機電一體化產(chǎn)品設計的基本原理及方法學習教案

1、會計學1機電機電(jdin)一體化產(chǎn)品設計的基本原理一體化產(chǎn)品設計的基本原理及方法及方法第一頁，共41頁。評價與標準性能指標社會經(jīng)濟系統(tǒng)功能使用條件一、設計(shj)依據(jù)第1頁/共40頁第二頁，共41頁。二、評價(pngji)標準機電一體化產(chǎn)品設計的評價標準(biozhn)體現(xiàn)在以下幾個方面：1、技術(shù)(jsh)評價指標 如機械系統(tǒng)的傳動精度、控制原理、傳感器的線性度等。2、性能評價指標 自動化程度、承載能力、可靠性等。3、經(jīng)濟性評價指標 如制造的難易程度、性價比等。4、社會性評價指標 如資源的利用、環(huán)保？第2頁/共40頁第三頁，共41頁。1、替代(tdi)機械系統(tǒng)2、簡化機械系統(tǒng)3、增強機械系

2、統(tǒng) 4、綜合機械系統(tǒng)第3頁/共40頁第四頁，共41頁。 將機電一體化產(chǎn)品看成是一個完整的系統(tǒng)。從系統(tǒng)論的觀點出發(fā)(chf)，分析各個部分的相互聯(lián)系及整個與界的關(guān)系。第4頁/共40頁第五頁，共41頁。機電(jdin)一體化系統(tǒng)（1）并行(bngxng)設計（2） 按系統(tǒng)工程的理論和方法去分析(fnx)處理問題 （3）多學科交叉進行設計（4） 掌握有關(guān)各領(lǐng)域信息資料（5） 以達到客戶滿意的設計目標和評價標準為系統(tǒng)設計的最終目的第5頁/共40頁第六頁，共41頁。1、工作原理的創(chuàng)新2、技術(shù)方案的創(chuàng)新3、結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新4、用材和制造工藝上的創(chuàng)新5、控制(kngzh)方面的創(chuàng)新6、驅(qū)動和傳動方面的創(chuàng)新7、其它

3、方面的創(chuàng)新第6頁/共40頁第七頁，共41頁。市場調(diào)研概念設計編制設計任務書功能原理方案設計結(jié)構(gòu)設計和參數(shù)核算方案設計評估與優(yōu)化完成全部設計文件設計(shj)流程第7頁/共40頁第八頁，共41頁。消費者的潛在(qinzi)需要2. 用戶對現(xiàn)有(xin yu)產(chǎn)品的反映 3. 產(chǎn)品市場壽命周期(zhuq)產(chǎn)生的階段要求 4.競爭對手的技術(shù)挑戰(zhàn)5. 技術(shù)發(fā)展的推動 6. 社會的需要 第8頁/共40頁第九頁，共41頁。1）創(chuàng)新性2）工藝(gngy)可實現(xiàn)性3）多樣性4）層次性5）避免(bmin)不良結(jié)構(gòu)性6）反復(fnf)迭代性概念設計第9頁/共40頁第十頁，共41頁。1）產(chǎn)品名稱2）產(chǎn)品用途3）主要

4、(zhyo)技術(shù)規(guī)格4）技術(shù)性能指標5）其它第10頁/共40頁第十一頁，共41頁。1、功能(gngnng)分解功能(gngnng)必要功能非必要功能基本功能附加功能第11頁/共40頁第十二頁，共41頁。例如：用黑箱例如：用黑箱(hi xin)(hi xin)法進行露天礦開采挖掘機的方案法進行露天礦開采挖掘機的方案設計設計 第12頁/共40頁第十三頁，共41頁。第13頁/共40頁第十四頁，共41頁。第14頁/共40頁第十五頁，共41頁。用功能樹法進行用功能樹法進行(jnxng)露天礦開采挖掘機的方案露天礦開采挖掘機的方案設計設計總功能(gngnng)分功能(gngnng)1功能元1功能元n分功能

5、n功能元1功能元n第15頁/共40頁第十六頁，共41頁?？偣δ?gngnng)（挖煤、運煤）驅(qū)動(q dn)功能能量(nngling)轉(zhuǎn)換能量傳遞與分配執(zhí)行功能鏟 入提升回轉(zhuǎn)鏟斗推壓行走功能（整臺機器的移動）控制功能啟動、停止（制動）其他儀表顯示輔助功能支承和聯(lián)接 照 明變 速第16頁/共40頁第十七頁，共41頁。組合組合(zh)(zh)方案數(shù)方案數(shù)=3=33 3 2 2 3 3 1 1 4 4 4 4 3 3 4=10368 4=10368若方案為：（若方案為：（A1+B1+C2+D2+E1+F1+G2+H2+I1A1+B1+C2+D2+E1+F1+G2+H2+I1） 履帶式正鏟機械挖掘機履

6、帶式正鏟機械挖掘機若方案為：（若方案為：（A3+B1+C1+D2+E1+F2+G3+H1+I2A3+B1+C1+D2+E1+F2+G3+H1+I2） 輪胎式正鏟液壓挖掘機輪胎式正鏟液壓挖掘機第17頁/共40頁第十八頁，共41頁。例：例： 瓶蓋整列瓶蓋整列(zhn li)裝置設計裝置設計第18頁/共40頁第十九頁，共41頁。第19頁/共40頁第二十頁，共41頁。第20頁/共40頁第二十一頁，共41頁。第21頁/共40頁第二十二頁，共41頁。第22頁/共40頁第二十三頁，共41頁。結(jié)果表明，方案(fng n)為教理想的方案(fng n)第23頁/共40頁第二十四頁，共41頁。1）確定主要功能載體的

7、結(jié)構(gòu)2）確定輔助功能載體的結(jié)構(gòu)3）檢查主輔功能載體的相互影響及配合(pih)性4）對設計的進一步完善1、結(jié)構(gòu)設計的步驟(bzhu)第24頁/共40頁第二十五頁，共41頁。2、結(jié)構(gòu)設計中的相關(guān)(xinggun)原理1）任務分配原理(yunl) 第25頁/共40頁第二十六頁，共41頁。2）穩(wěn)定性原理）穩(wěn)定性原理(yunl) 第26頁/共40頁第二十七頁，共41頁。第27頁/共40頁第二十八頁，共41頁。第28頁/共40頁第二十九頁，共41頁。自動補償?shù)膽?yngyng)形式自增強(zngqing)自平衡自保護第29頁/共40頁第三十頁，共41頁。第30頁/共40頁第三十一頁，共41頁。第31頁/

8、共40頁第三十二頁，共41頁。第32頁/共40頁第三十三頁，共41頁。利用變性原理和組合原理對機械結(jié)構(gòu)變元進行組合，從而產(chǎn)生(chnshng)一種新結(jié)構(gòu)的方法。第33頁/共40頁第三十四頁，共41頁。第34頁/共40頁第三十五頁，共41頁。第35頁/共40頁第三十六頁，共41頁。第36頁/共40頁第三十七頁，共41頁。1）產(chǎn)品(chnpn)的全部圖樣2）產(chǎn)品(chnpn)零件明細表3）產(chǎn)品(chnpn)使用說明書、維護說明書、檢驗標準、檢驗方法第37頁/共40頁第三十八頁，共41頁。2.4 機電一體化控制系統(tǒng)(kn zh x tn)設計一、控制系統(tǒng)設計內(nèi)容(nirng)和步驟1、確定系統(tǒng)的總體

9、方案2、建立數(shù)學模型并確定控制算法3、控制系統(tǒng)的總體設計4、控制系統(tǒng)的軟、硬件(yn jin)設計5、系統(tǒng)調(diào)試第38頁/共40頁第三十九頁，共41頁。二、控制器的選型1、單片機 80年代流行，沒有自開發(fā)能力，需要專用(zhunyng)的仿真開發(fā)系統(tǒng)對其進行開發(fā)，可靠性和可維護性差，價格便宜，目前主要用于儀表行業(yè)。2、工控機 抗干擾能力強，可靠性高、不需要自行開發(fā)硬件、軟件可根據(jù)接口模板提供的示范程序用高級語言開發(fā)，控制系統(tǒng)體積大、成本較高、適合于需進行大量數(shù)據(jù)運算、可靠性高的大型工業(yè)測控系統(tǒng)。3、工控機可編程控制器 抗干擾能力強、可靠性高、體積小、運行可靠、可擴展性可維護性好，操作簡便、價格較貴。第39頁/共40頁第四十頁，共41頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)會計學。第3頁/共40頁。從系統(tǒng)論的觀點出發(fā)，分析各個部分的相互聯(lián)系及整個與界的關(guān)系。第4頁/共40頁。（5） 以達到客戶滿意(mny)的設計