机械系统的功能原理设计.ppt
《机械系统的功能原理设计.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械系统的功能原理设计.ppt(86页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、1,2 机械系统的总体设计,2.1 机械设计的基本原则2.2 机械设计的一般过程 2.3 机械系统的方案设计2.4 机械系统的功能分析2.5 机械系统的功能原理设计2.6 机械系统的总体布局设计,复习思考题,2,2.1 机械设计基本原则,2.1.1 机械设计的类型2.1.2 机械设计的原则,3,2.1.1 机械设计的类型,(1)开发性设计(2)适应性设计(3)变型性设计,在主功能的实现原理或者结构方案保持基本不变的情况下,增加或减少产品的某些功能,使产品适应特定的使用条件或者用户特殊要求所进行的设计。,在全部功能或主要功能的实现原理和结构未知的情况下,运用成熟的科学技术成果所进行的新型的机械产
2、品设计。,在功能原理和结构都保持不变的情况下,变动部分零部件的技术性能和结构尺寸参数,扩大规格或补齐系列,以满足更大范围功能参数需要的设计。又称变参数设计。,4,机械设计的基本原则,(1)实用性原则:功能明确原则(2)创造性原则:继承与创新(3)系统性原则:整体和相关(4)优化原则(5)可靠性与安全性原则(6)经济性原则(7)评价审核原则(8)及时性原则,5,2.2 机械设计的一般过程,设计就是创造,是从创意、构思到实现的过程。,6,2.2 机械设计的一般过程,7,2.2 机械设计的一般过程,(1)设计规划阶段(2)方案设计阶段(3)技术设计阶段(4)施工设计阶段,明确任务、需求和可行性分析,
3、提交可行性报告;明确功能和设计要求,提出设计任务书。,功能原理方案设计,产品的总体、结构设计,完成产品制造所需的全部图样和技术文件,8,9,2.3 机械系统的方案设计,2.3.1 基本概念2.3.2 方案设计程序2.3.3 方案构思的常用方法,10,2.3.1 基本概念,从全局的角度,以系统的观点,所进行的有关整体方面的设计。,机械系统总体设计方案及其论证评价决策是产品设计的关键,也是详细设计时的指导性文件。,11,2.3.2 方案设计程序,方案设计的三个基本活动:创造、分析和决策,明确设计思想,方案设计程序,分析综合要求,决定性能参数,调研同类机械,拟定总体草图,方案对比定型,编写总体设计论
4、证书,12,2.3.3 方案构思的常用方法,(1)黑箱法:功能原理分析法(2)列举法(3)移植法(4)筛选法,利用对未知系统的外部观测,分析该系统与环境之间的输入与输出,通过输入和输出的转换关系确定系统的功能、特性所需具备的工作原理和内部结构。即:从功能出发设计产品。,13,金属切削黑箱示意图,输入,输出,机床工作时对周围环境的影响,周围环境对机床工作性能的干扰,机床的总功能:将毛坯加工成所需零件。,14,2.3.3 方案构思的常用方法,(1)黑箱法:功能原理分析法(2)列举法(3)移植法(4)筛选法,列举现有功能相似的机械,分析其优缺点,列举其不足(或不足)之处,在继承的基础上创新。,15,
5、2.3.3 方案构思的常用方法,(1)黑箱法:功能原理分析法(2)列举法(3)移植法(4)筛选法,受其他事物的启迪,触发灵感,运用联想将其原理合理地应用到自己的课题上。,16,金属轧制,17,2.3.3 方案构思的常用方法,(1)黑箱法:功能原理分析法(2)列举法(3)移植法(4)筛选法,将有可能实现该功能要求的工作原理、工艺动作及实现该运动的基本机构和组合机构尽可能按层次罗列出来,进行排列组合;,按可行性、先进性、方便性、经济性等设计原则逐个分析审查,筛选最优方案。,18,2.4 机械系统的功能分析,2.4.1 机械的分类与功能组成 2.4.2 机械的功能分析 2.4.3 典型机械功能分析实
6、例:家用缝纫机,19,2.4.1 机械的分类与功能组成,一、机械的定义二、机械的分类三、从不同角度看机械的组成四、从功能观点看机械的组成,20,一、机械的定义,由两个或两个以上相互联系配合的构件所组成的联合体,通过其中某些构件的限定的相对运动,能将某种原动力和运动转变,在人或其它智能体的控制下,以执行人们预期的工作,实现为之设计的某种或某几种功能。,21,二、机械的分类,从不同角度出发,分类方法多种多样。,按产业划分,按服务领域划分,按重量划分,按功能划分,农业机械、林业机械矿山机械、冶金机械化工机械、造纸机械食品机械、纺织机械工程机械、交通运输机械物料搬运机械橡胶机械、塑料机械等。,轻工机械
7、重型机械等。,(1)能量转换机械(2)生产各种产品的机械(3)从事各种服务的机械(4)家庭和个人生活中应用的机械(5)各种机械武器等。,工艺类机械:对物料进行工艺性加工的机械非工艺类机械:不对物料进行工艺性加工,只是实现某种需求的功能,22,三、从不同角度看机械的组成,从机构学的角度从结构学的角度从专业的角度从功能的角度,机械由各种基本机构组合而成,机械由一系列基本构件组装而成,常以主要部件来看机械的组成,以功能的观点来观察和认识机械,23,四、从功能观点看机械的组成,机器的总功能由多个分功能组成,而每个分功能都有相应的功能载体。,24,25,车床的功能原理图1-工件 2-车刀,26,利用刀具
8、对旋转工件进行切削,工件旋转,刀具进给,27,2.4.2 机械的功能分析,一、机械的功能和系统功能分析二、功能分解和功能单元三、功能树和功能结构图,28,2.4.2 机械的功能分析,一、机械的功能和系统功能分析,1.功能:对于某一机械产品工作能力的抽象化描述。它和人们常用的“功用”、“用途”、“性能”、“能力”等概念既有联系又有区别。是一个机器(或装置)所具有的应用特性。,系统工程学用“黑箱”来描述功能,如下图。,“功能”是一个技术系统在以实现某种任务为目标时,其输入量和输出量之间相互转换的关系。,例:硬币计数包卷机,2.系统功能分析:对总功能进行分解。,31,二、功能分解和功能单元,1.功能
9、分解,复杂的技术系统的总功能可分解成较为简单的、具有一定的独立性、可直接求解的功能单元。,32,二、功能分解和功能单元,功能的基本单位。包括:物理功能元、逻辑功能元、数学功能元。,材料拉伸试验机的功能分解,2.功能单元,硬币计数包卷机的七个功能单元,1 硬币堆放、输送功能单元2 硬币排列、分选、挑残功能单元3 硬币分选计数功能单元4 硬币堆码、整理功能单元5 送纸、撕纸功能单元6 硬币包卷功能单元 7 卷边功能单元,例:硬币机的功能分解,35,三、功能树和功能结构图,用树状功能图来描述其功能分解情况。,材料拉伸试验机的功能分解,1.功能树,36,2.功能结构图,上述功能分解方式不能充分表达各分
10、功能之间的相互配合关系。用来表示各分功能之间关系的框图,叫“功能结构”图。它比功能分解图更好地反映了各分功能之间的联系和配合。,由总功能分功能功能结构图,被称为“功能分析”,也可称为“系统分析”。,三、功能树和功能结构图,37,硬币机功能结构分析,硬币机“功能结构”图,39,三、功能树和功能结构图,3.基本功能结构,各分功能(或功能元)组合时有三种基本形式,(a)串联:各分功能按顺序相继作用;(b)并联:各分功能并列作用;(c)回路:各分功能组成环状循环回路,体现反馈作用。,40,三、功能树和功能结构图,3.基本功能结构,两种功能结构的对比,例:,41,2.4.3 典型机械功能分析实例:家用缝
11、纫机,手工线迹与家用缝纫机线迹对比a)手工线迹 b)缝纫机线迹,(1)用针尖引线代替针尾引线;(2)采用双线互锁交织以代替线的反复穿刺;,一、家用缝纫机的总功能 将线按一定规律缝于缝料上,二、家用缝纫机的功能分析1.主要功能1)引面线造环功能 由机针特殊结构实现。,缝纫机针的形状1-针尖 2-针刃 3-针柄 4-平面5-引入槽 6-引出孔 7-针孔,线环形成过程a)穿刺缝料 b)、c)引线 d)、e)成环1-线环 2、5-面线 3-摆梭尖 4-针槽,摆梭,二、家用缝纫机的功能分析1.主要功能2)钩面线扩环,使底面线交织的功能 靠一个在线环中摆进摆出的摆梭组件来实现。,摆梭钩线扩环,完成底面线交
12、织的工艺过程1-摆梭 2-底线 3-面线 4-梭心套 5-针,二、家用缝纫机的功能分析1.主要功能3)供给和收回面线的功能 靠挑线杆(工作头)带着面线上下摆动来实现。,挑线机构a)滑杆式 b)凸轮式 c)连杆式,二、家用缝纫机的功能分析1.主要功能4)输送缝料的功能 靠送布牙挤压推送布料来实现。,送布牙送料时的工作情况1-压脚 2-缝料 3-送布牙 4-送布牙槽 5-针板,送布牙运动轨迹,二、家用缝纫机的功能分析2.辅助功能1)调节面线和底线的阻尼功能,面线和底线的交织状况a)面线过紧 b)底线过紧 c)正确,二、家用缝纫机的功能分析2.辅助功能1)调节面线和底线的阻尼功能 靠旋动夹面线螺母来
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械 系统 功能 原理 设计
链接地址:https://www.31ppt.com/p-6051512.html