机械系统创新设计-3 原理方案的创新设计.ppt

第三章第三章 原理方案的创新设计原理方案的创新设计1、概述2、机械创新设计常用的方法3、机电一体化系统的创新设计4、方案评价方法第一第一节概述概述n机械设计中把确定产品工作原理的设计称为方案方案设计n原理方案原理方案设计的特点：的特点：方案的解具有多解性，即实现同一功能目标可以采用不同的工作原理￿￿实例：例：实现的目的目标是将一叠是将一叠纸张逐一分开逐一分开￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿　1、力学原理、力学原理　2、摩擦原理、摩擦原理　3、重力原理、重力原理　4、离心、离心惯性力原理性力原理　　5、气体在管道中形成、气体在管道中形成　　负压或正或正压的原理的原理　　6、静、静电吸引的原理吸引的原理往复直线运动的打推杆，将纸张叠层上逐一从纸张叠层上推开旋转的摩擦轮，将纸从纸张叠层上逐一“擦开〞纸叠倾斜的限位装置，使纸张逐一自然脱开纸张旋转产生的离心力，将纸张逐抛开将纸张吸住挪开或逐一将纸吹开纸张叠最上层的纸张带电后，被带电了工作板吸住后移开分纸原理图创造性在造性在设计中的作用：中的作用：n　　￿ ￿　　　　A A、所、所设计出来的机械出来的机械产品具有品具有的工的工艺动作不同，那么机械作不同，那么机械产品的性能、品的性能、结构及构及经济性也不相同。

性也不相同n￿￿￿￿n　　　　　　B B、在、在传统的方案的方案设计中，中，纯机械机械式的工作原理式的工作原理应用十分广泛，然而，原用十分广泛，然而，原理方案理方案设计是一个极富是一个极富创造性的构思造性的构思过程第二第二节机械系机械系统创新新设计常有的方法常有的方法方法名称方法的主要特点 方法的主要目的组合法按一定技术原理，将两个或多个元素合并，形成新产品、新工艺、新材料产生新功能转向法在求解问题中变换求解因素，采用其它原理改变思索方向完善计划、个修改方法、修正观点仿生法模仿人或生物原理、结构、外形、感觉机理向人和生物索取启迪1 1、局部常用的几种、局部常用的几种创新新设计方法如下表如示：方法如下表如示：联想类比法通过比较，借助原有知识，在异中求同，在同中求异分析两事物的相同或相似点，由此及彼缺点列举法挑事物的毛病，提出改进设想所示完满、追求卓越635法6人参加，每次每人写3个设想，5分钟后交换，看过别人的设想后再修正和补充3个设想以笔代口，相互激励，短时间内可产生较多的设想方案智暴法合集5-15个人，根据议题自由畅谈，不准批评，寻求人创意以量求质2 2、用法、用法举例例n1 1〕用〕用类比法中的直接比法中的直接类比法比法进行方案的提出、行方案的提出、新新产品的开品的开发。

2 2〕形〕形态分析法分析法￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿又称又称为方格法、棋方格法、棋盘法或形法或形态综合法￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿形形态分析方法的具体分析方法的具体过程：因素分析、程：因素分析、形形态分析、方案分析、方案综合￿￿￿￿￿￿例：挖掘机例：挖掘机设计方案：功能因素方案：功能因素- -动力、力、移移动、挖掘和分、挖掘和分别给移移动、挖掘、挖掘传递动力力功能因素123456A动力电动机汽油机柴 油机 蒸汽透平 液压机气马达B移动动力齿轮传动蜗轮带传动链传动液力耦合器C移动轨道及车轮 轮胎履带气垫D挖掘动力拉杆绳传动气缸液压缸E挖掘挖斗抓斗钳式斗3〕 〕输输入入输输出法出法　　输入输出法又称“黑匣〞或“黑箱〞分析法在没有获得方案的具体内容前，把方案内容用一个黑匣来描述，黑匣的一侧是设计方案的条件，即输入内容；另一侧是方案要到达的，即输出内容例　自动照明装置例　自动照明装置图3－3自动照明方案构思4〕 〕设问设问探求原理探求原理￿￿￿举例：搓丝工作原理￿￿￿￿￿￿￿￿￿一般加工螺钉都用车削或用丝搬加工，生产效率低采用滚压方法对螺纹进行搓丝加工，效率得到大大提高，特别适用标准件工厂采用。

5〕功能分析法￿￿举例：纸币别离工作原理n功能分解功能求解功能求解第三第三节￿ ￿机机电一体化系一体化系统的的创新新设计1、机、机电电一体化分一体化分类类：： 1〕 〕刚刚性系性系统统　　　　刚刚性机械系性机械系统统是指由机械装置与是指由机械装置与电电气装置独气装置独立立组组合，只有合，只有简单简单的开、关、正反的开、关、正反转转、停止等控、停止等控制要求的机械系制要求的机械系统统 2〕 〕柔性系柔性系统统　　柔性机械系　　柔性机械系统统通常指那些需借助通常指那些需借助传传感器或控感器或控制制电电路，通路，通过计过计算机按位置、位移、速度、算机按位置、位移、速度、压压力、力、温度等温度等实实施智能化控制的机械系施智能化控制的机械系统统典型的如数典型的如数控机床、机器人都属于控机床、机器人都属于这类这类机械系机械系统统2、机、机电电一体化技一体化技术术的开展的开展对对机械机械设计设计的的创创新：新：n⑴⑴增加了增加了产品的新功能品的新功能n⑵⑵结构更构更简单例如：电脑缝纫机比机比传统的机械机可减的机械机可减少机械零件少机械零件约350350个；一台插个；一台插齿机如果省去机如果省去传动局部可减局部可减少少3030的零部件。

的零部件￿ ￿n⑶⑶加工精度更高由于运加工精度更高由于运动的累的累积误差小，系差小，系统中使用中使用计算机算机误差校正和差校正和补偿系系统，可以到达，可以到达单纯机械加工方机械加工方法法难以到达的加工精度例如：在大型以到达的加工精度例如：在大型铣、、镗床中安装床中安装感感应同步器数同步器数显设备，可使机床的加工精度从提高到可使机床的加工精度从提高到￿ ￿n⑷⑷使工使工艺过程柔性化只需要改程柔性化只需要改变计算机程序就能迅速算机程序就能迅速地改地改变设备的加工能力和工的加工能力和工艺流程，从而能迅速适流程，从而能迅速适应市市场对产品的多方面的品的多方面的简单要求￿ ￿n⑸⑸操作、操作、维修更方便由机修更方便由机电一体化一体化设备组成的机械系成的机械系统的运的运动规律、工律、工艺过程、工程、工艺参数均可以通参数均可以通过程序控程序控制来制来实现和和调整，从而很容易整，从而很容易实现各机械各机械设备运运动的相的相互互协调配合和配合和实现机械加工的全部自机械加工的全部自动化，使机械化，使机械设备的操作更加的操作更加简便，便，设备的的调整、整、维修也十分方便修也十分方便￿ ￿3、机、机电电一体化一体化产产品的方案品的方案创创新新设计设计方法主要有三种：方法主要有三种： 1〕 〕机机电电互互补补法法 2〕 〕结结合法，也称融合法合法，也称融合法 3〕 〕组组合法合法 请请看看举举例例 机机电电一体化自一体化自动转动转位刀架工作原理位刀架工作原理第四第四节￿ ￿方案方案评价方法价方法n1 1、、评价目价目标n　　该项包含三方面的内容：技术评价、经济评价、社会评价。

n2 2、、评价方法价方法n　　评价方法有很多，有淘汰法、各项计分法、技术经济评价法、综合评价法、价值工程评价法、模糊评价法等n下面就简单介绍两种简单评价方法：￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿评分法、模糊评价法A、、评分法分法n评分法是用分分法是用分值大小作大小作为衡量方案衡量方案优劣的尺度，劣的尺度，用分用分值对方案方案进行定量行定量评价的一种方法价的一种方法对于多于多个个评价目价目标的系的系统，，应先先对各目各目标分分别评分，分，经加加权计算求得算求得总分后再分后再进行行评价n理想理想评分分值可可设为1010分〔或分〔或5 5分〕，分〕，评分分标准可准可参考下表：参考下表：01234567 8910不能用差较差勉强可用可用中良较好好优理想评分法分法举例例n用评分法对三种汽车发动机A、B、C进行性能比较三种发动机性能及加权系数见下表：性能燃油消耗/[g/ (kW.h)]单位功率质量/(Kg/ Kw)寿命/Km加权系数0.50.20.3A3402.4120B2802.2100C2201.980评价价过程如下：程如下：1〕确定评价目标￿￿￿￿R={燃料消耗，单位功率质量，寿命}2〕确定各评价目标的加权系数￿￿￿G=(g1,g2,g3)=(0.5,0.2,0.3)3〕确定评价标准￿￿￿￿　根据发动机的工作要求制定出发动机的特性参数评价分值表，如下：评分分值 特性参数燃料消耗 单位功率质量 寿命（x1000）04003.52013803.33023603.14033402.96043202. 78053002.510062802.31202602.114082401.920092201. 7300102001.55004〕对三种发动机按评价根据表进行评分得出评分值矩阵5)￿求各方案的总分，并进行比较，分值高者为优。

发动机A发动机B发动机Cx9+0.2x8+0.3x4=￿7.3B模糊评价法模糊评价法1〕隶属度￿￿￿￿￿￿￿选用0-1之间的任意一个实数作为方案对该项评价标准的隶属度，数值越接近1说明隶属度超高2〕模糊评价￿￿￿￿￿￿对于有多个方案的模糊评价，应首先依据评价标准求出每个方案对评价目标的隶属度，形成每个方案的模糊评价矩阵;然后结合综合评价目标的加权系数，根据模糊矩阵的合成规那么，求出各方案的综合模糊评价矩阵，利用隶属度的定级和排序原那么对各方案定级、排序，最后根据各方案定级、排序情况对方案作出评价教你写字n n下面是赠送的下面是赠送的PPT模板不需要朋友可以下模板不需要朋友可以下载后编辑删除！！谢谢！！载后编辑删除！！谢谢！！ 感恩 父母天冷时，是他们给你送来温暖有时，他们会对我们发火感恩父母感谢你们把我带到了这个世界感谢你们给了我自由的空气感谢你们￿谆谆的教导￿殷殷的嘱托￿我长大了￿而你们却老了￿谁言寸草心￿报得三春晖￿我会向你们献上一片诚挚的孝心￿祝你们永远健康￿愿天下所有的父母愿天下所有的父母永远健康快乐！永远健康快乐！对部门及岗位职责的理解￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿系统集成（SI，System Integration）：就是通过结构化的综合布线系统和计算机网络技术，将各个分离的设备(如个人电脑)、功能和信息等集成到相互关联的、统一和协调的系统之中，使资源达到充分共享，实现集中、高效、便利的管理。

系统集成负责集成工程软、硬件产品与网络设备的安装、调试及使用培训、售前技术支持负责工程及相关技术问题的跟踪和解决，售后设备维护工作岗位职责三、工作总结 工程运维 工程实施 银青高速l无线网桥l视频监控 东毛隧道l语音 l人员定位基站l隧道监控l停车场工程全面实施〔IP设置〕银青路基五标贵州独平高速工程全面实施〔监控室机柜布线〕四、心得体会 在这段时间的学习过程中，我对部门很多产品从零学起，刚到公司的时候感觉压力很大，经过这些时间的认真学习和实际操作，调整心态，现已完全能融入公司的各项岗位职责和管理制度中这些时间，感觉不仅仅是工作技能的提深，更珍贵的是对我人生观念和工作认识有了很大的改变，还让我对工作流程和工作方法有了深刻的体会由于到达公司时间较短，不可能一下子将公司所有产品亲自操作一遍，但通过公司相关文档的学习收获颇多希望以后有时机多多参加这些的工程九层之台，起于垒土；千里之行，始于足下〞只有通过工作中的点点滴滴，脚踏实地做事，才能成为一名优秀的集成工程师五、职业开展规划第二阶段•低姿态起步、踏实做事•虚心请教，加强相关产品学习•成为一名优秀的集成工程管理工程师• 相关证件的考取•工程管理流程的学习第一阶段第三阶段教你写字n n下面是赠送的下面是赠送的PPT模板不需要朋友可以下模板不需要朋友可以下载后编辑删除！！谢谢！！载后编辑删除！！谢谢！！ 感恩 父母天冷时，是他们给你送来温暖有时，他们会对我们发火感恩父母感谢你们把我带到了这个世界感谢你们给了我自由的空气感谢你们￿谆谆的教导￿殷殷的嘱托￿我长大了￿而你们却老了￿谁言寸草心￿报得三春晖￿我会向你们献上一片诚挚的孝心￿祝你们永远健康￿愿天下所有的父母愿天下所有的父母永远健康快乐！永远健康快乐！对部门及岗位职责的理解￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿系统集成（SI，System Integration）：就是通过结构化的综合布线系统和计算机网络技术，将各个分离的设备(如个人电脑)、功能和信息等集成到相互关联的、统一和协调的系统之中，使资源达到充分共享，实现集中、高效、便利的管理。

系统集成负责集成工程软、硬件产品与网络设备的安装、调试及使用培训、售前技术支持负责工程及相关技术问题的跟踪和解决，售后设备维护工作岗位职责三、工作总结 工程运维 工程实施 银青高速l无线网桥l视频监控 东毛隧道l语音 l人员定位基站l隧道监控l停车场工程全面实施〔IP设置〕银青路基五标贵州独平高速工程全面实施〔监控室机柜布线〕四、心得体会 在这段时间的学习过程中，我对部门很多产品从零学起，刚到公司的时候感觉压力很大，经过这些时间的认真学习和实际操作，调整心态，现已完全能融入公司的各项岗位职责和管理制度中这些时间，感觉不仅仅是工作技能的提深，更珍贵的是对我人生观念和工作认识有了很大的改变，还让我对工作流程和工作方法有了深刻的体会由于到达公司时间较短，不可能一下子将公司所有产品亲自操作一遍，但通过公司相关文档的学习收获颇多希望以后有时机多多参加这些的工程九层之台，起于垒土；千里之行，始于足下〞只有通过工作中的点点滴滴，脚踏实地做事，才能成为一名优秀的集成工程师五、职业开展规划第二阶段•低姿态起步、踏实做事•虚心请教，加强相关产品学习•成为一名优秀的集成工程管理工程师• 相关证件的考取•工程管理流程的学习第一阶段第三阶段。