第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì)

1、第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 第三章 機(jī)械產(chǎn)品 的功能原理設(shè)計(jì) 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 目錄 第一節(jié)第一節(jié) 功能原理設(shè)計(jì)的工作特點(diǎn)和工作內(nèi)功能原理設(shè)計(jì)的工作特點(diǎn)和工作內(nèi)容容 第二節(jié)第二節(jié) 功能、功能單元和功能結(jié)構(gòu)功能、功能單元和功能結(jié)構(gòu) 第三節(jié)第三節(jié) 功能原理的發(fā)展歷史及其基本類(lèi)型功能原理的發(fā)展歷史及其基本類(lèi)型 第四節(jié)第四節(jié) 兩種動(dòng)作功能及其對(duì)應(yīng)的求解思路兩種動(dòng)作功能及其對(duì)應(yīng)的求解思路 第五節(jié)第五節(jié) 工藝功能及其對(duì)應(yīng)的求解思路工藝功能及其對(duì)應(yīng)的求解思路 第六節(jié)第六節(jié) 關(guān)鍵技術(shù)功能、綜合技術(shù)功能及其對(duì)關(guān)鍵技術(shù)功能、綜合技術(shù)功能及其對(duì) 應(yīng)的求解思路應(yīng)的求解思路 第七節(jié)第七節(jié) 功能原理設(shè)計(jì)的工作要

2、點(diǎn)功能原理設(shè)計(jì)的工作要點(diǎn) 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 第一節(jié)第一節(jié) 功能原理設(shè)計(jì)的工作特點(diǎn)和工作內(nèi)容功能原理設(shè)計(jì)的工作特點(diǎn)和工作內(nèi)容 功能 原理 設(shè)計(jì): 針對(duì) 主要 功能 的原 理性 設(shè)計(jì) 稱(chēng)為 功能 原理 設(shè)計(jì)。 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 從上例可以看出：功能原理設(shè)計(jì)的重點(diǎn) 在于提出創(chuàng)新構(gòu)思，使思維盡量“發(fā) 散”，力求提出較多的解法供比較選優(yōu)。 對(duì)構(gòu)件的具體結(jié)構(gòu)、材料和制造工藝等 則不一定要有成熟的考慮，因此常只需 用簡(jiǎn)圖或示意圖來(lái)表示所構(gòu)思的內(nèi)容。 功能原理設(shè)計(jì)是對(duì)產(chǎn)品的成敗起決 定性作用的工作。一個(gè)好的功能原理設(shè) 計(jì)應(yīng)該既有創(chuàng)新構(gòu)思，又應(yīng)同時(shí)考慮其 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)潛力，因?yàn)槊撾x市場(chǎng)需求的盲

3、目創(chuàng)新是沒(méi)有意義的。 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 一、功能原理設(shè)計(jì)的工作特點(diǎn)一、功能原理設(shè)計(jì)的工作特點(diǎn) 1)功能原理設(shè)計(jì)往往是用一種新的物理效應(yīng)來(lái)代 替舊的物理效應(yīng)，使機(jī)器的工作原理發(fā)生根本 的變化的設(shè)計(jì)。如用石英技術(shù)代替機(jī)械表。 2)功能原理設(shè)計(jì)中往往要引入某種新技術(shù)(新材 料、新工藝、)，這就要求設(shè)計(jì)人員有一 種新想法(New Idea)、新構(gòu)思。 3)功能原理設(shè)計(jì)使機(jī)器品質(zhì)發(fā)生質(zhì)的變化。例如， 機(jī)械表不論在技術(shù)上如何改進(jìn)，其定時(shí)的精確 性始終不可能和石英電子表相媲美。 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 二、功能原理設(shè)計(jì)的任務(wù)和主要二、功能原理設(shè)計(jì)的任務(wù)和主要 工作內(nèi)容工作內(nèi)容 功能原理設(shè)計(jì)的主

4、要任務(wù)是：尋找一種 物理效應(yīng)和相應(yīng)的作用原理，以實(shí)現(xiàn)所 追求的功能目標(biāo)。 功能原理設(shè)計(jì)的主要工作內(nèi)容是：構(gòu)思 能實(shí)現(xiàn)功能目標(biāo)的新的解法原理。 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 其具體工作步驟為其具體工作步驟為： 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 第二節(jié)第二節(jié) 功能、功能單元和功功能、功能單元和功 能結(jié)構(gòu)能結(jié)構(gòu) 一、功能的含義一、功能的含義 功能一定要與“功用”、“用途”、“性 能”、“能力”等概念區(qū)別開(kāi)來(lái)。例如，以 一臺(tái)電動(dòng)機(jī)為例： 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 系統(tǒng)工程學(xué)用“黑箱”(Black Box)來(lái)描述功能 (見(jiàn)圖36)：任何一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)都有輸入和輸 出，把技術(shù)系統(tǒng)看成一個(gè)黑箱，其輸入用物料 流M、

5、信息流S和能量流E來(lái)描述；其輸出用 相應(yīng)的M、S和E來(lái)描述。 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 功能：一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)某種任務(wù)為目標(biāo)時(shí)，功能：一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)某種任務(wù)為目標(biāo)時(shí)， 其輸入量和輸出量之間相互轉(zhuǎn)換的關(guān)系。其輸入量和輸出量之間相互轉(zhuǎn)換的關(guān)系。 圖38所示是用黑箱法描述的硬幣機(jī)的總功能。它用來(lái)整理、 清點(diǎn)、計(jì)數(shù)，最后按50枚一卷將硬幣用紙包卷起來(lái)；也可以 在計(jì)數(shù)后裝袋而不包卷。這種黑箱只是描述了從系統(tǒng)外部觀 察到的“功能特點(diǎn)”，而黑箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是未知的。 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 二、功能元素和功能單元二、功能元素和功能單元 功能元素被看成像電子元件，設(shè)想用來(lái)聯(lián)接成各種復(fù) 雜的電路，用這

6、些功能元素可以構(gòu)成任何技術(shù)系統(tǒng)的 復(fù)雜的總功能。即可以把機(jī)器中的復(fù)雜動(dòng)作分解為一 些基本動(dòng)作，并把這些基本動(dòng)作理解為“功能元素”。 典型的基本動(dòng)作共有以下12對(duì)： 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 另一種方式 是把總共能 分解成諸多 “功能單 元”。這樣 的功能單元 是既有一定 的獨(dú)立性， 又有一定復(fù) 雜程度的技 術(shù)單元。例 如可以把硬 幣計(jì)數(shù)包卷 機(jī)分解為7 個(gè)功能單元 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 三、功能結(jié)構(gòu)和功能系統(tǒng)分析三、功能結(jié)構(gòu)和功能系統(tǒng)分析 一個(gè)系統(tǒng) 的總功能 可以逐步 分解為很 多分功能。 功能分解 方式不能 充分表達(dá) 各分功能 之間的相 互配合關(guān) 系。 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 功

7、能結(jié)構(gòu)圖：用來(lái)表示各分功能之間關(guān)系的框圖，功能結(jié)構(gòu)圖：用來(lái)表示各分功能之間關(guān)系的框圖， 叫叫“功能結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu)”圖。圖。 功能功能分 析：由總功 能分解為分 功能，最后 作出功能結(jié) 構(gòu)圖。這樣 一個(gè)過(guò)程， 稱(chēng)為“功能 分析”，也 可稱(chēng)為“系 統(tǒng)分析”。 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 第三節(jié)第三節(jié) 功能原理的發(fā)展歷史及功能原理的發(fā)展歷史及 其基本類(lèi)型其基本類(lèi)型 功能原理設(shè)計(jì)的兩個(gè)工作特點(diǎn)如下： 1 1）功能原理設(shè)計(jì)是一種綜合，綜合是不功能原理設(shè)計(jì)是一種綜合，綜合是不 可能有任何定法可循的。可能有任何定法可循的。 2）功能原理設(shè)計(jì)所要求解的問(wèn)題是有多）功能原理設(shè)計(jì)所要求解的問(wèn)題是有多 解的問(wèn)題，即既

8、不是只有唯一解，也不解的問(wèn)題，即既不是只有唯一解，也不 是絕對(duì)無(wú)解，而且也很難得到絕對(duì)理想是絕對(duì)無(wú)解，而且也很難得到絕對(duì)理想 的解。的解。 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 功能類(lèi)型功能類(lèi)型 動(dòng)作功能：以實(shí)現(xiàn)動(dòng)作為目的的功能。 工藝功能：以完成對(duì)對(duì)象物的加工為目的的功能。 簡(jiǎn)單動(dòng)作功能：簡(jiǎn)單的完成一次性動(dòng)作。 復(fù)雜動(dòng)作功能：能實(shí)現(xiàn)連續(xù)傳動(dòng)的動(dòng)作。 綜合技術(shù)功能:綜合運(yùn)用機(jī)、光、電、磁、熱、化各種“廣 義物理效應(yīng)”更好地去實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)作功能和工藝功能的功 能。 關(guān)鍵技術(shù)（Know How）：它是某個(gè)企業(yè)或部門(mén)獨(dú)有的、 暫時(shí)還沒(méi)有被別人掌握的技術(shù)。 綜上所述，基本類(lèi)型就是“動(dòng)作功能”和“工藝功能”兩 種，

9、動(dòng)作功能又可分為“簡(jiǎn)單動(dòng)作功能”和“復(fù)雜動(dòng)作功 能”，而這兩種基本功能可能同時(shí)又是“綜合技術(shù)功能” 和“關(guān)鍵技術(shù)功能”。 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 第四節(jié)第四節(jié) 兩種動(dòng)作功能及其對(duì)兩種動(dòng)作功能及其對(duì) 應(yīng)的求解思路應(yīng)的求解思路 一、簡(jiǎn)單動(dòng)作功能一、簡(jiǎn)單動(dòng)作功能 簡(jiǎn)單動(dòng)作功能：由兩簡(jiǎn)單動(dòng)作功能：由兩 個(gè)或兩個(gè)以上的具有個(gè)或兩個(gè)以上的具有 特殊幾何形狀的構(gòu)件特殊幾何形狀的構(gòu)件 組成，利用它們形體組成，利用它們形體 上的特征，可以實(shí)現(xiàn)上的特征，可以實(shí)現(xiàn) 互相運(yùn)動(dòng)或鎖合的動(dòng)互相運(yùn)動(dòng)或鎖合的動(dòng) 作。作。 簡(jiǎn)單動(dòng)作功能設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單動(dòng)作功能設(shè)計(jì)的 求解思路是：幾何形求解思路是：幾何形 體組合法。體組合法。 第

10、三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 構(gòu)思簡(jiǎn)單動(dòng)作功能時(shí)，首先要明確“功 能目標(biāo)”，然后針對(duì)功能目標(biāo)，對(duì)幾個(gè) 構(gòu)件上的幾何形體進(jìn)行構(gòu)思。由于在構(gòu) 件上設(shè)置幾何形體的可能性非常多，這 就為實(shí)現(xiàn)這類(lèi)功能創(chuàng)造了寬廣的途徑， 總有幾種形體可以實(shí)現(xiàn)所要求的功能目 標(biāo)。當(dāng)然，不是每個(gè)人都可以很容易獲 得合理的解決思路的。因此，多看現(xiàn)有 的優(yōu)秀設(shè)計(jì)實(shí)例，練習(xí)設(shè)計(jì)巧妙的簡(jiǎn)單 動(dòng)作功能，對(duì)于訓(xùn)練設(shè)計(jì)創(chuàng)造力是很有 幫助的。簡(jiǎn)單動(dòng)作功能設(shè)計(jì)比復(fù)雜動(dòng)作 功能設(shè)計(jì)要困難的多。 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 二、復(fù)雜動(dòng)作功能二、復(fù)雜動(dòng)作功能 這類(lèi)功能以采用常用基本機(jī)構(gòu)為主，其這類(lèi)功能以采用常用基本機(jī)構(gòu)為主，其 設(shè)計(jì)已有很成熟的理論和經(jīng)

11、驗(yàn)。盡管這設(shè)計(jì)已有很成熟的理論和經(jīng)驗(yàn)。盡管這 類(lèi)功能原理要實(shí)現(xiàn)相當(dāng)復(fù)雜的功能目標(biāo)，類(lèi)功能原理要實(shí)現(xiàn)相當(dāng)復(fù)雜的功能目標(biāo)， 設(shè)計(jì)起來(lái)并非毫無(wú)困難，但是比起設(shè)計(jì)起來(lái)并非毫無(wú)困難，但是比起“簡(jiǎn)簡(jiǎn) 單動(dòng)作功能單動(dòng)作功能”的設(shè)計(jì)來(lái)，還是要容易得的設(shè)計(jì)來(lái)，還是要容易得 多，因?yàn)樗吘贡蝗藗冄芯康孟喈?dāng)透徹多，因?yàn)樗吘贡蝗藗冄芯康孟喈?dāng)透徹 了。了。 “復(fù)雜動(dòng)作功能復(fù)雜動(dòng)作功能”的設(shè)計(jì)求解思路是基的設(shè)計(jì)求解思路是基 本機(jī)構(gòu)組合法。本機(jī)構(gòu)組合法。 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 總結(jié)簡(jiǎn)單動(dòng)作功能和復(fù)雜動(dòng)作總結(jié)簡(jiǎn)單動(dòng)作功能和復(fù)雜動(dòng)作 功能的特點(diǎn)：功能的特點(diǎn)： 1.

12、1.都是純機(jī)械的功能，是都是純機(jī)械的功能，是“以形體來(lái)實(shí)現(xiàn)功以形體來(lái)實(shí)現(xiàn)功 能能”。機(jī)械動(dòng)作功能原理實(shí)現(xiàn)得好與不好，全。機(jī)械動(dòng)作功能原理實(shí)現(xiàn)得好與不好，全 在于形體設(shè)計(jì)的變化。在于形體設(shè)計(jì)的變化。 2.2.機(jī)械實(shí)現(xiàn)動(dòng)作功能的方式變化無(wú)窮。機(jī)械實(shí)現(xiàn)動(dòng)作功能的方式變化無(wú)窮。 3.3.不能像設(shè)計(jì)電子電路那樣用不能像設(shè)計(jì)電子電路那樣用“功能元素功能元素”的的 串聯(lián)、并聯(lián)方法來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。串聯(lián)、并聯(lián)方法來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 4.4.動(dòng)作功能是人類(lèi)生活、生產(chǎn)活動(dòng)不可缺少的動(dòng)作功能是人類(lèi)生活、生產(chǎn)活動(dòng)不可缺少的 一種最常用的功能，它們永遠(yuǎn)也不可能被信息一種最常用的功能，它們永遠(yuǎn)也不可能被信息 來(lái)代替。來(lái)代替。 第三章

13、機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 第五節(jié)第五節(jié) 工藝功能及其對(duì)應(yīng)的求解思路工藝功能及其對(duì)應(yīng)的求解思路 工藝類(lèi)機(jī)器是對(duì)被加工對(duì)象(某種物料)實(shí) 施某種加工工藝的裝置，其中必定有一個(gè)工作 頭(如機(jī)床的刀具、挖掘機(jī)的挖斗等)，用這個(gè) 工作頭去完成對(duì)工作對(duì)象的加工處理。在這里， 工作頭和工作對(duì)象相互配合，實(shí)現(xiàn)一種功能， 叫做“工藝功能”，這里“工藝”是指加工 “工藝”。 這類(lèi)工藝功能要考慮兩個(gè)重要因素：這類(lèi)工藝功能要考慮兩個(gè)重要因素： 1 1采用哪種工藝方法；采用哪種工藝方法； 2 2工作頭采用什么形狀和動(dòng)作，而歸根結(jié)底工作頭采用什么形狀和動(dòng)作，而歸根結(jié)底 是確定工作頭的形狀和動(dòng)作是確定工作頭的形狀和動(dòng)作。 第三

14、章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 工藝功能舉例工藝功能舉例: : 簡(jiǎn)單和復(fù)雜動(dòng)作功能主要完成某個(gè)運(yùn)動(dòng)，而工藝功能主要在于工 作頭對(duì)物體的作用，這種作用有一部分是純機(jī)械的作用，例如上 述三例，而有一部分不是純機(jī)械的，而加入其它廣義的作用，例 如過(guò)去長(zhǎng)期采用的純機(jī)械切削的金屬切削工藝，現(xiàn)在可以采用激 光切割和水刀切割(圖321)。 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 由此得出完成工藝功能的三個(gè)主要因素是：工由此得出完成工藝功能的三個(gè)主要因素是：工 作頭的形狀、運(yùn)動(dòng)方式和作用場(chǎng)作頭的形狀、運(yùn)動(dòng)方式和作用場(chǎng) 工藝功能的設(shè)計(jì)求解思路是物工藝功能的設(shè)計(jì)求解思路是物-場(chǎng)分析法場(chǎng)分析法 ( (S SFieldField法法)

15、) S S是指對(duì)象或物體是指對(duì)象或物體( (Substance)Substance)。 F F場(chǎng)，這不單指某種物理場(chǎng)，而是廣義地場(chǎng)，這不單指某種物理場(chǎng)，而是廣義地 指物體作用時(shí)發(fā)出的力、運(yùn)動(dòng)、電磁、熱、光指物體作用時(shí)發(fā)出的力、運(yùn)動(dòng)、電磁、熱、光 一切作用場(chǎng)。一切作用場(chǎng)。 這個(gè)方法的基礎(chǔ)是對(duì)這個(gè)方法的基礎(chǔ)是對(duì)“最小技術(shù)系統(tǒng)最小技術(shù)系統(tǒng)”的理的理 解和分析；在任何一個(gè)最小技術(shù)系統(tǒng)中，至少解和分析；在任何一個(gè)最小技術(shù)系統(tǒng)中，至少 有一個(gè)主體有一個(gè)主體(S1)，一個(gè)客體一個(gè)客體(S2)和一個(gè)場(chǎng)和一個(gè)場(chǎng)(F)。 這三者缺一即不可能發(fā)生技術(shù)作用。這三者缺一即不可能發(fā)生技術(shù)作用。 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì)

16、 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的S SFieldField 模型的形式如圖模型的形式如圖3 3 2323所示，即所示，即S S 1 1通過(guò) 通過(guò)F F 作用于作用于S S2 2。 其中其中 S S1 1主體，主體， 是對(duì)客體發(fā)出作用的是對(duì)客體發(fā)出作用的 物體，也就是所說(shuō)的物體，也就是所說(shuō)的 工作頭工作頭( (或工具或工具) )； S S2 2客體，客體， 就是被加工的物體，就是被加工的物體， 也就是工藝動(dòng)作的對(duì)也就是工藝動(dòng)作的對(duì) 象物體；象物體； 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) SField模式工藝功能的原理解法 1.1.F F、S S1 1搜尋搜尋 例如為了完成修剪草地的任務(wù)，如何構(gòu)思 剪草機(jī)的工作原理呢

17、?在這個(gè)問(wèn)題里，S2是草地 上的草。剩下的問(wèn)題是尋找合適的F和S1了。 拉力可以拉斷草，但無(wú)法控制被拉斷 的草的高度，無(wú)法使草地整齊。 割斷力像農(nóng)夫割麥一樣，需要握住草 的上部才能割斷。 剪斷力利用剪刀刃合攏，可以剪斷。 顯然，人們常常選擇剪斷力作為理想的F， 當(dāng)然S1就只能是剪刀了。將剪刀做成像理發(fā)推 子那樣，就是傳統(tǒng)的剪草機(jī)的解法原理。 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 2.2.完善完善 原設(shè)計(jì)中有 時(shí)出現(xiàn)缺少F 或S 1的情況 并因此而造 成功能不良 的后果。應(yīng) 該通過(guò)補(bǔ)全F 或S 1的措施 來(lái) 使 S Field模式完 善化。 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 3.3.增加增加 一個(gè)最小 技術(shù)系統(tǒng)

18、至少 應(yīng)具有S1、S2和 F，但有時(shí)還應(yīng) 輔以S1和F才 能更好地完成 希望實(shí)現(xiàn)的功 能。 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 4.4.變換變換 對(duì)已有工藝功能 解法中的S1和F進(jìn)行 分析后，常?？梢园l(fā) 現(xiàn)它們并非是不可替 換的。有時(shí)通過(guò)變換 可能會(huì)產(chǎn)生意想不到 的好效果。 由此人們會(huì)聯(lián)想到用 高壓水噴射可以切割木材、 鋼板、布料。因此， 工藝功能是一 種最具靈活 性的功能。 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 第六節(jié)第六節(jié) 關(guān)鍵技術(shù)功能、綜合技關(guān)鍵技術(shù)功能、綜合技 術(shù)功能及其對(duì)應(yīng)的求解思路術(shù)功能及其對(duì)應(yīng)的求解思路 一、關(guān)鍵技術(shù)功能一、關(guān)鍵技術(shù)功能 產(chǎn)品中的關(guān)鍵技術(shù)主要與以下幾個(gè)方面有關(guān)：產(chǎn)品中的關(guān)鍵技術(shù)主要

19、與以下幾個(gè)方面有關(guān)： 1)1)材料：材料：例如高強(qiáng)度、高耐磨性、特殊的潤(rùn)滑例如高強(qiáng)度、高耐磨性、特殊的潤(rùn)滑 油、特殊輕質(zhì)材料油、特殊輕質(zhì)材料( (例如復(fù)合材料例如復(fù)合材料) )、特殊物理、特殊物理 性能要求等。性能要求等。 2)2)制造工藝：制造工藝：高精度、小的表面粗糙度、高的高精度、小的表面粗糙度、高的 熱處理要求。熱處理要求。 3)設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)：通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)特殊的功能原理，尤其通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)特殊的功能原理，尤其 是實(shí)現(xiàn)以前從未有人實(shí)現(xiàn)過(guò)的功能或是比別人是實(shí)現(xiàn)以前從未有人實(shí)現(xiàn)過(guò)的功能或是比別人 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的功能更好的功能水平。已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的功能更好的功能水平。 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)解決

20、的關(guān)鍵技 術(shù)功能的例子 關(guān)鍵技術(shù)功能的特點(diǎn)： 由于特殊的工作條件 (約束)或特殊的使用 要求，用常規(guī)技術(shù)或 已有技術(shù)難以達(dá)到的 技術(shù)難點(diǎn)，或是別人 目前尚難以實(shí)現(xiàn)的技 術(shù)高度，總的來(lái)說(shuō)它 的技術(shù)要求高，而解 決的方法也往往是出 奇制勝。 關(guān)鍵技術(shù)功能的求解 思路是技術(shù)矛盾分析 法。 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 無(wú)論何種關(guān)鍵技術(shù)，往往都是在某種特 殊條件的約束下難以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)難點(diǎn)， 其中的約束條件和期望達(dá)到的較高要求， 就形成一對(duì)技術(shù)矛盾，所謂“技術(shù)矛盾 分析法”，就是去分析技術(shù)難題中的技 術(shù)矛盾。技術(shù)矛盾分析法的作用并不是 直接給出解法，而是幫助人們找出可能 解決問(wèn)題的途徑。 第三章機(jī)械產(chǎn)品功

21、能原理設(shè)計(jì) 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 二、綜合技術(shù)功能二、綜合技術(shù)功能 綜合技術(shù)功能:即用 光、電、磁、液、 熱、氣、生、化等 原理可以實(shí)現(xiàn)的某 些動(dòng)作功能。 典型的綜合技術(shù)功能的例子驅(qū)動(dòng) 頭的功能 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 對(duì)于工藝功能，本身就要用到 各種“物理場(chǎng)”，它既有純機(jī) 械的工作頭用純機(jī)械的形體和 機(jī)械力去完成的工藝功能；也 有用非機(jī)械的工作頭，通過(guò)廣 義物理場(chǎng)去實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)象物體的 加工，這也就是綜合技術(shù)功能. 綜合技術(shù)功能的特點(diǎn)是： 在某些特定的條件下， 采用廣義物理效應(yīng)，有 可能實(shí)現(xiàn)比純機(jī)械方法 更好的動(dòng)作或工藝功能。 顯然這里我們并不強(qiáng)調(diào) 全部可以代替純機(jī)械功 能；因?yàn)橛性S多

22、場(chǎng)合純 機(jī)械的動(dòng)作和工藝功能 還是特別簡(jiǎn)單可靠的， 沒(méi)有必要用更復(fù)雜的廣 義物理效應(yīng)去代替。 綜合技術(shù)功能的求解思 路是：物理效應(yīng)引入法。 (如熱脹冷縮、電磁效 應(yīng)、光電效應(yīng)、流體效 應(yīng)) 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 由于廣義的物理效應(yīng)包括光、電磁、 流體，甚至化學(xué)效應(yīng)等很多方面，不但 有很多現(xiàn)在已知的效應(yīng)可供利用，而且 還有更多新的正在被發(fā)現(xiàn)中的效應(yīng)和大 量的派生效應(yīng)將可利用。例如，在潤(rùn)滑 油中添加某些成分，就有可能使這種油 在高壓或電場(chǎng)中產(chǎn)生特殊的性能(如粘性 變大等)，在機(jī)械傳動(dòng)中已經(jīng)在利用這些 新效應(yīng)?？梢?jiàn)，物理效應(yīng)引入法的求解 途徑在功能原理求解中是一個(gè)非常重要、 大有前途的途徑。 第三章機(jī)械產(chǎn)品功能原理設(shè)計(jì) 第七節(jié)第七節(jié) 功能原理設(shè)計(jì)的工作要點(diǎn)功能原理設(shè)計(jì)的工作要點(diǎn) 功能原理設(shè)計(jì)是在創(chuàng)意確定之后，進(jìn)一步去實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意階段 所提出