原理方案的創(chuàng)新設(shè)計(jì)要點(diǎn)(共37張)課件

1、原理方案的創(chuàng)新設(shè)計(jì)要點(diǎn)(共37張)原理方案的創(chuàng)新設(shè)計(jì)要點(diǎn)(共37張)1原理方案設(shè)計(jì)步驟1原理方案設(shè)計(jì)步驟 功能是產(chǎn)品或技術(shù)系統(tǒng)特定工作能力抽象化的描述。 功能的描述要準(zhǔn)確、簡(jiǎn)潔、合理抽象，抓住本質(zhì)。 功能是產(chǎn)品或技術(shù)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(nèi)部加壓：通入高壓氣體內(nèi)部加壓；整體加壓，外壓驟減，內(nèi)壓破殼殼仁分離外部加壓內(nèi)部加壓去殼：培養(yǎng)薄殼核桃、化學(xué)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(jī)總體方案分析螺紋加工機(jī)總體方案分析激光分層實(shí)體制造設(shè)備的

2、功能分析 激光分層實(shí)體制造設(shè)備利用激光對(duì)箔材進(jìn)行切割獲得一個(gè)層面的形狀，將層面疊加膠接起來(lái)獲得三維實(shí)體。 經(jīng)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(shí)體制造設(shè)備的功能分析 激光分層實(shí)功能分解（功能樹）功能分解（功能樹）激光分層實(shí)體制造設(shè)備激光分層實(shí)體制造設(shè)備功能元求解參考、借鑒相關(guān)產(chǎn)品的資料或?qū)＠谩霸O(shè)計(jì)目錄”運(yùn)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(guān)產(chǎn)品的資料或?qū)＠?“分紙”功能元解例 “分紙”功能元解例 手動(dòng)除須刀原理方案設(shè)計(jì)要求: 設(shè)計(jì)便攜式手動(dòng)微型除須刀，要求體積小、使用方便，價(jià)格低廉例 手動(dòng)

3、除須刀原理方案設(shè)計(jì)要求: 設(shè)計(jì)便攜式手動(dòng)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(shè)計(jì)要點(diǎn)(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(hù)。機(jī)械式去須可用拔須、剪須、剃須（移動(dòng)刀剃須和回轉(zhuǎn)刀剃須）。要求刀具運(yùn)動(dòng)均勻，以提高去須效果并保護(hù)皮膚。工作原理分析功能分解 動(dòng)力：往復(fù)手動(dòng) 往復(fù)運(yùn)動(dòng) 單向連續(xù)回轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換回轉(zhuǎn)剃須 刀片運(yùn)動(dòng) 升速 運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié) 貯須 功能分解功能求解 功能元解 功能元123手動(dòng)方式往復(fù)移動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)1往復(fù)移動(dòng)-連續(xù)回轉(zhuǎn)齒條齒輪滑塊曲柄2往復(fù)擺動(dòng)-連續(xù)回轉(zhuǎn)扇形齒輪搖桿曲柄升速定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系摩擦輪系運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)離心調(diào)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(fù)移動(dòng)（1）-齒條齒輪（1 1）-定軸輪系（ 1）-飛輪（2）-盒式（1）組合，該設(shè)計(jì)已為專利產(chǎn)品。原理方案2 設(shè)計(jì)目錄 設(shè)計(jì)目錄是一種設(shè)計(jì)信息庫(kù)。把設(shè)計(jì)過程中所需的大量信息有規(guī)律地加以分類、排列、存儲(chǔ)，以便設(shè)計(jì)者查找和調(diào)用。 采用系統(tǒng)方法建立目錄，針對(duì)對(duì)象進(jìn)行系統(tǒng)分析和系統(tǒng)搜索。2 設(shè)計(jì)目錄 設(shè)計(jì)目錄是一種設(shè)計(jì)信息庫(kù)例 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的目錄編制例 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的目錄編制運(yùn)動(dòng)形式變換基本機(jī)構(gòu)其他機(jī)構(gòu)原動(dòng)運(yùn)動(dòng)從動(dòng)運(yùn)動(dòng)連續(xù)回轉(zhuǎn)連續(xù)回轉(zhuǎn)變向平行軸同向圓柱齒輪機(jī)構(gòu)（內(nèi)嚙合）帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)反向圓柱齒輪機(jī)構(gòu)（外嚙合

5、）圓柱摩擦輪機(jī)構(gòu)交叉帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)反平行四邊形機(jī)構(gòu)相交軸錐齒輪機(jī)構(gòu)圓錐摩擦輪機(jī)構(gòu)交錯(cuò)軸蝸桿機(jī)構(gòu)交錯(cuò)軸邪齒輪機(jī)構(gòu)雙曲柱面摩擦輪機(jī)構(gòu)半交叉帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)變速減速增速齒輪機(jī)構(gòu) 蝸桿機(jī)構(gòu)帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)摩擦輪機(jī)構(gòu)繩、線傳動(dòng)機(jī)構(gòu)變速齒輪機(jī)構(gòu) 無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)塔輪帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)塔輪鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)形式變換基本機(jī)構(gòu)其他機(jī)構(gòu)原動(dòng)運(yùn)動(dòng)從動(dòng)運(yùn)動(dòng)連續(xù)回轉(zhuǎn)連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)形式變換基本機(jī)構(gòu)其他機(jī)構(gòu)原動(dòng)運(yùn)動(dòng)從動(dòng)運(yùn)動(dòng)連續(xù)回轉(zhuǎn)間歇回轉(zhuǎn)槽輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu)擺動(dòng)無(wú)急回性質(zhì)擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)有急回性質(zhì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)移動(dòng)連續(xù)移動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu) 齒輪齒條機(jī)構(gòu)帶、繩、線及鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的繞性件往復(fù)移動(dòng)無(wú)急回對(duì)心曲柄滑塊

6、機(jī)構(gòu)移動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)不完全齒輪齒條機(jī)構(gòu) 有急回偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)移動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)間歇移動(dòng)不完全齒輪齒條機(jī)構(gòu)移動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)特定運(yùn)動(dòng)軌跡連桿機(jī)構(gòu)（連桿運(yùn)動(dòng)）連桿上特定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)形式變換基本機(jī)構(gòu)其他機(jī)構(gòu)原動(dòng)運(yùn)動(dòng)從動(dòng)運(yùn)動(dòng)連續(xù)回轉(zhuǎn)間歇回轉(zhuǎn)3 方案評(píng)價(jià)（一）評(píng)價(jià)目標(biāo)1評(píng)價(jià)準(zhǔn)則技術(shù)評(píng)價(jià)： 工作性能指標(biāo) 加工裝配工藝性 使用維護(hù)性 技術(shù)先進(jìn)性經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)：成本 利潤(rùn) 投資回收期社會(huì)評(píng)價(jià)：社會(huì)影響 市場(chǎng)效應(yīng) 節(jié)能 環(huán)保 3 方案評(píng)價(jià)（一）評(píng)價(jià)目標(biāo)2加權(quán)系數(shù) 根據(jù)各目標(biāo)的重要程度，加權(quán)系數(shù)評(píng)價(jià)。系數(shù)越大意味著重要程度越高。 加權(quán)系數(shù)g i1, g i=1。強(qiáng)制判定法（FD法）：目標(biāo)進(jìn)行

7、兩兩比較，同等重要各給2分；某項(xiàng)比另一項(xiàng)重要分別給3分和1分；某項(xiàng)比另一項(xiàng)重要的多分別給4分和0分。 g i=k i/ k i k i : 各評(píng)價(jià)目標(biāo)數(shù)2加權(quán)系數(shù) 洗衣機(jī)評(píng)價(jià)目標(biāo)加權(quán)系數(shù) 比較目標(biāo) 評(píng)價(jià)目標(biāo)價(jià)格洗凈度維修性壽命外觀耗水量kigi價(jià)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(jī)評(píng)價(jià)目標(biāo)加權(quán)系數(shù) 比較目標(biāo) 價(jià)格洗凈度維洗衣機(jī)的評(píng)價(jià)目標(biāo)樹洗衣機(jī)的評(píng)價(jià)目標(biāo)樹（二）評(píng)價(jià)方法1評(píng)分法（5分制、10分制）2加權(quán)計(jì)分法 得分最高的最優(yōu) 012345678910不能用差較差

8、勉強(qiáng)可用可用中良較好好優(yōu)理想（二）評(píng)價(jià)方法1評(píng)分法（5分制、10分制）012345678加權(quán)計(jì)分法過程1）確定評(píng)價(jià)目標(biāo)2)確定各加權(quán)目標(biāo)的評(píng)價(jià)系數(shù)3）按評(píng)分制（如10分制）列出評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)4）對(duì)各評(píng)價(jià)目標(biāo)評(píng)分5）求各方案總分，分值最高者為優(yōu) 加權(quán)計(jì)分法過程1）確定評(píng)價(jià)目標(biāo)例 評(píng)分法對(duì)三種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行性能方案比較評(píng)分價(jià)值特性參數(shù)燃料消耗 g/kWh單位功率質(zhì)量kg/kW鑄件復(fù)雜性壽命km 04003.5極復(fù)雜2010313803.33010323603.1復(fù)雜4010333402.96010343202.7中等8010353002.510010362802.3簡(jiǎn)單12010372602.11401

9、0382401.9極簡(jiǎn)單20010392201.7300103102001.5理想500103例 評(píng)分法對(duì)三種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行性能方案比較評(píng)分價(jià)值特性參數(shù)燃3 模糊評(píng)分法1）隸屬度 隸屬度表示某方案對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的從屬程度，0-1表達(dá)，越接近1，隸屬度越高。 隸屬度可用統(tǒng)計(jì)方法求得；也可通過隸屬函數(shù)求得。 3 模糊評(píng)分法梯形分布的隸屬度函數(shù)圖求隸屬度帶傳動(dòng)要求壽命為10000h以上為優(yōu)，4000-6000h為良，小于2000h 為差。傳動(dòng)方案1的壽命為6564.5h,求其對(duì)三種評(píng)價(jià)的隸屬度。隸屬度為0.141,0.859,0梯形分布的隸屬度函數(shù)圖求隸屬度帶傳動(dòng)要求壽命為10000h以2）模糊評(píng)價(jià)步驟

10、：取評(píng)價(jià)目標(biāo)集，加權(quán)系數(shù)集， 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)集， 某方案對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)的模糊評(píng)價(jià)隸屬度矩陣， ， ， ， ， ， 加權(quán)系數(shù)矩陣， 綜合模糊評(píng)價(jià)隸屬度矩陣， 2）模糊評(píng)價(jià)步驟：取評(píng)價(jià)目標(biāo)集，方案選優(yōu)兩個(gè)原則：最高隸屬度原則；排序原則（同級(jí)中隸屬度高者在先）例：對(duì)以下個(gè)方案進(jìn)行排序選優(yōu)已知：評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)，中，差綜合模糊評(píng)價(jià)集：， 5，按最高隸屬度原則評(píng)價(jià)，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(duì)某鋼廠高爐上料控制系統(tǒng)方案模糊評(píng)價(jià)要求：自動(dòng)化程度高、加工周期短、投資不大于60萬(wàn)解：1）評(píng)價(jià)目標(biāo)及加權(quán)系數(shù)分析2）初步評(píng)價(jià)例 對(duì)某鋼廠高爐上料控制系統(tǒng)方案模糊評(píng)價(jià)要求：自動(dòng)化程度高、 評(píng)

11、價(jià)目標(biāo)控制方案y1一次性投資萬(wàn)元y2備用費(fèi)用y3自動(dòng)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(zhǎng)順序控制器30中中一般中計(jì)算機(jī)30高高一般中 評(píng)價(jià)目標(biāo)y1y2y3y4Y5繼電器15低低易短3）對(duì)方案進(jìn)行模糊評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)目標(biāo)集 Y= y1,y2,y3,y4,y5評(píng)價(jià)集 X=x1,x2,x3=優(yōu)，中，差加權(quán)系數(shù)矩陣 A=0.12 0.08 0.33 0.22 0.254個(gè)方案模糊評(píng)價(jià)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(jìn)行歸一化處理3）對(duì)方案進(jìn)行模糊評(píng)價(jià)4）決策 利用最大隸屬度原則判斷方案優(yōu)劣順序?yàn)椋?、決定選用計(jì)算機(jī)