《2010年自考《创新思维理论与方法》复习资料 第5讲》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2010年自考《创新思维理论与方法》复习资料 第5讲（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、常用创新技法训练 设计上料小车的驱动装置设计上料小车的驱动装置 机械创新设计 常用创新技法 第第5 5讲讲 功能原理设计功能原理设计 1 1 机器的功能机器的功能 2 2 机械产品的功能原理设计思路机械产品的功能原理设计思路 3 3 功能原理设计的特点和内容功能原理设计的特点和内容 4 4 功能原理设计方法功能原理设计方法 5 5 方案评价方案评价 机械创新设计 1 1 机器的功能机器的功能 传统的观念传统的观念 从不同的角度从不同的角度 从功能的观点从功能的观点 机器的组成 机器的组成 机械创新设计 原动机 传动机 工作机 控制系统原动机 传动机 工作机 控制系统 机械创新设计 1 1 机器
2、的功能机器的功能 传统的观念传统的观念 机器的组成 机器的组成 从不同的角度从不同的角度 机构学的角度机构学的角度 由各种基本机构构成 由各种基本机构构成 结构学的角度结构学的角度 由一系列结构件组装而成由一系列结构件组装而成 专业的角度专业的角度 由各部件组成由各部件组成 机械创新设计 1 1 机器的功能机器的功能 机器的组成 机器的组成 奥迪 机械创新设计 1 1 机器的功能机器的功能 宝马 机械创新设计 1 1 机器的功能机器的功能 机械创新设计 1 1 机器的功能机器的功能 1 1 机器的功能机器的功能 传统的观念传统的观念 从不同的角度从不同的角度 从功能的观点从功能的观点 机器的组
3、成 机器的组成 机械创新设计 总功能 总功能 打印机打印机 将计算机的各种信息打印纸上将计算机的各种信息打印纸上 汽车汽车 代步代步 车床车床 加工零件加工零件 用户购买的不是机器本身 而是它的功能 用户购买的不是机器本身 而是它的功能 打印头的打印打印头的打印 打印头的横向移动打印头的横向移动 打印纸的行走打印纸的行走 车轮的行走车轮的行走 车轮的转向车轮的转向 主轴回转主轴回转 车刀进给车刀进给 车刀横向移动车刀横向移动 从功能的角度描述机器 由多个功能系从功能的角度描述机器 由多个功能系 统组成 而功能系统又可分为 主要功能 统组成 而功能系统又可分为 主要功能 和 辅助功能 和 辅助功
4、能 分功能 分功能 机械创新设计 1 1 机器的功能机器的功能 从功能的观点从功能的观点 第第5 5讲讲 功能原理设计功能原理设计 1 1 机器的功能机器的功能 2 2 机械产品的功能原理设计思路机械产品的功能原理设计思路 3 3 功能原理设计的特点和内容功能原理设计的特点和内容 4 4 功能原理设计方法功能原理设计方法 5 5 方案评价方案评价 机械创新设计 2 2 机械产品的功能原理设计思路机械产品的功能原理设计思路 产品开发一般要经过产品规划 方案设产品开发一般要经过产品规划 方案设 计 技术设计 施工设计等阶段 方案设计 技术设计 施工设计等阶段 方案设 计阶段针对产品的主要功能提出原
5、理性的计阶段针对产品的主要功能提出原理性的 构思 探索解决问题的物理效应和工作原构思 探索解决问题的物理效应和工作原 理 即称为理 即称为功能原理设计功能原理设计或或概念设计概念设计 机械创新设计 纸张分离的功能原理方案 纸张分离的功能原理方案 进行原理性构思时首先要考虑应用某种进行原理性构思时首先要考虑应用某种 物理效应物理效应 如摩擦 如摩擦 离心力 气吹等 然后利用某种离心力 气吹等 然后利用某种 作用原理作用原理 如摩擦轮 转动 如摩擦轮 转动 架 气嘴等 最后达到实现架 气嘴等 最后达到实现 功能目标功能目标 的结果 的结果 切向力切向力 摩擦力摩擦力 离心力离心力 重力重力 粘力粘
6、力 气吹气吹 气吸气吸 静电静电 2 2 机械产品的功能原理设计思路机械产品的功能原理设计思路 机械创新设计 螺纹加工原理方案 螺纹加工原理方案 2 2 机械产品的功能原理设计思路机械产品的功能原理设计思路 机械创新设计 第第5 5讲讲 功能原理设计功能原理设计 1 1 机器的功能机器的功能 2 2 机械产品的功能原理设计思路机械产品的功能原理设计思路 3 3 功能原理设计的特点和内容功能原理设计的特点和内容 4 4 功能原理设计方法功能原理设计方法 5 5 方案评价方案评价 机械创新设计 3 3 功能原理设计的特点和内容功能原理设计的特点和内容 特点特点 用一种新的物理效应来代替旧的物理效应
7、 使用一种新的物理效应来代替旧的物理效应 使 机器的工作原理发生根本变化的设计机器的工作原理发生根本变化的设计 引入某种新技术或新材料和新工艺引入某种新技术或新材料和新工艺 使机器品质发生质的变化使机器品质发生质的变化 不断进行比较和多解选优 不断进行比较和多解选优 机械创新设计 3 3 功能原理设计的特点和内容功能原理设计的特点和内容 内容内容 针对某一确定的 针对某一确定的 功能目标功能目标 寻求 寻求 一些合宜的 一些合宜的 物理效应物理效应 并借助某些 并借助某些 作用原理 求得实现该功能目标的 作用原理 求得实现该功能目标的 解 解 机械创新设计 第第5 5讲讲 功能原理设计功能原理
8、设计 1 1 机器的功能机器的功能 2 2 机械产品的功能原理设计思路机械产品的功能原理设计思路 3 3 功能原理设计的特点和内容功能原理设计的特点和内容 4 4 功能原理设计方法功能原理设计方法 5 5 方案评价方案评价 机械创新设计 4 4 功能原理设计方法功能原理设计方法 功能的描述功能的描述 功能的分解功能的分解 功能的求解功能的求解 机械创新设计 功能的描述功能的描述 功能是产品或技术系统特定工作能力抽功能是产品或技术系统特定工作能力抽 象化的描述 它与产品的用途 性能等象化的描述 它与产品的用途 性能等 概念不尽相同 概念不尽相同 功能的描述要准确 简洁 合理地抽象 功能的描述要准
9、确 简洁 合理地抽象 抓住其本质 思路开阔 抓住其本质 思路开阔 4 4 功能原理设计方法 功能原理设计方法 机械创新设计 功能描述功能描述 原理解法原理解法 取核桃仁问题取核桃仁问题 压壳压壳 砸壳砸壳 壳仁分离壳仁分离 外部加压 砸 夹 压 冲 射外部加压 砸 夹 压 冲 射 外部加压外部加压 内部加压 内部加压力 如通入高压气体 内部加压 内部加压力 如通入高压气体 整体加压 外压骤减 内压破壳整体加压 外压骤减 内压破壳 外部加压 内部加压外部加压 内部加压 去壳 培育薄壳核桃 脆皮 去壳 培育薄壳核桃 脆皮 用化学方法溶壳用化学方法溶壳 机械创新设计 4 4 功能原理设计方法功能原理
10、设计方法 功能的描述功能的描述 功能的描述功能的描述 把技术系统看成一个黑箱把技术系统看成一个黑箱 描述从系统外部观察到的描述从系统外部观察到的 功功 能特点能特点 而内部结构是未知的 需要设计者去进行具体构思 而内部结构是未知的 需要设计者去进行具体构思 4 4 功能原理设计方法功能原理设计方法 机械创新设计 技术系统技术系统 进行 物质 能量 信息 进行 物质 能量 信息 的转换的转换 输入输入 信息信息 能量能量 物质物质 输出 转换后 输出 转换后 信息信息 能量能量 物质物质 黑箱黑箱 硬币计数包卷机硬币计数包卷机 其功能是用来整理 清点 计数 其功能是用来整理 清点 计数 最后按一
11、定的枚数将硬币用纸包卷起来或装入袋内 最后按一定的枚数将硬币用纸包卷起来或装入袋内 功能的描述功能的描述 4 4 功能原理设计方法功能原理设计方法 机械创新设计 4 4 功能原理设计方法功能原理设计方法 功能的描述功能的描述 功能的分解功能的分解 功能的求解功能的求解 机械创新设计 将复杂机械系统的总功能进行分解 将复杂机械系统的总功能进行分解 使各分功能单元具有一定的独立性 使各分功能单元具有一定的独立性 1 1 硬币堆放硬币堆放 输送功能单元输送功能单元 2 2 硬币排列硬币排列 分选分选 挑残功能单元挑残功能单元 3 3 硬币分选计数功能单元硬币分选计数功能单元 4 4 硬币堆码硬币堆码
12、 整理功能单元整理功能单元 5 5 送纸送纸 撕纸功能单元撕纸功能单元 6 6 硬币包卷功能单元硬币包卷功能单元 7 7 卷边功能单元卷边功能单元 4 4 功能原理设计方法功能原理设计方法 机械创新设计 功能分解功能分解 硬币机功能结构图硬币机功能结构图 机械创新设计 功能分解功能分解 4 4 功能原理设计方法功能原理设计方法 树状功能结构树状功能结构 如家用缝纫机的功能分解 如家用缝纫机的功能分解 机械创新设计 功能分解功能分解 4 4 功能原理设计方法功能原理设计方法 总功能总功能 缝制衣物缝制衣物 主要功能主要功能 辅助功能辅助功能 控制功能控制功能 引线功能引线功能 钩线穿环功能钩线穿
13、环功能 挑线功能挑线功能 绕线功能绕线功能 各功能动作之间的配合与控制各功能动作之间的配合与控制 人工控制人工控制 绕线阻尼功能绕线阻尼功能 针距调节功能针距调节功能 送布牙高低调节功能送布牙高低调节功能 面线张力调节功能面线张力调节功能 4 4 功能原理设计方法功能原理设计方法 功能的描述功能的描述 功能的分解功能的分解 功能的求解功能的求解 机械创新设计 功能求解功能求解 功能元解功能元解 系统功能解系统功能解 4 4 功能原理设计方法功能原理设计方法 机械创新设计 实现具有急回特性的执行机构实现具有急回特性的执行机构 机械创新设计 功能求解功能求解 功能元解功能元解 功能求解功能求解 功
14、能元解功能元解 系统功能解系统功能解 4 4 功能原理设计方法功能原理设计方法 机械创新设计 应用形态学方法 将各分功能的载体进行组合 得到应用形态学方法 将各分功能的载体进行组合 得到 实现总功能的总体方案 实现总功能的总体方案 机械创新设计 功能求解功能求解 系统功能解系统功能解 功能分析 形态分析 方案综合 方案评价选优功能分析 形态分析 方案综合 方案评价选优 形态形态 功能元解 功能元解 因素因素 分功能分功能 A A1 A2 A3 B B1 B2 B3 B4 B5 C C1 C2 C3 C4 挖掘机系统功能求解挖掘机系统功能求解 功能分析功能分析 形态学矩阵形态学矩阵 机械创新设计
15、 功能求解功能求解 系统功能解系统功能解 物料取移物料取移 取放物取放物 移动移动 驱动 动力源 驱动 动力源 传动传动 取放取放 驱动 动力源 驱动 动力源 传动传动 移位移位 A1 B4 C3 D2 E1 履带式挖掘机履带式挖掘机 挖掘机系统功能求解挖掘机系统功能求解 A5 B5 C2 D4 E2 液压轮胎式挖掘机液压轮胎式挖掘机 根据不相容性和设计边界条件的限制删去不可行方案和明显不根据不相容性和设计边界条件的限制删去不可行方案和明显不 理想的方案 选择较好的几个方案 然后通过综合评价的方法进行理想的方案 选择较好的几个方案 然后通过综合评价的方法进行 比较 优化 最后求得最佳方案比较
16、优化 最后求得最佳方案 机械创新设计 方案组合方案组合 可能组合的方案数可能组合的方案数 N 6 5 4 4 3 1440 因素因素 分功能 分功能 形态 功能解 形态 功能解 1 2 3 4 A B C 盛装衣物盛装衣物 分离脏物分离脏物 控制洗涤控制洗涤 铝桶铝桶 机械摩擦机械摩擦 人工手控人工手控 塑料塑料 电磁振荡电磁振荡 机械定时机械定时 玻璃钢桶玻璃钢桶 热胀热胀 电脑控制电脑控制 陶瓷桶陶瓷桶 超声波超声波 理论上可以组合出理论上可以组合出 4 4 4 4 3 3 4848种方案种方案 如 如 A1A1 B1B1 C1 C1 原始洗衣机原始洗衣机 A2A2 B3B3 C1 C1 热胀增压洗衣机热胀增压洗衣机 A1A1 B1B1 C2 C2 单缸洗衣机单缸洗衣机 A1A1 B4B4 C2 C2 超声波洗衣机超声波洗衣机 洗衣机系统功能求解洗衣机系统功能求解 机械创新设计 第第5 5讲讲 功能原理设计功能原理设计 1 1 机器的功能机器的功能 2 2 机械产品的功能原理设计思路机械产品的功能原理设计思路 3 3 功能原理设计的特点和内容功能原理设计的特点和内容 4 4 功能原
