原理方案的創(chuàng)新設計要點(共37張)課件

1、原理方案的創(chuàng)新設計要點(共37張)原理方案的創(chuàng)新設計要點(共37張)1原理方案設計步驟1原理方案設計步驟 功能是產品或技術系統(tǒng)特定工作能力抽象化的描述。 功能的描述要準確、簡潔、合理抽象，抓住本質。 功能是產品或技術系統(tǒng)特定工作能力抽象化的描述。一般不同的功能描述有不同的原理解法例：取核桃仁的問題功能描述原理解法砸殼外部加壓：砸、夾、壓、沖、射壓殼外部加壓內部加壓：通入高壓氣體內部加壓；整體加壓，外壓驟減，內壓破殼殼仁分離外部加壓內部加壓去殼：培養(yǎng)薄殼核桃、化學方法溶殼一般不同的功能描述有不同的原理解法功能描述原理解法砸殼外部加螺紋加工機總體方案分析螺紋加工機總體方案分析激光分層實體制造設備的

2、功能分析 激光分層實體制造設備利用激光對箔材進行切割獲得一個層面的形狀，將層面疊加膠接起來獲得三維實體。 經過廣義范圍的方案搜索，確定采用激光束聚焦的能量氣化切痕以得到一定精度輪廓的紙型，并用壓輥加熱逐層粘合各層紙成型。激光分層實體制造設備的功能分析 激光分層實功能分解（功能樹）功能分解（功能樹）激光分層實體制造設備激光分層實體制造設備功能元求解參考、借鑒相關產品的資料或專利利用“設計目錄”運用各種創(chuàng)造技法探索新的解法功能元求解參考、借鑒相關產品的資料或專利例 “分紙”功能元解例 “分紙”功能元解例 手動除須刀原理方案設計要求: 設計便攜式手動微型除須刀，要求體積小、使用方便，價格低廉例 手動

3、除須刀原理方案設計要求: 設計便攜式手動微型除須刀，解：功能分析 總功能：須膚分離 原理方案的創(chuàng)新設計要點(共37張)工作原理分析須膚分離類似草地去草、切削工作，但是皮膚需要保護。機械式去須可用拔須、剪須、剃須（移動刀剃須和回轉刀剃須）。要求刀具運動均勻，以提高去須效果并保護皮膚。工作原理分析功能分解 動力：往復手動 往復運動 單向連續(xù)回轉 運動轉換回轉剃須 刀片運動 升速 運動調節(jié) 貯須 功能分解功能求解 功能元解 功能元123手動方式往復移動往復擺動1往復移動-連續(xù)回轉齒條齒輪滑塊曲柄2往復擺動-連續(xù)回轉扇形齒輪搖桿曲柄升速定軸輪系周轉輪系摩擦輪系運動調節(jié)離心調速飛輪貯須盒式袋式功能求解

4、功能元解 123原理方案N=22 3 2 2= 48 種 選擇：往復移動（1）-齒條齒輪（1 1）-定軸輪系（ 1）-飛輪（2）-盒式（1）組合，該設計已為專利產品。原理方案2 設計目錄 設計目錄是一種設計信息庫。把設計過程中所需的大量信息有規(guī)律地加以分類、排列、存儲，以便設計者查找和調用。 采用系統(tǒng)方法建立目錄，針對對象進行系統(tǒng)分析和系統(tǒng)搜索。2 設計目錄 設計目錄是一種設計信息庫例 機械傳動系統(tǒng)的目錄編制例 機械傳動系統(tǒng)的目錄編制運動形式變換基本機構其他機構原動運動從動運動連續(xù)回轉連續(xù)回轉變向平行軸同向圓柱齒輪機構（內嚙合）帶傳動機構鏈傳動機構雙曲柄機構回轉導桿機構反向圓柱齒輪機構（外嚙合

5、）圓柱摩擦輪機構交叉帶傳動機構反平行四邊形機構相交軸錐齒輪機構圓錐摩擦輪機構交錯軸蝸桿機構交錯軸邪齒輪機構雙曲柱面摩擦輪機構半交叉帶傳動機構變速減速增速齒輪機構 蝸桿機構帶傳動機構 鏈傳動機構摩擦輪機構繩、線傳動機構變速齒輪機構 無級變速機構塔輪帶傳動機構塔輪鏈傳動機構運動形式變換基本機構其他機構原動運動從動運動連續(xù)回轉連續(xù)回轉運動形式變換基本機構其他機構原動運動從動運動連續(xù)回轉間歇回轉槽輪機構不完全齒輪機構擺動無急回性質擺動從動件凸輪機構曲柄搖桿機構有急回性質曲柄搖桿機構擺動導桿機構擺動從動件凸輪機構移動連續(xù)移動螺旋機構 齒輪齒條機構帶、繩、線及鏈傳動機構中的繞性件往復移動無急回對心曲柄滑塊

6、機構移動從動件凸輪機構正弦機構不完全齒輪齒條機構 有急回偏置曲柄滑塊機構移動從動件凸輪機構間歇移動不完全齒輪齒條機構移動從動件凸輪機構平面復雜運動特定運動軌跡連桿機構（連桿運動）連桿上特定點的運動軌跡運動形式變換基本機構其他機構原動運動從動運動連續(xù)回轉間歇回轉3 方案評價（一）評價目標1評價準則技術評價： 工作性能指標 加工裝配工藝性 使用維護性 技術先進性經濟評價：成本 利潤 投資回收期社會評價：社會影響 市場效應 節(jié)能 環(huán)保 3 方案評價（一）評價目標2加權系數 根據各目標的重要程度，加權系數評價。系數越大意味著重要程度越高。 加權系數g i1, g i=1。強制判定法（FD法）：目標進行

7、兩兩比較，同等重要各給2分；某項比另一項重要分別給3分和1分；某項比另一項重要的多分別給4分和0分。 g i=k i/ k i k i : 各評價目標數2加權系數 洗衣機評價目標加權系數 比較目標 評價目標價格洗凈度維修性壽命外觀耗水量kigi價格34444190.31洗凈度13344150.25維修性01234100.17壽命01234100.17外觀0011350.08耗水量0000110.02=601洗衣機評價目標加權系數 比較目標 價格洗凈度維洗衣機的評價目標樹洗衣機的評價目標樹（二）評價方法1評分法（5分制、10分制）2加權計分法 得分最高的最優(yōu) 012345678910不能用差較差

8、勉強可用可用中良較好好優(yōu)理想（二）評價方法1評分法（5分制、10分制）012345678加權計分法過程1）確定評價目標2)確定各加權目標的評價系數3）按評分制（如10分制）列出評分標準4）對各評價目標評分5）求各方案總分，分值最高者為優(yōu) 加權計分法過程1）確定評價目標例 評分法對三種汽車發(fā)動機進行性能方案比較評分價值特性參數燃料消耗 g/kWh單位功率質量kg/kW鑄件復雜性壽命km 04003.5極復雜2010313803.33010323603.1復雜4010333402.96010343202.7中等8010353002.510010362802.3簡單12010372602.11401

9、0382401.9極簡單20010392201.7300103102001.5理想500103例 評分法對三種汽車發(fā)動機進行性能方案比較評分價值特性參數燃3 模糊評分法1）隸屬度 隸屬度表示某方案對評價標準的從屬程度，0-1表達，越接近1，隸屬度越高。 隸屬度可用統(tǒng)計方法求得；也可通過隸屬函數求得。 3 模糊評分法梯形分布的隸屬度函數圖求隸屬度帶傳動要求壽命為10000h以上為優(yōu)，4000-6000h為良，小于2000h 為差。傳動方案1的壽命為6564.5h,求其對三種評價的隸屬度。隸屬度為0.141,0.859,0梯形分布的隸屬度函數圖求隸屬度帶傳動要求壽命為10000h以2）模糊評價步驟

10、：取評價目標集，加權系數集， 評價標準集， 某方案對評價目標的模糊評價隸屬度矩陣， ， ， ， ， ， 加權系數矩陣， 綜合模糊評價隸屬度矩陣， 2）模糊評價步驟：取評價目標集，方案選優(yōu)兩個原則：最高隸屬度原則；排序原則（同級中隸屬度高者在先）例：對以下個方案進行排序選優(yōu)已知：評價標準優(yōu)，中，差綜合模糊評價集：， 5，按最高隸屬度原則評價，方案，為優(yōu)，方案，為中，方案為差方案排序：，。方案為最優(yōu)方案選優(yōu)例 對某鋼廠高爐上料控制系統(tǒng)方案模糊評價要求：自動化程度高、加工周期短、投資不大于60萬解：1）評價目標及加權系數分析2）初步評價例 對某鋼廠高爐上料控制系統(tǒng)方案模糊評價要求：自動化程度高、 評

11、價目標控制方案y1一次性投資萬元y2備用費用y3自動化程度y4維修性能Y5施工周期繼電器15低低易短分立邏輯元件30中中難長順序控制器30中中一般中計算機30高高一般中 評價目標y1y2y3y4Y5繼電器15低低易短3）對方案進行模糊評價評價目標集 Y= y1,y2,y3,y4,y5評價集 X=x1,x2,x3=優(yōu)，中，差加權系數矩陣 A=0.12 0.08 0.33 0.22 0.254個方案模糊評價矩陣B=AR=0.25 0.30 0.33=0.28 0.34 0.38B=AR=0.10 0.33 0.25=0.15 0.48 0.37B=AR=0.20 0.33 0.10=0.32 0.52 0.16B=AR=0.33 0.25 0.12=0.47 0.36 0.17進行歸一化處理3）對方案進行模糊評價4）決策 利用最大隸屬度原則判斷方案優(yōu)劣順序為：、決定選用計算機