《总体方案设计》ppt课件

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1、一、总体方案设计的步骤第三章机械系统总体方案设计1.机械产品设计过程产品规划结构方案设计原理方案设计总体设计施工设计试制、批量生产、销售功能分析寻求原理解确定原理方案2.设计方案的工作流程设计要求的抽象化确定系统的功能结构寻求实现各分功能的作用原理组合作用原理形成原理解方案的评价与决策二、设计要求的抽象化功能的合理抽象更多的具体方案轴承的方案要求钢笔功能：存送墨水平口钳功能：形成压力抽象化处理实例容积：20l-160l容器形状：未定容器高度：150mm-600mm汽油或柴油温度：-25-65C最大输出信号精度：±3

2、%油的液面高度随时间变动最小测量值：最大值的3%油标与容器的连接在上部或侧面容积有一定范围连接方式多种容器高度不一液体的液面高度随时间变动容器形状多样容器形状多样测量液体连续变化量容积有一定范围连续测量尺寸和形状都未定的容器中的液体变化量三、确定系统的功能结构输入和输出变换的抽象描述称为功能1.黑箱法输入和输出转换关系系统的功能、特征工作原理与结构系统总功能能量物质信息能量物质信息水泵能量水开关控制压力水流量控制2.功能结构功能的分解与组合关系能量物质信号能量物质信号总功能子功能复杂度总功能分功能功能元……同级分功能

3、组合实现上一级分功能的要求材料拉伸试验机的功能树力－变形测量试件拉伸力测量变形测量动作控制试件夹持松开夹头移动运动形式转换速度扭矩转换讯号取得放大显示开机停机自动停机讯号取得放大显示四、寻求实现分功能的作用原理作用原理——在功能载体上利用某种或某些物理效应实现某一分功能的工作原理分功能：传递转矩功能载体：轴和毂物理效应：摩擦效应建立了物理效应和功能载体的知识库五、组合作用原理、形成方案设计的原理解1.采用形态综合法进行组合目标的形态学矩阵目标特征目标标记F1L11L12…L1n1F2L21L22…L2n2F3L31L

4、32…L3n3…..12…总功能分解为分功能目标标记：目标特征：分功能相应的局部解将各功能元的局部解合理组合多个系统原理解方案原理p1pjpmp2……子功能F1F2Fi…Fn…组合1组合2设计方案原理的组合系统解的方案个数：2.设计瓶盖整列(瓶口朝上)装置的原理方案总功能分功能瓶盖整列瓶盖输入整向成列输出测向分拣翻转瓶盖整列装置形态学矩阵目标特征目标标记A输入A1A2A3A4A5A6A7A8B测向B1B2B3B4B5B6C分拣C1C2C3C4C5C6D翻转D1D2D3E输出E1E2E3E4E5E6E712345678

5、方案个数：方案一方案二传输带——输入A3气流吹拂测向B6分拣C1分功能合并导向——翻转D3斜面下滑——输出E1斜面下滑——输入A2重力——翻转D1斜面下滑——输出E1舍去测向、分拣方案三方案四传输带——输入A3气流喷嘴分拣C1翻转D2分功能合并气压——测向B3传输带——输出E2斜面下滑——输入A2特形槽测向B2分拣C6分功能合并斜面下滑——输出E1传输带——输出E2(回收重新开始)舍去翻转任务被选择的任务总体功能子功能设计方案原理原理组合概念结构方案零件零件形状最终结构零件详细设计生产文档设计过程的主要步骤六、方案的

6、评价与决策1.建立评价目标总目标分解一级子目标分解二级子目标…各目标加权2.技术－经济综合评价方法(1)技术评价双曲线法：(2)经济评价(3)综合评价各技术评价指标的评分值各技术评价指标的权系数最高分值、如0~10分制的10技术价值越高技术性能越好<0.6不合格≥0.8较好经济价值越高经济效果越好0.7为许用值理想生产成本允许生产成本实际生产成本优度图：3.决策一般在各方案中，选总价值最高的方案注意均衡性，尽管总价值高、但某些评价目标的评分低于平均值七、方案设计实例设计任务：已知传递功率P=4kW、输入n1=1000

7、r/min、输出n2=85r/min要求运动平稳、结构紧凑、维护方便、效率高设计一机械传动系统1.明确任务要求采用两级减速传动总传动比：2.功能分析传动系统的形态学矩阵方案数：N=6×5=303.组合原理解初选4种方案方案一：A1+B2方案二：A3+B2方案三：A4+B6方案四：A5+B34.方案的评价与决策方案设计阶段不易定出实际生产成本技术评价中隐含有经济观点