《現(xiàn)代設計方法》課件第4章

第4章反求工程及反求設計4.1技術引進與反求工程4.2反求工程及反求設計的基本內容4.3軟件反求設計法4.4實物反求設計法4.5影（圖）像反求設計法

4.1技術引進與反求工程

眾所周知，在經(jīng)歷了第二次世界大戰(zhàn)后，日本國內一片狼藉，經(jīng)濟蕭條，國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值僅為英國的1/29，法國的1/38，落后于歐美等強國20～30年。然而，僅僅經(jīng)過短短的10～20年時間的建設，日本已成為僅次于美國的世界第二號經(jīng)濟強國。晶體管是美國人發(fā)明的，而索尼公司購買了晶體管技術專利后，開發(fā)出的晶體管收音機風靡全球。日本的本田公司通過對世界各國生產(chǎn)的500多種型號的摩托車進行分析研究后，成功開發(fā)出暢銷的本田摩托車。另外，日本的鋼鐵生產(chǎn)技術也主要源自奧地利、美國、德國、瑞士和前蘇聯(lián)等國家。

日本靠什么能在戰(zhàn)后迅速崛起？索尼、本田等公司成功的奧妙何在？

戰(zhàn)后的日本為了在短期內發(fā)展本國經(jīng)濟與建設，把引進先進技術的“吸收性戰(zhàn)略”作為堅定不移的國策，提出“第一臺引進，第二臺國產(chǎn)化，第三臺出口”的發(fā)展口號，這使日本公司節(jié)省了2/3的研究時間和9/10的研發(fā)經(jīng)費。我國在20世紀50年代，通過與前蘇聯(lián)“合作、支援、引進”，在國防以及重工業(yè)建設方面打下了堅實的基礎。在20世紀60年代到80年代以前，過分強調要“獨立自主、自力更生”，技術與經(jīng)濟對外交流很少，這嚴重地影響了我國在各個領域的發(fā)展。20世紀80年代實行“對外開放、對內搞活”的改革開放政策以來，“招商引資、技術引進”對促進國家科學技術進步，推動經(jīng)濟與建設起到了很大的作用。例如，引進日本等國家的先進技術，推動了我國在顯像管、鋼鐵生產(chǎn)等領域的發(fā)展；與美國、法國、德國、日本、韓國等合作，大量引進汽車生產(chǎn)技術，使我國在汽車工業(yè)領域躍居世界大國。國內外大量事實證明，技術引進是吸收國外先進科學技術，促進民族經(jīng)濟高速增長的戰(zhàn)略措施。隨著科學技術的發(fā)展和經(jīng)濟的全球化，科技成果的應用已成為推動社會進步和生產(chǎn)力發(fā)展的重要手段。所以，世界各個國家都在充分利用別國的先進科學技術成果，通過引進、消化、吸收、創(chuàng)新成為自己的新技術。然而，若僅僅引進別人的技術而不發(fā)展成為自有技術，那么我們將永遠受制于別人。技術是有產(chǎn)權的，受知識產(chǎn)權法保護。近些年來，我國在某些領域只重視引進而不強化吸收使得我們蒙受了相當大的損失，例如VCD、DVD專利問題，軟件版權問題，木地板鎖扣技術問題，等等。在汽車工業(yè)領域，我們所看到的是“國外品牌，合作生產(chǎn)”，民族品牌、民族汽車工業(yè)發(fā)展空間越來越小。所以，我們不但要大力引進國外先進技術，更重要的是對引進技術進行深入的分析研究，做好吸收、消化工作，在此基礎上進行技術創(chuàng)新。

“引進技術，學習他人”要遵循“引進、消化、吸收、創(chuàng)新”八字方針。從引進到創(chuàng)新一般要經(jīng)歷三個階段。

1．應用階段

應用階段要學會并掌握引進產(chǎn)品相關硬件技術的操作、使用和維修方法，盡可能發(fā)揮其在生產(chǎn)中的作用，以創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟效益。該階段關鍵是要了解其結構、生產(chǎn)工藝、技術特性，做到“知其然”。

2．消化階段

消化階段應深入分析研究引進對象的設計原理、結構、材料、工藝、管理方法等，運用現(xiàn)代設計理論、方法、檢測手段等對其進行技術測定，以了解其材料配方、工藝流程、技術標準、質量控制、安全保護等技術條件，重點是掌握其關鍵技術，做到“知其所以然”。

3．吸收創(chuàng)新階段

該階段要在消化引進技術的基礎上，揚長避短，開展二次創(chuàng)新設計，以開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的新產(chǎn)品，實現(xiàn)從技術引進到技術輸出的轉化，獲得更大的經(jīng)濟效益，這是技術引進工作中的關鍵環(huán)節(jié)。

那么，怎樣才能更好地消化、吸收和創(chuàng)新呢？

4.2反求工程及反求設計的基本內容

4.2.1基本概念

反求工程是消化、吸收先進技術的一系列分析方法和應用技術的組合，它以先進產(chǎn)品的實物、軟件（圖紙、程序、技術文件等）或影像（圖片、照片等）作為研究對象，應用現(xiàn)代設計理論和方法、生產(chǎn)工程學、材料學及相關專業(yè)知識，對其進行系統(tǒng)的分析與研究，探索并掌握其關鍵技術，進而開發(fā)出先進產(chǎn)品。

反求工程涉及產(chǎn)品的研究與發(fā)展、生產(chǎn)制造工程、管理和市場等方面，是一門跨學科、跨專業(yè)的綜合系統(tǒng)性工程。反求工程研究的主要內容如下：

（1）探索反求對象的設計指導思想，這是分析和了解整個產(chǎn)品設計的前提。

（2）探索原理方案，重點是掌握其在滿足使用要求下的功能目標及實現(xiàn)方法。

（3）探索結構設計原理及方法，確定結構參數(shù)、尺寸、形狀、連接方式以及產(chǎn)品的造型設計方法等。

（4）探索精度設計（公差設計）方法。

（5）探索材料選用及設計思想。

（6）確定反求對象的工作性能。

（7）確定對象的維護與管理方法。開展反求工程工作的要點如下：

（1）了解有關產(chǎn)品及技術的發(fā)展動向，選好反求對象。

（2）綜合運用系統(tǒng)工程、價值分析、優(yōu)化工程、相似理論等現(xiàn)代設計理論和方法，掌握數(shù)學、力學、材料學等基礎理論，以及機械、液壓與氣動、光電技術、現(xiàn)代分析測試技術、計算機技術等相關專業(yè)知識。

（3）深入分析研究，掌握關鍵技術，知其所以然。

（4）了解反求對象的知識產(chǎn)權保護情況，做好二次創(chuàng)新設計的知識產(chǎn)權保護工作。反求設計方法也稱為二次設計，是指通過對已有產(chǎn)品或技術進行分析研究，掌握其功能原理、參數(shù)、尺寸、材料和結構，特別是關鍵技術，并在此基礎上進行仿制或者再設計，開發(fā)出先進產(chǎn)品。4.2.2反求設計的過程及內容

1.反求設計的過程

反求設計過程如圖4－1所示。圖4－1反求設計過程反求分析是指對反求對象從功能、原理方案、零部件結構、材料性能、加工工藝、裝配工藝等方面進行全面分析與研究，明確其關鍵功能及關鍵技術，突出一個“求”字。對其設計的特點及不足有所評價，對其不合理或不合乎國情、廠情之處有所改變，這里突出一個“變”字。根據(jù)反求對象的形式不同，反求分析可分為實物反求、軟件反求和影像反求。

在反求實物時，可利用測量工具及手段獲取相關參數(shù)和尺寸，通過實驗獲得相應性能。

軟件反求包括圖紙、技術資料、產(chǎn)品樣本等，反求時要研究消化設計意圖、思想、方法等，直接獲得反求對象的外形、零部件結構參數(shù)、材料等信息，對性能類參數(shù)還需要適當?shù)赜嬎愫湍M試驗。

以產(chǎn)品照片、圖片、使用說明書、廣告介紹、參觀印象、影視畫面等作為參考資料進行的產(chǎn)品反求稱為影像反求設計。由于這些資料只是簡要介紹，所以要掌握其核心技術往往難度較大?？赏ㄟ^觀察、分析、推理等了解其功能原理和結構特點，通過透視變換和解析法求得主要尺寸以及相互關系，通過類比法求出若干絕對尺寸后，再推算出其它部分的尺寸。

2．反求設計的內容

反求設計包括測繪仿制、變參數(shù)設計、適應性設計和開發(fā)性設計。

測繪仿制是反求的基礎，如果僅有測繪仿制而沒有再設計，反求設計的意義也就不大了。

變參數(shù)設計是指在原產(chǎn)品原理和結構方案的基礎上，僅改變某些尺寸和性能參數(shù)，以滿足不同工作需要的設計。

適應性設計是在原產(chǎn)品原理方案的基礎上，僅改變部分參數(shù)、結構或零部件，以克服原產(chǎn)品的缺點或適應新的使用要求的設計。開發(fā)性設計也稱為創(chuàng)新設計，是指針對反求對象的功能，提出新的原理方案，完成從方案設計、技術設計到施工設計的全過程。

進行反求分析與設計時，一般可從以下幾個方面進行：

（1）產(chǎn)品設計的指導思想。

（2）原理方案的分析。

（3）結構分析。

（4）形體尺寸。

（5）精度分配（公差設計）。

（6）材料分析。

（7）工作性能分析。

（8）造型設計分析。

3．反求設計結果的評價與決策

對所完成的反求設計，應從可實施性、可靠性、加工制造復雜性、技術和經(jīng)濟等方面進行綜合分析評價、評審，形成設計及評價技術文件。

4.3軟件反求設計法

4.3.1技術引進的兩種模式

技術引進一般可分為硬件和軟件兩種模式。

硬件模式以引進產(chǎn)品實物為主，以獲得所謂“物化的技術”來擴大生產(chǎn)能力，并在此基礎上進行仿造、改造和創(chuàng)新設計。

軟件模式以引進設計、制造、使用以及研制技術秘密為主，以增強本國設計、制造的“自生能力”。為了研制新產(chǎn)品，解決國家技術難題，需要一種“創(chuàng)新能力”，創(chuàng)新能力和建設能力的綜合構成了生產(chǎn)力中的“自生能力”，這是技術進步和生產(chǎn)力發(fā)展的基礎，是一種“動態(tài)生產(chǎn)力”，軟件模式可獲得這種動態(tài)生產(chǎn)力。4.3.2軟件反求的內容及特點

技術軟件泛指與產(chǎn)品設計、制造、使用等有關的技術圖紙、樣本、產(chǎn)品標準、規(guī)范、設計計算說明書、工具、工裝設計標準、工藝守則、操作規(guī)范、管理規(guī)范，質量保證手冊、制造驗收文件、使用說明書等，統(tǒng)稱為技術文件。

通過對引進技術軟件進行破譯以探索技術奧秘，并消化、吸收、創(chuàng)新使之國產(chǎn)化，可培植和發(fā)展本國生產(chǎn)技術上的自生能力。軟件反求具有以下特點：

（1）抽象性。軟件只是對產(chǎn)品相關信息的描述，反求過程主要是處理抽象信息。

（2）科學性。從技術文件中提取信息，經(jīng)過科學的分析、轉換，去偽求真，由低級到高級逐步破解出其技術奧妙，以獲得接近客觀的真值。

（3）智力性。軟件反求是智力思維活動過程，用邏輯思維分析和研究技術文件，用形象思維設計出新的產(chǎn)品。

（4）綜合性。集中各類專門人才，綜合運用優(yōu)化設計、相似理論、模糊理論、可靠性、價值工程、決策理論、預測理論、圖論、計算機技術等多學科的知識。

（5）創(chuàng)造性。在分析獲得相關信息的基礎上，進行創(chuàng)新開發(fā)設計。

4.3.3軟件反求設計要點

1．產(chǎn)品設計策略思想反求

產(chǎn)品設計策略思想反求就是獲得反求對象的開發(fā)與設計理念。例如，產(chǎn)品是如何定位的？如何確定功能與需求、價值與成本之間的關系？該產(chǎn)品有什么特色？為什么該產(chǎn)品能成為大眾喜愛的暢銷產(chǎn)品？

人們購買產(chǎn)品，實際上是購買產(chǎn)品所具有的功能。人們是否花錢購買該產(chǎn)品取決于產(chǎn)品的價值。根據(jù)價值工程理論，產(chǎn)品的價值可表示為式中，V為產(chǎn)品價值；F為產(chǎn)品功能；C為實現(xiàn)功能的成本。提高產(chǎn)品價值的策略思想如下：

（1）增加F，C不變。

（2）降低C，F(xiàn)不變。

（3）增加C以增加F。

（4）降低F以降低C。

（5）增加F，降低C。其中，方法（1）、（2）、（3）、（4）是產(chǎn)品設計中普遍采用的策略思想。方法（5）是最理想的策略，但也是最困難的策略，它依賴于新技術、新工藝、新材料的突破。例如，大規(guī)模集成電路的應用使得計算機的功能和使用性能顯著增加，而成本又大大降低。用現(xiàn)代電子元器件替代機械裝置，用高新技術取代常規(guī)技術，這是現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)設計的主要手段和策略。在產(chǎn)品設計策略思想反求時，可通過對不同廠商生產(chǎn)的同類產(chǎn)品進行功能、結構、成本、使用性能等方面的對比分析。例如，在家用汽車的開發(fā)設計理念中，德國、美國廠商注重產(chǎn)品的安全性，認為安全是第一要素，所以整車質量大，較為皮實耐用，但油耗高，汽車內飾稍顯粗糙；日本汽車追求低油耗和舒適性，車體外型美觀輕巧，內飾高檔、人性化，操控簡便、電子化；韓國汽車則追求低成本、經(jīng)濟性。

在產(chǎn)品開發(fā)設計中，對產(chǎn)品進行合理定位是非常重要的。

2．產(chǎn)品原理方案反求

產(chǎn)品原理方案反求就是探求設計問題的技術解和技術路線，是對產(chǎn)品功能實施原理的技術效應反求。

在技術系統(tǒng)中，各種功能都只有建立在以自然科學原理為基礎的技術效應的基礎上才能實現(xiàn)。例如，機械工程主要依賴于物理學原理和技術物理效應。

通過對技術文件資料進行剖析，結合專業(yè)知識，可分析求得原理方案的特色和特點、可行性，以及技術條件的合理性和經(jīng)濟性。

3．結構方案反求

結構方案反求是指在滿足總功能的前提下，根據(jù)技術文件，分析整機的構成、各分系統(tǒng)或部件的作用、聯(lián)接方式、零件設計的正確性和可制造性，評價產(chǎn)品性能的優(yōu)劣性、操控維修性、安全可靠性能等。

任何一種產(chǎn)品的結構方案都是由基本結構要素（形狀、數(shù)目、位置、尺寸、聯(lián)接方式等）構成的。分析掌握了基本要素后，可再衍生新方案。（1）功能面的結構變型。零件中完成功能的主要表面稱為功能面，例如刀刃面、輪齒面等。功能面的構形是確定零件結構的主要因素。可對形狀、大小、數(shù)量、位置、順序等主要參數(shù)進行變型，以綜合出新方案。

（2）支承及聯(lián)接方式的變型。支承和聯(lián)接是對功能載體或零件間的相對位置和相對運動實施的約束，并在其間進行運動和力的傳遞。

相對靜止元件間聯(lián)接變型的反求可以根據(jù)鎖合形式和拆卸特點進行分析。鎖合形式可分為形鎖合、力鎖合和材料鎖合。拆卸分為可拆卸和不可拆兩種。（3）傳動方式的變型?？砂凑諅鲃釉恚C械、液、氣、電）、運動形式（移動、轉動、復合運動）、運動性質（連續(xù)、間斷、單向、多向）等進行反求。

（4）尺度變換。零件表面尺寸變化可引起形態(tài)變化。4.3.4結構反求設計應遵循的原理

1．等強度原理

等強度原理指使各個零件的各個部位具有同等使用壽命。

2．力平衡原理

力平衡原理指傳遞力以及力矩時而伴生的無用力，在無用力產(chǎn)生處將其平衡掉，不讓其傳遞到其它部位。

3．合理力流原理

力傳遞軌跡形成的力線匯聚在一起就是“力流”。力流不會在連續(xù)物體上突然中斷，它會到處穿過，也可以封閉起來。力流的固有特性是傾向于沿最短路線傳遞，在最短路線的附近力流就密集，形成高應力區(qū)，沒有力流穿過的部位實際上并不受力，所消耗的材料也就是多余的。因此，應盡可能沿力流最短路線來設計零件的結構形狀。

4．變型協(xié)調原理

變型協(xié)調原理是指使聯(lián)接的相鄰零件在外載荷作用下的變型方向相同，并且盡可能減少相對變型。

5．任務分配原理

任務分配原理是指根據(jù)功能要求，確定載體應承擔的任務，應從占有空間、重要性、簡單、可靠、經(jīng)濟性等方面來分析，優(yōu)先考慮采用一個零件擔負多種功能。但當零件的一種或多種功能已經(jīng)達到極限狀態(tài)，不能再承擔其它功能時，應采用分擔功能（因為結構過于復雜，難于加工和裝配），使各個零件各得其所，物盡其用，從而提高工作能力。

6．自補償原理

通過巧妙地選擇系統(tǒng)元件及其在系統(tǒng)中的配置，以實現(xiàn)加強功能或避免失效的相互支持作用，稱為自補償。在正常情況下（例如額定載荷），自補償有加強、減載和平衡的功能。在緊急情況下（例如超載），自補償有保護和救援的功能。

在自補償結構中，所要求的總效應是由初始效應和輔助效應共同產(chǎn)生的。初始效應保證必要的初始狀態(tài)可靠，輔助效應是從決定功能的主要參數(shù)（例如圓周力、扭矩等）或由它產(chǎn)生的輔助參數(shù)（例如斜齒輪的軸向力、離心力、熱膨脹力等）得到的，輔助效應還可以從輔助的力流分配以及由它產(chǎn)生的應力形式和應力分布的變化得到。

7．穩(wěn)定性原理

從力學角度看，物體的平衡有穩(wěn)定平衡、隨遇平衡、不穩(wěn)定平衡狀態(tài)三種形式。當物體受干擾偏離原位后，在干擾去除后就應能自動復位，因此，結構設計中要考慮穩(wěn)定性問題。

4.4實物反求設計法

4.4.1概述

實物反求設計是以選定的產(chǎn)品實物為對象，通過對其功能原理、結構原理、尺寸參數(shù)、材料、包裝、使用性能等進行分析、測繪、研究、再設計，進而研制開發(fā)出新的產(chǎn)品，是一個認識產(chǎn)品→再現(xiàn)產(chǎn)品→創(chuàng)造產(chǎn)品的過程。在實物反求前，先要對大量同類產(chǎn)品進行全面分析，取長補短，綜合比較選定對象。在反求過程中，不要以造出原型為最終目標，而要以一為范、觸類旁通、舉一反三，關鍵是要從中受到啟發(fā)，獲得各種創(chuàng)造性、創(chuàng)新性的設計思想。根據(jù)反求對象范圍和工作量大小的不同，可把實物反求分為三種。

（1）整機反求。反求對象可以是產(chǎn)品的全部，即整臺機器，例如機床、汽車，也可以是成套設備中的重要設備，例如汽車裝配生產(chǎn)線上的焊接機器人。整機反求的工作量一般較大。

（2）分系統(tǒng)或部件反求。反求對象是組成產(chǎn)品或機器的重點關鍵部件，例如機床的主軸箱，加工中心的刀庫系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)。

（3）零件反求。反求對象是產(chǎn)品或機器中的某個零件。該零件在產(chǎn)品中起關鍵作用，成本高，易損耗。實物反求具有如下特點：

（1）物化了的對象直觀、形象，有利于形象思維。

（2）可通過直接測量獲得產(chǎn)品的結構尺寸和參數(shù)，通過分析和試驗獲得其功能、性能、材料特性以及其它相關設計參數(shù)。

（3）能獲得相關標準。

實物反求的缺點是工作量大，費用高。4.4.2實物反求設計的內容及過程

圖4－2實物反求設計的過程

1．反求準備

（1）組建設計小組，制定項目設計研究計劃。

（2）廣泛收集國內外同類產(chǎn)品設計、制造、使用以及研究、技術發(fā)展方面的資料，預測未來發(fā)展前景和趨勢。

（3）通過分析比較，開展可行性研究，對反求項目做出科學的評價。

（4）搜集反求對象盡可能詳細的技術文件并加以消化。

（5）搜集有關產(chǎn)品實物分解、測量、繪圖等方面的技術、方法、手段、標準等，做好測繪前的技術準備。

（6）備全測量所用的各種工具以及儀器設備，搭建測繪實驗平臺。

2．反求對象的功能、性能及技術狀態(tài)分析

（1）明確反求對象的主要功能、輔助功能等。

（2）測試樣機的工作性能，包括整機性能參數(shù)、運轉性能、動力性能、壽命及可靠性等。對測試所得數(shù)據(jù)進行分析與必要的理論計算。

3．樣機分解

（1）詳細分析樣機的整體結構，搞清具體構造。

（2）對樣機進行拍照，測量總體結構尺寸、安裝尺寸、主要執(zhí)行部件的運動尺寸等，繪制整體外形輪廓圖、結構裝配示意圖。

（3）按照樣機總體構造將其分解為分系統(tǒng)或部件，記錄下整個樣機和各部件的組成、對應、位置、聯(lián)接、傳動鏈及裝配關系，分析各個部件的作用。

（4）將部件分解為零件，記錄零件的數(shù)量、類型，編號后歸類保管。

（5）分解中要遵循由外及內，由上及下，由易拆卸到難拆卸，由一般件到重要、精密件的順序，做到可測量就不拆，保原樣不破壞，并且拆卸、測量后樣機能復原。

4．結構尺寸測量

仔細測量相關結構尺寸，重要零件尺寸要重復測量若干次，繪制出零件草圖并標注完整的測量尺寸，對測量數(shù)據(jù)進行分析評判。

5．零件工作技術條件的測定

零件工作技術條件的測定包括確定零件的精度、表面質量、材料和熱處理方法等，這是反求設計的重點，也是難點。

（1）根據(jù)零件功能作用和工作性能要求判定零件的重要性，確定相關的技術標準。

（2）根據(jù)基本尺寸的計算值與實測值之差值確定零件尺寸公差值。

（3）形位公差值應與尺寸公差值、表面粗糙度相適應。

（4）同一結構要素上的形位公差其形狀公差值要小于位置公差值。（5）測量零件表面粗糙度，并根據(jù)零件受約束情況、工作速度、作用力、摩擦狀態(tài)等，參照相關標準確定零件表面質量。

（6）分析零件的材料成分和組織結構，根據(jù)零件工作載荷和運動要求等，通過必要的力學分析計算選定材料。

（7）測量零件材料的硬度、耐磨性等，確定零件的熱處理條件。

在測量中，要特別注意關鍵部位、關鍵部件、薄弱環(huán)節(jié)和易損部件等，例如機器的執(zhí)行機構、執(zhí)行件、承載大和工作速度高的部件。

6．加工工藝分析

根據(jù)測量結果，分析和評價加工方法。

7．校對、審核與評價

仔細對照樣機，檢查測量項目的完整性，對測量結果進行技術和經(jīng)濟性評價。

8．二次設計

根據(jù)測量結果和反求目標，開展二次設計。

9．試制試驗新樣機

設計圖紙和技術文件審核通過后，試制新樣機并進行試驗，測定新樣機的技術性能，與原樣機進行對比分析，找出優(yōu)缺點，特別是不足之處，進一步修改完善。4.4.3實物反求設計實例

1．反求對象及功用分析

反求設計引進了日本的汽車倒車燈開關（實物），該開關裝在汽車的變速箱上，當掛入倒車擋位時，該開關閉合，接通電路倒車燈亮。

2．原型產(chǎn)品結構及工作原理分析

該產(chǎn)品的結構如圖4－3所示，主要由頂桿1、頂柱2、密封圈3、鋼碗4、彈簧5、頂圈6、導電片7、觸片8和回位彈簧9組成。圖4－3倒車開關的結構原理圖其工作原理是：在頂桿1被壓下后，通過頂柱2、彈簧5、頂圈6及回位彈簧9使得導電片與觸片8接合或分離。當頂桿1行程在1mm以內時，彈簧5的作用力小于彈簧9的彈簧力，使觸片8保持與導電片7的接觸；當頂桿1行程超過1mm時，彈簧5的作用力大于彈簧9的彈簧力，觸片被頂圈6推開而與導電片分離；頂桿釋放后，在彈簧9的作用下，系統(tǒng)復位。

由以上工作原理可知，該開關的閉合主要靠頂圈6、彈簧5和彈簧9的力平衡來實現(xiàn)，彈簧的變形量和頂圈厚度尺寸的變化直接影響著開關的工作性能，另外，開關的裝配工藝性也較差，因此要進行反求設計。

3．反求設計

（1）反求目標。開關功能不變，提高工作可靠性；保持該開關主體結構尺寸、安裝尺寸和外部形狀不變；反求設計后使得開關的制造成本降低。

（2）功能分析。分析開關的功能可知，開關中的通斷電路是必需功能，即基本功能，同時，要能可靠地復位并密封，這是輔助功能。倒車開關主要零件的功能如表4－1所示。表4－1倒車開關主要零件的功能

（3）二次設計。