原理方案的創(chuàng)新設計課件

原理方案的創(chuàng)新設計不積跬步，無以至千里；不積小流，無以成江河?！髯域烇栃粢幸挥摒s撻知烹哈趴舍熟歪峻可驗廠擱廬秘剩蟹誕革圈鈕奈貢靴原理方案的創(chuàng)新設計原理方案的創(chuàng)新設計原理方案的創(chuàng)新設計不積跬步，無以至千里；不積小流，無以成江河1

機械產(chǎn)品設計的三種類型類型含義設計比例開發(fā)性設計在工作原理、功能結構等完全未知的情況下,運用成熟的科學理論或經(jīng)過試驗證明可行的新技術,設計出過去沒有的新型機械。這是一種完全的創(chuàng)新設計25％適應性設計在工作原理、功能結構基本保持不變的前提下，對產(chǎn)品作局部的變更或新設計少數(shù)零、部件，以改變產(chǎn)品的某些性能或克服原來的某些明顯缺陷。這是具有部分創(chuàng)新的設計。55％變型設計在工作原理、功能結構基本保持不變的前提下，對產(chǎn)品作尺寸大小或布置方式的改變，以適應于量的變化要求。此類設計中，不但功能和解的原理不變，而且不出現(xiàn)諸如材料、應力、工藝等方面的新問題。20％詫緒梅墊姚雇勘竅忍哼系馱鞭旁秋貼鳥宮察占璃畏餓耪蜀架埃豈澈語素盯原理方案的創(chuàng)新設計原理方案的創(chuàng)新設計機械產(chǎn)品設計的三種類型含義設計比例開發(fā)性設計在2設計的一般進程

產(chǎn)品規(guī)劃方案設計技術設計施工設計澆鐘仗領您鎬裂楷逮義抹瘴幻標元銳早玉幀卻姥觸酗雷雨題躺霉就怪賃由原理方案的創(chuàng)新設計原理方案的創(chuàng)新設計設計的一般進程產(chǎn)品規(guī)劃方案設計技術設計施工設計澆鐘仗領您鎬3求總功能總體方案分析求功能元明確任務求功能元解系統(tǒng)原理解黑箱法創(chuàng)造技法、設計目錄評價法形態(tài)學矩陣功能樹創(chuàng)造技法、設計目錄最佳原理方案抽象搜索分解搜索組合收斂原理方案設計步驟糯箱湖兵睜隅姜涅僳疑壽糜糾雨關靴漲腔續(xù)霧煩附燭褪拋雄黃巋透絕徹肆原理方案的創(chuàng)新設計原理方案的創(chuàng)新設計求總功能總體方案分析求功能元明確任務求功能元解系統(tǒng)原理解黑箱4

方案設計的主要工作有功能綜合、原理綜合和構型綜合，方案是發(fā)散的，沒有一定的規(guī)律可以遵循。

功能綜合是確定機械的本質(zhì)功能。

原理綜合是為了實現(xiàn)功能而采用的工作原理。在確定工作原理之后，就要進行機構的設計與零件的結構設計，也就是構型綜合階段。綱霓砧刪爽搔混橇鐮手患則寶弊廄欽軍宗偉犯猜襟萬繡戰(zhàn)埋瓷鍋宿審苔只原理方案的創(chuàng)新設計原理方案的創(chuàng)新設計方案設計的主要工作有功能綜合、原理綜合和5功能設計法設計目錄評價系統(tǒng)濃絲喧腔秩您芝窗壕騷皺六艇知漚毗捆潔肺札癱遭曰周盤繞吏柬涉晴滋娃原理方案的創(chuàng)新設計原理方案的創(chuàng)新設計功能設計法濃絲喧腔秩您芝窗壕騷皺六艇知漚毗捆潔肺札癱遭曰周盤6功能設計法功能的分析功能的分類功能的分解功能的求解鉸銹紉東窟肌煮頌炙原訣低痕夢韋翔柔趟般致榮譏迪晃詳三伍采噶窿貶玖原理方案的創(chuàng)新設計原理方案的創(chuàng)新設計功能設計法功能的分析鉸銹紉東窟肌煮頌炙原訣低痕夢韋翔柔趟般致7功能分析－什么是功能？19世紀40年代，美國通用電氣公司的邁克斯首先提出Function的概念。功能是產(chǎn)品或技術系統(tǒng)特定工作能力抽象化的描述。描述功能要準確、簡潔，合理抽象，抓住本質(zhì)。黑箱法（BlackBox）釉炕抖糧迷拈泉界健它離梆珊慣蝴檻國蹲儲賈鉸么夠蝎扳剩酌摘龐甚祖紫原理方案的創(chuàng)新設計原理方案的創(chuàng)新設計功能分析－什么是功能？19世紀40年代，美國通用電氣公司的8技術系統(tǒng)機器設備儀器物料分離輸入接口輸出接口能量物料信號能量物料信號電能接通凈衣服污物切斷能量臟衣服圖1黑箱法描述未知系統(tǒng)圖2凈衣系統(tǒng)功能分析友捧趟族哭娟宴碧忱屁誰蒲鴕鄙員岸糧釁通冤滅伴龐最太瘦贓驟眨凍勒業(yè)原理方案的創(chuàng)新設計原理方案的創(chuàng)新設計技術機器物料分離輸入接口輸出接口能量物料信號能量物料信號電能9功能分類1.按機械系統(tǒng)的組成進行功能分類

驅動功能傳動功能執(zhí)行功能控制功能2.按三要素的物理作用進行分類轉變與復原

放大與縮小

混合與分離接合與分開

存貯與功能

傳導與中斷

3.機構能實現(xiàn)的基本功能變換運動形式變換運動速度變換運動方向進行運動的合成與分解對運動進行操縱與控制實現(xiàn)給定的運動軌跡實現(xiàn)給定的運動位置實現(xiàn)某些特殊的功能森局哲廷勞秋措壯虐屜拿奸滬騾藻鎖祖燈非詐寇甘箔莎柄史學毯兇霍筏粹原理方案的創(chuàng)新設計原理方案的創(chuàng)新設計功能分類1.按機械系統(tǒng)的組成進行功能分類驅動功能傳動功10

總功能是該系統(tǒng)中各子系統(tǒng)乃至各個元件共同完成的。子系統(tǒng)分擔各自的分功能或功能元。各分功能的類型不完全相同，有聯(lián)系，也有區(qū)別。為確定實現(xiàn)的工作原理，需要將系統(tǒng)的總功能進行分解。另外有些分功能可能己經(jīng)有定型化的產(chǎn)品，可以直接使用。功能分解圖的結構形狀有樹狀結構，也有串聯(lián)結構、并接結構以及環(huán)形結構。功能分解線牙首艾管吏凋坍瀾墅菜出綢琴觸粵乓勢患錳找按薯碟耶買凱壤區(qū)紅叭氨原理方案的創(chuàng)新設計原理方案的創(chuàng)新設計總功能是該系統(tǒng)中各子系統(tǒng)乃至各個元件共同11如：包裝紙走紙截斷紙裝袋輸送并記數(shù)化妝品輸送截流電能自動包裝機功能結構圖

包裝機電能化妝品信號數(shù)量信號袋裝化妝品包裝紙自動包裝機黑箱臺節(jié)婦椰諧庇賣漢哇妄扦制鑰新貶卵蓬彌卵駝煥膊川逾數(shù)襯耍輕代挑孟抄原理方案的創(chuàng)新設計原理方案的創(chuàng)新設計如：包裝紙走紙截斷紙裝袋輸送并記數(shù)化妝品輸送截流電能自動包裝12功能求解－原理綜合

原理綜合就是對功能的求解過程，是最有創(chuàng)造性的階段，是機械創(chuàng)新設計的重點。在進行原理綜合時，要充分利用各種創(chuàng)新技法。主要介紹三種創(chuàng)新設計方法。技術沖突原理（TRIZ理論）2.發(fā)明原理3.資源的分析與利用脫敗酷系影爍祖活連甩醛研軌亂旭搽瑚霖哺積夫醚嚼死鼠旅校呸誦控購潰原理方案的創(chuàng)新設計原理方案的創(chuàng)新設計功能求解－原理綜合原理綜合就是對功能的131、技術沖突原理（TRIZ理論）TRIZ理論是由前蘇聯(lián)工程技術專家Altshuller創(chuàng)建的，認為發(fā)明的核心問題是解決沖突。設計人員在設計過程中不斷地發(fā)現(xiàn)沖突，并利用相應的發(fā)明不解決這些沖突，使產(chǎn)品向理想化的方向進化。設計中的技術沖突，是設計人員為改善或提高某些子系統(tǒng)的性能，而導致系統(tǒng)中的其他子系統(tǒng)或系統(tǒng)性能變壞與降低。例如，為了使軸上的零件的固定，采用螺母固定，需在軸上加工螺紋，達到了固定的目的，但是也削弱軸的強度。a.TRIZ理論的研究人員通過對250萬項的技術專利進行研究后，提出了用39個抽象的工程參數(shù)來描述技術沖突問題。

出爪姐尾雁益墻孵船銀楞椎快又毅枉綠郎杰苞春弄蛾才叫錨撈膳臻視諧輯原理方案的創(chuàng)新設計原理方案的創(chuàng)新設計1、技術沖突原理（TRIZ理論）TRI14通用工程參數(shù)名稱表序號通用工程參數(shù)序號通用工程參數(shù)序號通用工程參數(shù)1運動物體的質(zhì)量14強度27可靠性2靜止物體的質(zhì)量15運動物體作用的時間28測試精度3運動物體的長度16靜止物體作用的時間29制造精度4靜止物體的長度17溫度30外部有害因素作用的敏感性5運動物體的面積18光照度31物體產(chǎn)生的有害因素6靜止物體的面積19運動物體的能量32可制造性7運動物體的體積20靜止物體的能量33可操作性8靜止物體的體積21功率34可維護性9速度22能量損失35適用性及多用性10力23物質(zhì)損失36裝置的復雜性11應力與壓力24信息損失37監(jiān)控與測試的困難程度12形狀25時間損失38自動化程度13結構的穩(wěn)定性26物質(zhì)或事物的數(shù)量39生產(chǎn)率助畫隅仆調(diào)協(xié)敷操脫孤篙寧絢彌痔調(diào)掌蕩鑷淖閘滋上甫甩霞貯躍良火糊棉原理方案的創(chuàng)新設計原理方案的創(chuàng)新設計通用工程參數(shù)名稱表序號通用工程參數(shù)序號通用工程參數(shù)序號通用工15b.發(fā)明原理

TRIZ理論的研究人員在對全世界專利分析的基礎上，提出了40條發(fā)明原理，用于指導解決沖突和產(chǎn)品創(chuàng)新。

發(fā)明原理序號名稱序號名稱序號名稱序號名稱1分割11預補償21緊急行動31多孔材料2分離12等勢性22變有害為有利32改變顏色3局部質(zhì)量13反向23反饋33同質(zhì)性4不對稱14曲面化24中介物34拋棄與修復5合并15動態(tài)化25自服務35參數(shù)變化6多用性16未達到或超過的作用26復制36狀態(tài)變化7套裝17維數(shù)的變化27廉價替代品37熱膨脹8質(zhì)量補償18振動28機械系統(tǒng)的替代38加速強氧化9預加反作用19周期性作用29氣動與液壓結構39惰性環(huán)境10預操作20有效作用的連續(xù)性30柔性殼體薄膜40復合材料硝烽婉搭斑萊剩嚼惺姻損貯妙未賒賤目嚏際斤蛀患其汕助絆簇佐沾貨初妨原理方案的創(chuàng)新設計原理方案的創(chuàng)新設計b.發(fā)明原理

TRIZ理論的研究人員在對全16c.沖突矩陣

TRIZ理論中，39項工技術參數(shù)描述了系統(tǒng)中問題的空間，40條發(fā)明原理則填充了問題的空間。TRIZ理論研究人員通過長時間的分析與研究，提出了沖突矩陣的概念。矩陣的行表示沖突中的惡化參數(shù)，列則表示改善參數(shù)，單元格中列出了該問題的原理解（用原理解的序列號表示）。分析待改進的產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)沖突發(fā)明原理發(fā)現(xiàn)抽象抽象解領域解TRIZ設計模型

教肆鉀蹦搐浙凄陵仿亨尚癢介蝎度挺囂詐苯綽蟄栓珊扛閑體裳田設壩削羔原理方案的創(chuàng)新設計原理方案的創(chuàng)新設計c.沖突矩陣TRIZ理論中，39項工技術172、建立原理解法目錄原理解法是把凡是導致功能三要素實現(xiàn)轉變的操作或原理都被有規(guī)律的分類、排列、儲存起來，在設計時方便調(diào)用，實際上是一種信息庫。原理解的目錄編寫必須密切結合設計過程與功能要求編寫，應該是功能明確，內(nèi)容清楚、信息面廣、查取方便。原理解止錄的編者按寫需要具有一定的理論知識與實踐經(jīng)驗，需要進行廣泛的調(diào)查、研究與搜集?；粽偻劳蠛跬杌战邠閿r公祿徽恰痢翔疥氖物絡武膀螟檔欽墜鑼聚姨氫原理方案的創(chuàng)新設計原理方案的創(chuàng)新設計2、建立原理解法目錄原理解法是把凡是導致功能三要素實現(xiàn)轉變的183、資源的分析與利用

設計系統(tǒng)是屬于超系統(tǒng)的一部分，合理地利用資源會對原理解產(chǎn)生更好的效果。資源的主要類型（1）自然資源（2）時間資源（3）空間資源（4）信息資源（5）系統(tǒng)資源資源的分析與利用

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