大工14春《機(jī)械制造裝備設(shè)計》輔導(dǎo)資料四.doc

大連理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院機(jī)械制造裝備設(shè)計輔導(dǎo)資料四主 題：第1章 機(jī)械制造及裝備設(shè)計方法 （第6節(jié)）學(xué)習(xí)時間：2014年4月21日4月27日內(nèi) 容：這周我們將學(xué)習(xí)本門課程課件第1章的第6節(jié)，這部分主要介紹機(jī)械制造裝備設(shè)計的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價、可靠性評價、人機(jī)工程學(xué)評價、結(jié)構(gòu)工藝性評價、產(chǎn)品造型評價、標(biāo)準(zhǔn)化評價，希望同學(xué)們認(rèn)真學(xué)習(xí)，下面整理出整體框架供同學(xué)們學(xué)習(xí)。一、本周學(xué)習(xí)目標(biāo)了解機(jī)械制造裝備設(shè)計的評價方法二、本周學(xué)習(xí)內(nèi)容機(jī)械制造裝備設(shè)計的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價、可靠性評價、人機(jī)工程學(xué)評價、結(jié)構(gòu)工藝性評價、產(chǎn)品造型評價、標(biāo)準(zhǔn)化評價三、具體主要內(nèi)容 機(jī)械制造裝備的評價主要包括：技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價、可靠性評價、人機(jī)工程學(xué)評價、結(jié)構(gòu)工藝性評價、產(chǎn)品造型評價、標(biāo)準(zhǔn)化評價等。（一）技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價的步驟（1）建立目標(biāo)系統(tǒng)和確定評價標(biāo)準(zhǔn)（2）確定重要性系數(shù)（3）確定各設(shè)計方案的評價分?jǐn)?shù)（4）總權(quán)重值為n個設(shè)計方案的加權(quán)值累加（5）技術(shù)評價 為總權(quán)重的最大值技術(shù)評價值處于1-0.6之間的方案為技術(shù)上可行方案。（6）經(jīng)濟(jì)評價經(jīng)濟(jì)評價是理想生產(chǎn)成本與實際生產(chǎn)成本之比，即：經(jīng)常理想成本應(yīng)低于市場同類產(chǎn)品最低價的70%。經(jīng)濟(jì)評價越大，代表經(jīng)濟(jì)效果越好，=1的方案經(jīng)濟(jì)上最理想。如經(jīng)濟(jì)評價值小于0.7，說明方案的實際生產(chǎn)成本大于市場同類產(chǎn)品的最低價，一般不予考慮，取值(1-0.7)（7）技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價當(dāng)和的值相差不太懸殊時，可用均值法計算值：當(dāng)和的值相差很懸殊時，建議用雙曲線法計算值：（二）可靠性評價可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。1.可靠性概念（1）可靠度可靠度是可靠性的度量化指標(biāo)，是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)，完成規(guī)定任務(wù)的概率，一般記為R。可靠度是時間的函數(shù)，故也記為R（t）。（2）失效率失效率是指工作到某時刻尚未失效的產(chǎn)品，在該時刻后單位時間內(nèi)發(fā)生失效的概率，也稱之為故障率。（3）可靠壽命可靠壽命是指給定的可靠度所對應(yīng)的時間。（4）修復(fù)率修復(fù)率是修復(fù)時間達(dá)到某個時刻但尚未修復(fù)的產(chǎn)品，在該時刻后的單位時間內(nèi)完成修復(fù)的概率。評價修復(fù)率是在某一規(guī)定時間間隔（，）內(nèi)修復(fù)率的平均值，即：2.可靠性預(yù)測可靠性預(yù)測是對新產(chǎn)品設(shè)計的可靠性水平進(jìn)行評估，計算出產(chǎn)品或其零部件可能達(dá)到的可靠性指標(biāo)。目的是為了發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，提供方案比較、修改、優(yōu)選和進(jìn)行可靠性分配的依據(jù)，并對產(chǎn)品的維修費(fèi)用以至全壽命運(yùn)行費(fèi)用作出估計。預(yù)測方法有統(tǒng)計分析法、失效模式、影響及后果分析法、故障樹分析法、可靠性邏輯框圖法及近似值法等。在分析系統(tǒng)可靠性時，必須了解系統(tǒng)中每個單元的功能。產(chǎn)品作為一個系統(tǒng)可分為串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)系統(tǒng)。串聯(lián)系統(tǒng)中，只要一個單元功能失效，整個系統(tǒng)的功能就失效，又稱非儲備系統(tǒng)。串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度等于組成系統(tǒng)的各獨(dú)立單元可靠度的連乘積，即n為獨(dú)立單元數(shù)；為第i個獨(dú)立單元的可靠度。并聯(lián)系統(tǒng)中只要一個單元工作，整個系統(tǒng)就能正常工作，又稱為儲備系統(tǒng)。并聯(lián)系統(tǒng)可靠度： ，取n=2-3混聯(lián)系統(tǒng)由串聯(lián)和并聯(lián)組成，按等效后的串聯(lián)和并聯(lián)計算。3.可靠性指標(biāo)的分配可靠性分配的原則：對技術(shù)成熟的單元、重要的單元可分配較高的可靠度。可靠性分配方法有等同分配法、按比例分配法、綜合評分分配法、最優(yōu)化分配法。（三）人機(jī)工程學(xué)評價1.人因素方面人體靜態(tài)與動態(tài)的形體尺寸參數(shù)，人對信息的感知特性，人的反應(yīng)及能力特性，人在勞動中的心理特征等，使設(shè)計的產(chǎn)品符合人的生理、心理特點，具有一個安全、舒適、可靠、高效的工作條件。2.機(jī)器因素方面設(shè)計產(chǎn)品時，產(chǎn)品自身結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足人機(jī)工程學(xué)方面的要求。如：信號顯示裝置設(shè)計、操縱裝置設(shè)計、安全保障技術(shù)、人體舒適性和使用方便性。3.環(huán)境因素方面需評價的內(nèi)容包括作用空間，如場地、廠房、機(jī)器布局、作業(yè)線布置、道路及交通、安全門等；物理環(huán)境包括照明、空氣溫度、濕度、氣壓、粉塵、輻射、噪聲等；化學(xué)環(huán)境包括有毒物質(zhì)、化學(xué)性有害氣體及水質(zhì)污染等。4.人機(jī)系統(tǒng)方面人的功能和其它各部分功能之間的聯(lián)系和制約條件，人機(jī)之間功能的合理分配方法；系統(tǒng)中被控對象狀態(tài)信息處理過程，人機(jī)控制鏈優(yōu)化；人機(jī)系統(tǒng)可靠性和安全性；環(huán)境因素對勞動質(zhì)量及生活質(zhì)量的影響，提高作業(yè)舒適度和安全保障的設(shè)計。（四）結(jié)構(gòu)工藝性評價結(jié)構(gòu)工藝性評價 目的是降低生產(chǎn)成本,縮短生產(chǎn)時間,提高產(chǎn)品質(zhì)量。應(yīng)從加工、裝配、維修和運(yùn)輸?shù)确矫鎭碓u價。1加工工藝性 從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理組合和零件加工工藝性兩方面評價加工工藝性。2裝配工藝性 裝配的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；裝配的零件結(jié)合部位結(jié)構(gòu)便于配的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于自動儲存、識別、整理、夾取和移動。3維修工藝性 綜合分析評價：平均修復(fù)時間短；維修所需元器件或零部件的互換性好，易買到或有充足的備件；有寬敞 的維修工作空間；維修工具、附件及輔助維修設(shè)備的數(shù)量和種類少，準(zhǔn)備齊全；維修技術(shù)的復(fù)雜性低；維修人員數(shù)量少；維修成本低；采用狀態(tài)監(jiān)測和自動記錄指導(dǎo)維修。（五）產(chǎn)品造型評價 機(jī)械產(chǎn)品的造型的總原則：經(jīng)濟(jì)實用、美觀大方?！敖?jīng)濟(jì)”指的是造型成本低，提高產(chǎn)品的可靠性、壽命和人機(jī)界面。“實用”是實用操作方便、舒適、符合人體生理和心理特征。產(chǎn)品的造型設(shè)計按美學(xué)原則包括如下幾個方面：（1）尺度與比例產(chǎn)品造型的比例一般是指造型的整體與局部、局部與局部之間大小對比的關(guān)系，以及整體或局部本身長、寬、高之間的比例關(guān)系。（2）對稱與均衡產(chǎn)品造型應(yīng)具有良好的視覺平衡效果給人以穩(wěn)定的感覺。（3）安定與輕巧是指形體靠近地面的部分重而大，顯得穩(wěn)定、可靠、安全。（4）重點與一般是指對造型的主體部分的體量、形狀、線型等加以重點的渲染，使其顯示出較高的藝術(shù)表現(xiàn)力；而對于一般或次要的部件僅作普通的處理，使其符合形體統(tǒng)一的原則，起到襯托主體作用。（5）對比與調(diào)和對比是對某一部分進(jìn)行重點處理，突出地表現(xiàn)需強(qiáng)調(diào)的部分，使造型生動、個性鮮明、避免平淡。調(diào)和是對造型中的構(gòu)成要素進(jìn)行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)處理，使造型柔和親切，避免生硬雜亂。如線型 、體量 、方向 、虛實 、質(zhì)感 、色彩。（6）過渡與呼應(yīng)過渡是指在兩個相鄰的形體、面或色彩之間，采用逐漸演變的形式把二者聯(lián)系起來，以取得和諧的造型效果。呼應(yīng)是指造型設(shè)計時，利用“形”、“色”、“質(zhì)”的某些相同或相似的特點進(jìn)行處理，產(chǎn)生心理和視覺印象上的聯(lián)系和位置的相互照應(yīng)，使整體造型顯得和諧、均衡、統(tǒng)一效果。（7）節(jié)奏與韻律產(chǎn)品造型的節(jié)奏與韻律是指造型的某些要素，如形體、線型、色彩、肌理以及方向、大小等作有規(guī)則的變化和重復(fù)，在空間產(chǎn)生抑揚(yáng)頓措的視覺效果，給人帶來心理上的愉快和美感。（六）標(biāo)準(zhǔn)化評價1.標(biāo)準(zhǔn)化及其目的標(biāo)準(zhǔn)化的定義：在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、科學(xué)及管理等社會實踐中，對重復(fù)性事物和概念通過制訂、發(fā)布和實施標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到統(tǒng)一，以獲得最佳秩序和社會效益。實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的目的：為合理簡化產(chǎn)品的品種規(guī)格；提高信息傳遞的效率；在生長、流通、消費(fèi)等方面，能夠全面地節(jié)約人力和物力；在商品交換與提高服務(wù)質(zhì)量方面，保護(hù)消費(fèi)者的利益和社會公共利益；在安全、衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)方面，保障人類的生命、安全與健康；在國際貿(mào)易中，消除國際貿(mào)易“技術(shù)壁壘”。2.標(biāo)準(zhǔn)分類按照性質(zhì)來分，可分為三種：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工作標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)。按照標(biāo)準(zhǔn)化對象的特征來分，可分為四種：基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、方法標(biāo)準(zhǔn)、安全衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)四大類。按照標(biāo)準(zhǔn)的適于范圍，標(biāo)準(zhǔn)分為六個不同的級別，國際標(biāo)準(zhǔn)、區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（包括專業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)、部委標(biāo)準(zhǔn)）、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)六個級別。3.企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)指一定范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)按其內(nèi)在聯(lián)系形成的科學(xué)的有機(jī)整體。標(biāo)準(zhǔn)體系是由層次結(jié)構(gòu)和領(lǐng)域結(jié)構(gòu)組成。層次結(jié)構(gòu)表明各級標(biāo)準(zhǔn)之間的縱向聯(lián)系；領(lǐng)域結(jié)構(gòu)表明行業(yè)之間的橫向聯(lián)系。按標(biāo)準(zhǔn)體系的適用范圍可分為國家標(biāo)準(zhǔn)體系、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系。4.產(chǎn)品設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化對產(chǎn)品設(shè)計進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化評價的主要內(nèi)容有：企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的審查、設(shè)計文件的標(biāo)準(zhǔn)化審查、工藝文件的標(biāo)準(zhǔn)化審查、工裝設(shè)計文件的標(biāo)準(zhǔn)化審查。四、練習(xí)題1機(jī)械制造裝備的評價主要包括哪幾種？答案：機(jī)械制造裝備的評價主要包括：技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價、可靠性評價、人機(jī)工程學(xué)評價、結(jié)構(gòu)工藝性評價、產(chǎn)品造型評價、標(biāo)準(zhǔn)化評價等。2. 簡述可靠度、失效率、可靠壽命、修復(fù)率的概念。答案：（1）可靠度可靠度是可靠性的度量化指標(biāo)，是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)，完成規(guī)定任務(wù)的概率，一般