机械产品的功能原理设计.ppt

**第三章机械产品的功能原理设计功能原理设计：针对主要功能的原理性设计其中改革工作原理是最难的，一般需要有些新技术突破才行重点在于提出创新构思，获得较多解法供比较选优。重点在于提出创新构思，获得较多解法供比较选优。机械表液晶显示的纯电子表机电结合的石英电子表(1969年日本的精工公司,原理：利用石英晶体在加电源后，水晶便会以32768赫兹的周波数振动)。(1973年，日本的精工制造公司开发出世界上第一块电子表。其原理是利用石英晶片的压电效应。在石英晶片的极板上接上与石英晶片的固有频率相等的交流电场，就会产生共振(压电共振))(机械钟最早的机械钟是何人、何时在何地制造的已无从考证了。有记录的最古老的机械钟十三世纪出现在欧洲的修道院之中。当时的机械钟不能显示时间，靠看钟人每小时敲钟来报时。1335年公共时钟的出现，使机械钟第一次进入人们的日常生活。原理：最早的机械表是利用重锤工作的，非常笨重；后来的机械钟是利用螺旋弹簧和发条装置工作的；现在的机械表是普遍使用游丝。是惠更斯在螺旋弹簧的基础上研究出来的)；第一节???????????功能原理设计的工作特点和工作内容一、功能原理设计的工作特点二、功能原理设计任务和主要工作内容第二节功能、功能单元和功能结构一、功能原理设计的工作特点：二、功能原理设计的基本类型：第四节两种动作功能及其对应的求解思路一、简单动作功能二、复杂动作功能第五节工艺功能设计及其对应的求解思路一、工艺类机器二、工艺功能设计的任务三、工艺功能设计的特点四、工艺功能设计的方法五、构建物-场模型一般遵循以下四个步骤第六节关键技术功能和综合技术功能及其对应的求解思路一、关键技术功能及其求解思路二、综合技术功能及其求解思路第七节功能原理设计的工作要点——构思和创造第三节功能原理的基本类型一、功能的含义(系统工程学)二、功能元素和功能单元第一节???????????功能原理设计的工作特点和工作内容一、功能原理设计的工作特点1、新物理效应旧物理效应；如机械表和石英表。2、要引入某种新技术(新材料、新工艺……)，以新想法、新构思为前提；3、机器品质发生质的变化。二、功能原理设计任务和主要工作内容（不一定每个功能设计都会体现下面三个特点）例：石英表：晶体振荡电路、电机和齿轮等传动，带动十分秒针按预定周期运动—电学和机械的结合1、任务：“寻找一种物理效应和相应的作用原理”以实现所追求的“功能目标”。2、主要工作内容：构思能实现功能目标的新的解法原理。3、工作内容的工作步骤，参见图3-3例：图3-4改进设计CIMS(计算机集成制造系统)中的运输小车而作的功能目标分析：原方案：埋设电缆，用电磁感应导向，通过调查分析，明确以下几点功能目标：1、?装设导向系统——费用低；2、?允许扩充和调整设备，变动运输路线；3、?运行灵活(环境拥挤)针对上述功能目标，提出了一些原理性设想→解法原理：1、?惯性导航技术，2、?传感器引导绕过障碍物3、?超声波定向——准确定位第二节功能、功能单元和功能结构一、功能的含义(系统工程学)：一个技术系统在以实现某种任务为目标时，其输入量和输出量直接相互转换的关系。二、功能元素和功能单元?黑箱：内部结构完全未知的技术系统。灰箱：内部结构部分已知的技术系统。白箱：内部结构完全已知的技术系统。如硬币计数包卷机的功能描述：功能元素：把机器中的复杂动作分解成的一些基本动作。更详细的功能结构图见P39图3-11。一个总功能不一定只分解成一种功能结构。功能单元：把机器按功能分解成既具有一定的独立性，又有一定复杂程度的技术单元，称为功能单元。典型基本动作共有12对：放出：吸收；传导：绝缘；集合：扩散；引导：阻碍；转变：恢复；放大：缩小；变向：定向；调整：激动；联结：开断；结合：分离；接合：拆开；贮存：取出这种功能元素在仪器仪表中还有一定的适用性，在机械设计实践中却并不奏效。功能分析/系统分析/功能系统分析：由总功能分解为分功能，最后作出功能结构图的过程。简单说，就是把总功能用各功能单元来表述的过程。如下所示：为硬币计数包卷机的功能分解示意：一、功能原理设计的工作特点：第三节功能原理的基本类型?????1、综合，无定法可循；2、多解。二、功能原理设计的基本类型：第四节两种动作功能及其对应