机械创新设计---第5章-原理方案的创新设计课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Mecca - Medina,Helga design,Mecca - MedinaHelga design,1,To Learn ,Respect and Understand,other People and Believes,is the Secret of,PEACE,Helga,photos from Web,机械创新设计-第5章-原理方案的创新设计课件,2,第五章 原理方案的创新设计,功能设计法,第五章 原理方案的创新设计功能设计法,3,原理方案的设计,原理方案的设计,4,机电系统的组成,机电系统的组成,5,功能、功能单元和功能结构,功能的概念：,对某产品特定功能工作能力的抽象化描述，不同于“功用”、“用途”、“能力”等概念。,电动机,功能将电能转换,成机械能,功能的含义：,是指某一机器（或装置）所具有的转化能量、运动或其它物理量的特性。,功用作原动机,用途驱动电扇、机床,性能效率、耐用性,能力功率、转速、,功能、功能单元和功能结构功能的概念：对某产品特定功能工作能力,6,功能的定义：一个技术系统在以实现某种任务为目标时，其输入量和输出量之间相互转换的关系。,系统工程用“黑箱”来描述功能。,功能的定义：一个技术系统在以实现某种任务为目标时，其输入量和,7,原理方案的总体分析,在功能分析的基础上首先应对系统的原理方案进行总体分析。,一定工作对象的情况下，执行功能与工艺过程和执行元件密切关系，需要分析其工艺过程，在,较大的领域内,进行工作原理的搜索。,例子：,螺纹加工,复杂系统往往有多个执行功能，在总体方案阶段要求对各执行件间的关系的配合和动作协调进行规划，以便指导下一步的设计。,原理方案的总体分析在功能分析的基础上首先应对系统的原理方案进,8,机械创新设计-第5章-原理方案的创新设计课件,9,用黑箱描述 硬币记数包装机的总功能,硬币记数包装机功能分析,显示,如何求解黑箱中的X?,用黑箱描述 硬币记数包装机的总功能硬币记数包装机功能分析显示,10,功能的分解之一,功能元素,功能的分解复杂功能分解成一些基本动作功能元素。,也就是说有这些功能元素可以构成技术系统的复杂的总功能。典型的基本动作12对：,功能的分解之一功能元素功能的分解复杂功能分解成一些基,11,功能的分解之二,功能单元,功能单元把功能分解到功能单元的水平上。,这样的功能单元既有一定的独立性，又有一定的复杂程度。,如图可以把硬币计数包装机分解成7个功能单元。,硬币堆放、输送功能单元,硬币排列、挑残分选功能单元,硬币分选计数功能单元,硬币堆码、整理功能单元,硬币包装功能单元,送纸、撕纸功能单元,卷边,功能单元,功能的分解之二功能单元功能单元把功能分解到功能单元的,12,硬币记数包装机,功能分析,视频,硬币记数包装机功能分析视频,13,功能结构和功能系统分析,总功能可以像图中逐渐被分解为很多分功能。,功能分解图各分功能的关系表达不清。,功能分解及功能分解图,功能结构和功能系统分析总功能可以像图中逐渐被分解为很多分功能,14,硬币包装机功能结构图,功能结构图更好的反映了各分功能之间的联系和配合关系。,硬币堆放、输送功能单元,硬币排列、挑残分选功能单元,硬币分选计数功能单元,硬币堆码、整理功能单元,硬币包装功能单元2,送纸、撕纸功能单元,硬币包装功能单元1,硬币包装机功能结构图功能结构图更好的反映了各分功能之间的,15,功能系统分析,由,总功能分解,为分功能，最后作出功能结构图的过程，称为功能分析或系统分析。,即,黑箱求解的过程。,功能分析设计人员的初步酝酿功能原理设计总体方案的过程，需要经过不断完善修改。,功能系统分析由总功能分解为分功能，最后作出功能结构图的过程，,16,不同的功能结构形式的对比,功能结构可以有不同的形式。,哪一种更好？,由设计者确定。,不同的功能结构形式的对比功能结构可以有不同的形式。,17,52 设计目录,设计是获取信息和处理信息的过程。如何合理地存储信息、更快捷地提供信息，是提高设计效率的有效措施。,设计目录,是一种,设计信息库,。它把设计过程中所需的大量信息有规律地加以,分类,、,排列,、,储存,，以便于设计者查找和调用。在计算机辅助自动化设计的专家系统和智能系统中，科学、完备的设计信息库是解决问题的重要基本条件。,设计目录不同于一般手册和资料,，它密切结合设计的过程和需要编制，每个目录的,目的明确,，提供,信息面广,，,内容清晰有条理,，,提取方便,。为达到这样的要求，必须采用,系统工程,方法建立目录，针对有关对象进行系统分析和系统搜索。,52 设计目录设计是获取信息和处理信息的过程。如何合理地,18,53 评价系统,工程设计要解决的是复杂、多解的问题。获得尽可能多的方案，然后通过,评价,从中选择,最佳,方案，在发散收敛的过程中创新，这是合理设计的重要思路。在设计各阶段确定工作原理方案、机构方案、结构方案的过程中，都要进行搜索和筛选，通过,逐段评价,才能得到价值优化的合理方案。,评价不仅要对方案进行科学分析和评定，还应针对方案的技术、经济方面的弱点加以改进和完善。,广义的评价实质上是产品开发的优化过程。,53 评价系统工程设计要解决的是复杂、多解的问题。获得尽可,19,评价目标：,作为产品或技术方案评价依据的评价目标(评价准则)一般包含三个方面的内容：,1)技术评价目标：工作性能指标、加工装配工艺性、使用维护性、技术上的先进性等；,2)经济评价目标：成本、利润、投资回收期等；,3)社会评价目标：方案实施的社会影响、市场效应、节能、环境保护、可持续发展等。,评价目标：,20,