機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)-展示頁(yè)
2025-02-24 12:41本頁(yè)面
【正文】 解決方案和途徑。21 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 研究任務(wù) 任務(wù)抽象化 工藝原理 技術(shù)過(guò)程根據(jù)給定任務(wù)，明確核心要求和約束條件必須對(duì)各項(xiàng)要求逐項(xiàng)分析， 明確核心要求和約束條件，必要時(shí)提出修改和補(bǔ)充建議，對(duì)相互矛盾的要求提出解決方法。 3方案設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容研究給定任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù)抽象化 確定工藝原理 確定技術(shù)過(guò)程 引進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)并確定系統(tǒng)邊界 確定基本結(jié)構(gòu)布局 設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià) ? 21 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)根據(jù)給定任務(wù)，明確核心要求和約束條件根據(jù)同外部系統(tǒng)的聯(lián)系，明確功能要求根據(jù)功能要求，選擇工藝原理根據(jù)功能關(guān)系，明確工藝流程 根據(jù)技術(shù)過(guò)程，確定功能載體組合根據(jù)功能載體組合，確定空間位置 根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)，確定技術(shù)方案4研究設(shè)計(jì)任務(wù)雖然在開(kāi)發(fā)計(jì)劃書中明確了設(shè)計(jì)的任務(wù)、目的和要求，但可能存在不確切、不合適甚至相互矛盾的要求。MachinerySystem Design 方案設(shè)計(jì)與總體設(shè)計(jì) 第 二 章1 本 章 提 要 l 方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容l 總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容l 總體布置的基本要求l 總體主參數(shù)確定2機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，是從抽象到具體、從模糊到明朗、逐步完善的過(guò)程，也是創(chuàng)造性思維同工程技術(shù)文件相結(jié)合的過(guò)程。? 21 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)是機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心環(huán)節(jié)，是保證設(shè)計(jì)水平和質(zhì)量的重要階段。例如 強(qiáng)度與輕量化、精度與經(jīng)濟(jì)性、性能指標(biāo)與已有技術(shù)水平及條件 等。5設(shè)計(jì)任務(wù)抽象化是一種思維方式和工作方法。使設(shè)計(jì)者視野更寬廣，思維不易受到某些框框的束縛，有利于創(chuàng)造新的方案。21 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 研究任務(wù) 任務(wù)抽象化 工藝原理 技術(shù)過(guò)程6對(duì)外界的影響黑箱模型 ?黑箱 ? 是指僅知輸入量和輸出量而不知其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的表述設(shè)計(jì)任務(wù)的一種模式。設(shè)計(jì)過(guò)程就是逐步打開(kāi) 黑箱 ，確定其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)由輸入量轉(zhuǎn)化為輸出量的過(guò)程。21 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 研究任務(wù) 任務(wù)抽象化 工藝原理 技術(shù)過(guò)程8確定工藝原理 根據(jù)功能要求，選擇工藝原理同一物理效應(yīng)往往可以實(shí)現(xiàn)多種作業(yè)對(duì)象的轉(zhuǎn)化，一種轉(zhuǎn)化?？梢杂啥喾N物理效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。物理效應(yīng) 包括物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等自然科學(xué)中的定理、定律、原理和效應(yīng)。 9同一物理效應(yīng)可實(shí)現(xiàn)多種轉(zhuǎn)化切刀切割沖擊、揉搓和擠壓作用振動(dòng)、氣流和重力作用杠桿能量參數(shù)轉(zhuǎn)化位移參數(shù)轉(zhuǎn)化力參數(shù)轉(zhuǎn)化摩擦切斷作物莖桿籽穗分離谷粒同莖桿和穎殼等雜物分離谷物聯(lián)合收獲機(jī)作業(yè)對(duì)象的簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)化可能只采用一種工藝原理便可實(shí)現(xiàn)，復(fù)雜的轉(zhuǎn)化有時(shí)需要多種工藝原理組合使用，應(yīng)注意不同工藝原理組合與連接的適宜性和相容性。21 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 研究任務(wù) 任務(wù)抽象化 工藝原理 技術(shù)過(guò)程作業(yè)對(duì)象本身的轉(zhuǎn)化為主流程。 例如作業(yè)對(duì)象的支承、定位、夾緊，驅(qū)動(dòng)能量的轉(zhuǎn)換、輸入和傳遞，各種信息量的檢測(cè)、操縱、調(diào)整、控制等。 11根據(jù)技術(shù)過(guò)程，確定功能載體組合技術(shù)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)技術(shù)過(guò)程各項(xiàng)轉(zhuǎn)化的人為系統(tǒng)。需要根據(jù)技術(shù)過(guò)程的要求確定機(jī)械系統(tǒng)的具體任務(wù)。例如聯(lián)合收獲機(jī)作業(yè)速度是否自動(dòng)控制（根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、脫粒部件負(fù)荷、脫粒質(zhì)量 …… ）21 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 工藝原理 技術(shù)過(guò)程 系統(tǒng)邊界 結(jié)構(gòu)布局引進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)確定系統(tǒng)邊界12根據(jù)技術(shù)過(guò)程，確定功能載體組合確定功能結(jié)構(gòu)21 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 工藝原理 技術(shù)過(guò)程 系統(tǒng)邊界 結(jié)構(gòu)布局引進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)確定系統(tǒng)邊界具體步驟確定功能載體組合確定系統(tǒng)邊界13確定功能結(jié)構(gòu)系統(tǒng)常具有多項(xiàng)功能，比如基本功能、輔助功能等，可進(jìn)行功能分解。功能的分解和組合關(guān)系稱為功能結(jié)構(gòu)。21 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 工藝原理 技術(shù)過(guò)程 系統(tǒng)邊界 結(jié)構(gòu)布局功能結(jié)構(gòu)系統(tǒng)邊界載體組合功能是系統(tǒng)的屬性，表明系統(tǒng)的效能及可能實(shí)現(xiàn)的物料、能量、信息傳遞和轉(zhuǎn)換的能力。功能載體 —— 實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能的實(shí)體結(jié)構(gòu)。21 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 工藝原理 技術(shù)過(guò)程 系統(tǒng)邊界 結(jié)構(gòu)布局功能結(jié)構(gòu)系統(tǒng)邊界載體組合15材料試驗(yàn)機(jī)的功能結(jié)構(gòu)利用力和變形關(guān)系檢驗(yàn)試件試 件變形后的試件加載能量 變形能信 號(hào)力信號(hào)變形信號(hào)主要功能是試件加載和參數(shù)測(cè)量。為獲得滿意的總體方案，應(yīng)尋找合適的功能載體及其組合。 對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)，可先建立分功能的 形態(tài)學(xué)矩陣 ，考慮局部設(shè)計(jì)方案后再綜合為整體方案。21 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 工藝原理 技術(shù)過(guò)程 系統(tǒng)邊界 結(jié)構(gòu)布局功能結(jié)構(gòu)系統(tǒng)邊界載體組合17挖掘機(jī)的形態(tài)學(xué)矩陣共有 65443=1440 種組合剩有 24333= 216 種組合目標(biāo)標(biāo)記 —— 分功能目標(biāo)特征 —— 分功能的各種解法21 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 工藝原理 技術(shù)過(guò)程 系統(tǒng)邊界 結(jié)構(gòu)布局功能結(jié)構(gòu)系統(tǒng)邊界載體組合18挖掘機(jī)的形態(tài)學(xué)矩陣履帶式挖掘機(jī) A2目標(biāo)標(biāo)記 —— 分功能目標(biāo)特征 —— 分功能的各種解法A5+B1 +C1 +D2 +E1+B5 +C2 +D
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