機械系統(tǒng)的總體設(shè)計培訓(xùn)課件-wenkub
2023-03-09 12:40:54 本頁面
【正文】 機 設(shè)計單位 起止時間 主要設(shè)計人員 設(shè)計費用 設(shè) 計 要 求 1 功能 主要功能 :洗滌臟衣服 。 （ 1） 指令性設(shè)計任務(wù) （ 政府和軍隊等部門下達的 ） （ 2） 來自市場的設(shè)計任務(wù) （ 用戶根據(jù)自己的需要提出的 ） （ 3） 考慮前瞻的預(yù)研設(shè)計任務(wù) （根據(jù)市場的發(fā)展動向） （ 1）擬定設(shè)計任務(wù)書的一般原則 “ 詳細而明確，合理而先進 ” 詳細 ：針對具體設(shè)計項目盡可能列出全部設(shè)計要求，特別 是不要遺漏重要的設(shè)計要求。隨著技術(shù)水平的提高和市場需求的變化，應(yīng)掌握產(chǎn)品生命周期的特征，適時地對老產(chǎn)品進行改進。原理不變，為適應(yīng)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(shè)計。 1. 開發(fā)性設(shè)計（ New Product Design） 在工作原理、結(jié)構(gòu)等完全未知的情況下，應(yīng)用成熟的科學(xué)技術(shù)或經(jīng)過試驗證明是可行的新技術(shù)，設(shè)計過去沒有過的新型機械。 （ 3） 變型設(shè)計 在工作原理和功能結(jié)構(gòu)都不變的情況下，變更現(xiàn)有產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)配置和尺寸，使之適應(yīng)于更多的量的要求。 本章重點： ； ； ； 本章難點： ； （形態(tài)學(xué)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(shè)計的第一個環(huán)節(jié)是 總體設(shè)計 ，它是產(chǎn)品設(shè)計的關(guān)鍵，對產(chǎn)品的技術(shù)性能，經(jīng)濟指標，外觀造型等具有決定性意義。 創(chuàng)新 課堂作業(yè)： 對于三種設(shè)計任務(wù)的類型舉例說明。這是一種完全創(chuàng)新的設(shè)計。在結(jié)構(gòu)設(shè)計或造型設(shè)計方面有創(chuàng)新，可獲得實用新型專利或外觀設(shè)計專利。 3. 仿型設(shè)計（ Selecting Design） 它是指有同類產(chǎn)品可供參考，原理和結(jié)構(gòu)完全或部分已知。 明確 ：對設(shè)計要求盡可能定量化。 輔助功能 :毛衣物上的毛絨過濾等。 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。 功能樹起于總功能，末端為功能元。 分功能求解的基本思路可以簡明地表達為： 功能 → 工作原理 → 功能載體 分功能的求解就是尋求完成分功能的技術(shù)實體 —— 功能載體。 不允許有重復(fù)！ 下周二（ 9月 7日）上課前交上來！ 三、機械系統(tǒng)的方案設(shè)計 總功能 若干子功能或功能元 形成若干個總體方案 方案設(shè)計的過程實際上就是對子功能方案進行方案綜合的過程 形態(tài)學(xué)矩陣法： 一種系統(tǒng)搜索和程式化求解的分功能組合 求解方法。 （ 1）求解原則 ①相容性鑒別 功能結(jié)構(gòu)中的能量流、物料流及信息流能否不受干擾地連續(xù)流過？ 功能元的原理方案在幾何學(xué)和運動學(xué)上是否有矛盾？ 計算機完成 ② 從技術(shù)、經(jīng)濟效益較好的角度，初選幾個較有希望的方案。 例 1：單缸洗衣機的總體方案設(shè)計 功能分解 功能求解 列形態(tài)學(xué)矩陣并進行方案綜合 理論上可組合出 4 4 3＝ 48 種方案 方案 1： A1+B1+C1 一種最原始的洗衣機 方案 2： A1+B1+C2 最簡單的普及型單缸洗衣機 方案 3： A2+B3+C1 結(jié)構(gòu)簡單的熱脹增壓式洗衣機 方案 4： A1+B2+C2 利用電磁振蕩原理分離臟物的洗衣機 方案 5： A1+B4+C2 超聲波洗衣機的設(shè)想 例 2：挖掘機的總體方案設(shè)計 其主要功能有， 取物 (包括 傳動 、 取物 )和 運物 (包括 傳動 、 移位 )，可建立其形態(tài)學(xué)矩陣如表所示，可能的組合方案數(shù)為 N＝ 6 5 4 4 3＝ 1440 A3＋ B4＋ C3＋ D2＋ E1— → 履帶式挖掘機 A5＋ B5＋ C2＋ D4＋ E2— → 液壓輪胎式挖掘機 對于復(fù)雜機械，若采用一個形態(tài)學(xué)矩陣表示整個系統(tǒng)功能的 解法，則該矩陣將過于龐大，此時可先建立各分功能的形態(tài) 學(xué)矩陣，分別考慮局部的設(shè)計方案，然后再綜合為整體方案。 四、機械系統(tǒng)方案的評價 評價： 指在設(shè)計過程中，對解決設(shè)計問題的各方案進行比較 和評定，由此確定各方案的價值，判斷其優(yōu)劣，以使 篩選出最佳設(shè)計方案。一般來說，評價中所指的“方案”，其實質(zhì)是指對設(shè)計中所遇問題的解答。 ⑵可比性原則 要求被評價的各方案的基本功能、基本屬性具有可比性，能 建立共同的評價指標體系 。如：工作性能指標、可靠性、安全性、宜人性、可維護性等等 經(jīng)濟評價目標 ：評價方案的經(jīng)濟性。 審美評價 ：如造型風(fēng)格、形態(tài)、色彩、時代性、創(chuàng)造性、 傳達性、審美價值、心理效果等等。根據(jù)評價目標的重要程度 兩兩加以比較 并在相應(yīng)格中給出評分。 目標樹 是 分析表達評價目標的一種有效手段 。確定隸屬度用 統(tǒng)計法或隸屬函數(shù)法 。為了確定選擇哪個方案，組織了一個由 10位專家組成的評價小組，用模糊評價法對兩個方案進行評價。 作業(yè) 1： 某廠在開發(fā)一種洗衣機時，總體設(shè)計時選定了 AA2兩個候選方案。 作業(yè) 2： 在某機器設(shè)計中，有兩種備選方案，為了確定選擇哪個方案，組織了一個由 20位專家組成的評價小組用模糊綜合評價法對兩個方案進行評價。 原則 運動學(xué)原則 基面合一原則 最短傳動鏈原則 保證安全性原則 簡單化原則 任務(wù) 確定系統(tǒng)各主要部件之間相對應(yīng)的位置關(guān)系以及它們 之間所需要的相對運動關(guān)系。 一般來說，機械是以循環(huán)的移動作業(yè)動作來處理工件的，可以采用 連續(xù)工藝方法 進行作業(yè)，如連續(xù)軋制、連續(xù)澆鑄，化工過程等。 作業(yè)操作（ work operation） 是指包括滾軋、擠壓、拉拔、剪切、彎曲、包裝等多種生產(chǎn)作業(yè)， 實際工作的部件為 工作頭（工作構(gòu)件） ， 作業(yè)
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