ） 制造工藝要求； 可靠性要求； 使用壽命要求； 人機工程要求； 安全性要求 編 號 名 稱 微電腦全自動洗衣機 設計單位 起止時間 主要設計人員 設計費用 設 計 要 求 1 功能 主要功能 :洗滌臟衣服 。 輔助功能 :毛衣物上的毛絨過濾等。 2 適應性 洗滌對象 :普通衣物 。毛毯、牛仔服；羊毛、絲綢等。 入口水壓： ~ 環(huán)境： 遠離熱源、振動等，要有水源、電源 3 性能 動力： 額定輸入功率 400W左右。 外形尺寸： 小于 550mmX550mmX900mm 整機質(zhì)量： 小于 30kg 4 洗滌能力 額定洗滌、脫水容量： （干衣） 5 可靠度 整機可靠度要求達到 %以上。 6 使用壽命 一次性使用壽命 5年，多次性維修使用壽命 10年 7 經(jīng)濟成本 700元左右（含材料、設計、制作加工、管理費用） 8 人機工程 操作方便（面板式操作，全自動控制洗滌過程，可簡單編程）；顯示清晰；造型美觀 9 安全性 保證人身、設備安全（漏電保護功能、洗滌過程異常時的自動報警功能等） 查閱有關書籍或利用網(wǎng)上資源，自己交上一份有關某機械產(chǎn)品的設計任務書，手寫或打印都可以！ 不允許有重復！ 下周二（ 9月 7日）上課前交上來！ 任務 功能綜合 原理綜合 構型綜合 確定方案 功能分析 功能分解 功能分類 創(chuàng)新技法 形態(tài)矩陣 沖突矩陣 解法目錄 資源利用 機構構型 結(jié)構構型 方案評價 技術沖突解決原理（ TRIZ理論） 二、機械系統(tǒng)的功能及指標分解 系統(tǒng)的總功能 主功能－ 物料的輸入、轉(zhuǎn)換與輸出功能（物料流） 動力功能－ 能量傳遞與變換功能（能量流） 控制功能－ 信息傳遞與控制功能（信息流） 結(jié)構功能 主功能 －直接實現(xiàn)系統(tǒng)目的，表明了系統(tǒng)的主要特征和功能； 動力功能 －為系統(tǒng)提供必要的能量； 控制功能 －包括信息檢測、處理和控制，是使系統(tǒng)正常運行， 達到精確、可靠、節(jié)能、協(xié)調(diào)所必需的； 結(jié)構功能 －系統(tǒng)各要素組
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