第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1課件

1、第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)2022/10/14第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)2022/10/11第二章機(jī)械系統(tǒng)的第一節(jié) 概 述系統(tǒng)的原理方案的構(gòu)思結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)總體布局與環(huán)境設(shè)計(jì)主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)總體方案的評(píng)價(jià)與決策總體設(shè)計(jì) 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第一個(gè)環(huán)節(jié)是 ，就是在具體設(shè)計(jì)之前對(duì)所要設(shè)計(jì)的機(jī)械系統(tǒng)的各方面，本著簡(jiǎn)單、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀等基本原則所進(jìn)行的綜合性設(shè)計(jì)，是一個(gè)從整體目標(biāo)出發(fā)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體優(yōu)化設(shè)計(jì)的一個(gè)階段?？傮w設(shè)計(jì)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)12第一節(jié) 概 述系統(tǒng)的原理方案的構(gòu)思結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)總體布局與環(huán)境產(chǎn)品目標(biāo)設(shè)想 可行性論證和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 確定總體功能、指標(biāo) 提出方案

2、設(shè)想 系統(tǒng)分析和功能分解 形成總體方案?？傮w設(shè)計(jì)步驟：第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)13總體設(shè)計(jì)步驟：第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)13設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)不行系統(tǒng)總體原理方案分析及確定必要時(shí)原理方案試驗(yàn)技術(shù)文件1：系統(tǒng)工作原理行功能分析功能求解：初步形成物料流、能量流及信息流方案技術(shù)文件2：主要部件工作原理圖關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證必要時(shí)不行行總體布置設(shè)計(jì)技術(shù)文件4：總體設(shè)計(jì)報(bào)告技術(shù)文件5：總體布置圖結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)：分系統(tǒng)及總成選配，接口設(shè)計(jì)方案評(píng)審技術(shù)文件3：方案評(píng)審報(bào)告不行總體設(shè)計(jì)的基本步驟：第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)14設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)不行系統(tǒng)總體原理方案分析及確定必要時(shí)原理方案試驗(yàn)技圖2-1 機(jī)械系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)基本步驟工程設(shè)計(jì)必

3、要時(shí)設(shè)計(jì)評(píng)審不行行返回上一頁(yè)測(cè)試測(cè)試試驗(yàn)必要時(shí)不行行試制調(diào)試設(shè)計(jì)任務(wù)完成必要時(shí)調(diào)試結(jié)果不行第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)15圖2-1 機(jī)械系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)基本步驟工程設(shè)計(jì)必要時(shí)設(shè)計(jì)評(píng)審不行 (1)系統(tǒng)工作原理簡(jiǎn)圖； (2)主要部件的工作原理圖； (3)方案評(píng)價(jià)報(bào)告； (4)總體設(shè)計(jì)報(bào)告； (5)系統(tǒng)總體布置圖在總體設(shè)計(jì)過(guò)程中形成的技術(shù)文件：第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)16 (1)系統(tǒng)工作原理簡(jiǎn)圖；在總體設(shè)計(jì)過(guò)程中形成的技2. 適應(yīng)性設(shè)計(jì)3. 變型設(shè)計(jì)1. 開(kāi)發(fā)性設(shè)計(jì)2.2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)的類型第二節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)的形成與確定第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)172. 適應(yīng)性設(shè)計(jì)3. 變型設(shè)計(jì)1. 開(kāi)發(fā)性設(shè)計(jì)2.2.1 設(shè)2

4、. 適應(yīng)性設(shè)計(jì)3. 變型設(shè)計(jì)1. 開(kāi)發(fā)性設(shè)計(jì)2.2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)的類型第二節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)的形成與確定第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)182. 適應(yīng)性設(shè)計(jì)3. 變型設(shè)計(jì)1. 開(kāi)發(fā)性設(shè)計(jì)2.2.1 設(shè)2.2.2 設(shè)計(jì)任務(wù)的來(lái)源1.指令性設(shè)計(jì)任務(wù)2.來(lái)自市場(chǎng)的設(shè)計(jì)任務(wù)3.考慮前瞻的預(yù)研設(shè)計(jì)任務(wù)從國(guó)家大的發(fā)展戰(zhàn)略、國(guó)防等方面考慮用戶根據(jù)需要提出產(chǎn)品的更新?lián)Q代第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)192.2.2 設(shè)計(jì)任務(wù)的來(lái)源1.指令性設(shè)計(jì)任務(wù)2.來(lái)自市場(chǎng)的設(shè)2.2.3 擬定設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1. 擬定設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的一般原則合理而先進(jìn)詳細(xì)而明確列出全部設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求盡可能定量化，明確主次要求要求適度，實(shí)事求是與國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品產(chǎn)品功能、

5、技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都有先進(jìn)性第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1102.2.3 擬定設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1. 擬定設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的一般原則合理(1) 產(chǎn)品功能要求2. 產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求(2) 適應(yīng)性要求(3) 性能要求 (4) 生產(chǎn)能力要求 (5) 制造工藝要求 (6) 可靠性要求 (7) 使用壽命要求 (8) 人機(jī)工程要求(9) 安全性要求第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)111(1) 產(chǎn)品功能要求2. 產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求(2) 適應(yīng)性要求(3(1) 產(chǎn)品功能要求2. 產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求(2) 適應(yīng)性要求(3) 性能要求 (4) 生產(chǎn)能力要求 (5) 制造工藝要求 (6) 可靠性要求 (7) 使用壽命要求 (8) 人機(jī)工程要求(9) 安全性

6、要求第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)112(1) 產(chǎn)品功能要求2. 產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求(2) 適應(yīng)性要求(33. 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的擬定第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1133. 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的擬定第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)113第三節(jié) 機(jī)械系統(tǒng)的功能及指標(biāo)分解 總體設(shè)計(jì)的第一步就是充分理解設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所規(guī)定的設(shè)計(jì)要求，并將其抽象化，即對(duì)系統(tǒng)的功能（包括約束）進(jìn)行描述。2.3.1系統(tǒng)的功能描述 功能是對(duì)某一產(chǎn)品的特定工作能力的形象化描述。功能的描述要準(zhǔn)確、簡(jiǎn)潔，合理地抽象，抓住其本質(zhì)，避免帶有傾向性的提法。第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)114第三節(jié) 機(jī)械系統(tǒng)的功能及指標(biāo)分解 總體設(shè)計(jì)的第一步就1) 主功能物料的輸入、轉(zhuǎn)換與輸出功能2

7、) 動(dòng)力功能能量傳遞與變換功能3) 控制功能信息傳遞與控制功能4) 結(jié)構(gòu)功能將各要素組合起來(lái)、形成一個(gè)統(tǒng)一的整體2.3.1系統(tǒng)的功能描述第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1151) 主功能物料的輸入、轉(zhuǎn)換與輸出功能2) 動(dòng)力功能第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)116第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1162.3.2系統(tǒng)的原理方案總體分析 在功能分析的基礎(chǔ)上，首先應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的原理方案進(jìn)行總體分析。在分析或設(shè)計(jì)一個(gè)現(xiàn)代化機(jī)械系統(tǒng)時(shí)，首先應(yīng)該從主功能分析著手。立體光固化成型 第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1172.3.2系統(tǒng)的原理方案總體分析 在功能分析的基礎(chǔ)上，采用激光束聚焦的能量氣化切痕以得到一定精度輪廓的料型，并用壓輥加熱逐層粘

8、合各層料。 分層實(shí)體制造第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)118采用激光束聚焦的能量氣化切痕以得到一定精度輪廓的料型，并用壓螺紋加工機(jī)的總體原理方案分析第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)119螺紋加工機(jī)的總體原理方案分析第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)11螺紋加工機(jī)的總體原理方案分析第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)120螺紋加工機(jī)的總體原理方案分析第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)122.3.3 功能分解與功能樹(shù)按系統(tǒng)工程分解性原理進(jìn)行功能分解，建立功能結(jié)構(gòu)圖即功能樹(shù)。功能樹(shù)起于總功能，按一級(jí)分功能、二級(jí)分功能.進(jìn)行分解，其末端為功能元。前級(jí)功能是后級(jí)的目的功能，后級(jí)是前級(jí)的手段功能。第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1212.3.3 功能分解與功

9、能樹(shù)按系統(tǒng)工程分解性原理進(jìn)行功能分解例如：微電腦洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)122例如：微電腦洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1222.3.4 功能求解對(duì)功能求解，是原理方案設(shè)計(jì)中的重要的搜索階段。設(shè)計(jì)人員的思維要發(fā)散。 應(yīng)用科學(xué)原理進(jìn)行技術(shù)原理構(gòu)思從而進(jìn)行功能求解 按技術(shù)原理組織功能結(jié)構(gòu)，在一定條件下作用于加工對(duì)象，成為技術(shù)分系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)分功能。不局限于機(jī)械學(xué)范圍，力學(xué)、電子學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、仿生學(xué).同一種功能可以用不同的技術(shù)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)功能元應(yīng)盡可能多地提出幾種技術(shù)原理，為后續(xù)方案的構(gòu)思和評(píng)價(jià)提供較多的選擇第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1232.3.4 功能求解對(duì)功能求解，是

10、原理方案設(shè)計(jì)中的重要的搜索1.負(fù)壓效應(yīng)例如：輸送液體原理解法分析 1)利用壓力p與溶積v的關(guān)系（pv=常數(shù)），增大容積空間形成負(fù)壓吸入液體，減少容積空間形成高壓輸出液體。 2)利用流速與壓力的關(guān)系，及文丘里喉管原理，使流體（液體或氣體）流經(jīng)變截面喉管，在狹窄處流速增大，形成負(fù)壓，被輸送液體就可從小孔M抽進(jìn)喉管，當(dāng)流速大600m-700m/s時(shí)，水頭可達(dá)5-6m第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1241.負(fù)壓效應(yīng)例如：輸送液體原理解法分析 12 慣性力效應(yīng)1)利用離心慣性力將水引出。一般離心泵、化工系統(tǒng)的化工離心泵都是應(yīng)用這種原理。2)利用往復(fù)運(yùn)動(dòng)的慣性力。將管1置于水中，在A、B方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，水即通過(guò)單

11、向閥2、3由管4輸出。3)虹吸原理。液態(tài)分子間引力與位能差造成，利用水柱壓力差，使水上升后再流到低處。第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1252 慣性力效應(yīng)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1253 毛細(xì)管效應(yīng) 高性能的輕質(zhì)熱管為兩端封閉的管子，襯里為數(shù)層金屬絲網(wǎng)，管內(nèi)封裝液體，在高溫端液體吸熱蒸發(fā)，蒸氣流至低溫端放熱，冷凝后的液體由毛細(xì)管效應(yīng)通過(guò)金屬絲網(wǎng)流回?zé)岫?。此種熱管用于人造衛(wèi)星和凍土層輸油管保溫等。 第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1263 毛細(xì)管效應(yīng)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)126第四節(jié) 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)什么是方案設(shè)計(jì)？對(duì)子功能方案進(jìn)行方案綜合的過(guò)程第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)127第四節(jié) 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)什么是

12、方案設(shè)計(jì)？對(duì)子功能方案進(jìn)行方第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)128第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)128 方案設(shè)計(jì)實(shí)際上就是對(duì)子功能方案進(jìn)行方案綜合。盛裝衣物分離衣物鋁桶塑料桶陶瓷桶機(jī)械摩擦電磁震蕩超聲波第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)129 方案設(shè)計(jì)實(shí)際上就是對(duì)子功能方案進(jìn)行方案綜合。盛裝衣物2.4.1 形態(tài)學(xué)矩陣將各子系統(tǒng)的目標(biāo)（功能）及基本可能實(shí)現(xiàn)的辦法（可以是物理效應(yīng)、作用原理或功能載體）列入一個(gè)矩陣形式的表中，這個(gè)表就稱為形態(tài)學(xué)矩陣，亦稱模幅箱圖。形態(tài)分析法是一種系統(tǒng)搜索和程式化求解的創(chuàng)新技法。組合創(chuàng)新法聯(lián)想類推法智力激勵(lì)法提問(wèn)追溯法第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1302.4.1 形態(tài)學(xué)矩陣將各子系統(tǒng)的目標(biāo)（功能

13、）及基本可能實(shí)現(xiàn)2.4.2 總體方案求解1. 求解原則1) 各功能元原理方案之間在物理上的相容性鑒別能量流、物料流及信息流不受干擾地連續(xù)流過(guò)功能元的原理方案在幾何學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)上是否有矛盾2) 從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益較好的角度1）要考慮設(shè)計(jì)要求及附加要求2）選擇時(shí)，不僅針對(duì)某項(xiàng)具體功能元，還要兼顧到全局及其它相關(guān)功能元。3）對(duì)于關(guān)鍵性的功能元，應(yīng)多考慮采用創(chuàng)造性方法解決，必要時(shí)應(yīng)做有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。剔除挑選第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1312.4.2 總體方案求解1. 求解原則1) 各功能元原理方案1) 功能分解2) 功能求解3) 列形態(tài)學(xué)矩陣并進(jìn)行方案綜合例1：?jiǎn)胃紫匆聶C(jī)的總體方案設(shè)計(jì)總功能出發(fā)，分析實(shí)現(xiàn)“洗滌

14、衣物”功能的手段實(shí)現(xiàn)各種功能的技術(shù)手段或方法，列舉功能形態(tài)分功能功能解A盛裝衣物鋁桶塑料桶玻璃鋼桶陶瓷桶B分離贓物機(jī)械摩擦電磁振蕩熱脹超聲波C控制洗劑人工控制機(jī)械控制電腦自控2.4.2 總體方案求解第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1321) 功能分解2) 功能求解3) 列形態(tài)學(xué)矩陣并進(jìn)行方案綜合分功能功能解A盛裝衣物鋁桶塑料桶玻璃鋼桶陶瓷桶B分離贓物機(jī)械摩擦電磁振蕩熱脹超聲波C控制洗劑人工控制機(jī)械控制電腦自控?zé)崦浽鰤菏紸1-B2-C2A1-B1-C1A1-B1-C2A2-B3-C1第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)133分功能功能解A盛裝衣物鋁桶塑料桶玻璃鋼桶陶瓷桶B分離贓物機(jī)械2. 功能集成 功能集成，即如何

15、將求解所得的功能載體進(jìn)行集成，其中最主要的工作就是接口設(shè)計(jì)。 除了在控制信息上互相協(xié)調(diào)外，每個(gè)單元的輸出都不影響其他單元的輸出，我們稱這種狀態(tài)為正交。2.4.2 總體方案求解第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1342. 功能集成 功能集成，即如何將求解所得的功能載體 在許多情況下，這些功能載體是互相關(guān)聯(lián)的。這些關(guān)聯(lián)有的表現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)學(xué)上，有的則表現(xiàn)在動(dòng)力學(xué)上。動(dòng)力學(xué)如：機(jī)器人2.4.2 總體方案求解第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)135 在許多情況下，這些功能載體是互相關(guān)聯(lián)的。這些關(guān)聯(lián)有的功能集成需要考慮各功能載體在機(jī)械結(jié)構(gòu)上的關(guān)聯(lián)與控制信息上的關(guān)系兩個(gè)方面，是一個(gè)充分考慮如何確定合理的整體布局形式，采用恰當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)

16、和支撐結(jié)構(gòu)，檢測(cè)控制硬件、信息處理方法等的過(guò)程。2.4.2 總體方案求解雙桶洗衣機(jī)單桶洗衣機(jī)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)136功能集成需要考慮各功能載體在機(jī)械結(jié)構(gòu)上的關(guān)聯(lián)與控制信息2.4第一步：尋找總功能的轉(zhuǎn)換關(guān)系 例2：挖掘機(jī)的總體方案設(shè)計(jì)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)137第一步：尋找總功能的轉(zhuǎn)換關(guān)系 例2：挖掘機(jī)的總體方案設(shè)計(jì)第二第二步：總功能分解（分解依據(jù)挖掘機(jī)的技術(shù)輪廓）。 第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)138第二步：總功能分解（分解依據(jù)挖掘機(jī)的技術(shù)輪廓）。 第二章第二步：總功能分解功能樹(shù) 第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)139第二步：總功能分解功能樹(shù) 第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1第三步：建立功能結(jié)構(gòu)圖第二章

17、機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)140第三步：建立功能結(jié)構(gòu)圖第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)140第四步：尋找原理解法形態(tài)學(xué)矩陣序號(hào)分功能技術(shù)物理解方案序號(hào)1234A推壓齒條鋼絲繩油缸B鏟斗正鏟斗反鏟斗抓斗C提升油缸繩索D回轉(zhuǎn)內(nèi)齒輪傳動(dòng)外齒輪傳動(dòng)液輪E能量轉(zhuǎn)換柴油機(jī)F能量傳遞與分配齒輪箱油泵鏈傳動(dòng)皮帶傳動(dòng)G制動(dòng)帶式制動(dòng)閘瓦制動(dòng)片式制動(dòng)圓錐形制動(dòng)H變速液壓式齒輪式液壓齒輪I行走履帶輪胎邁步式軌道車輪第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)141第四步：尋找原理解法形態(tài)學(xué)矩陣序號(hào)分功能技術(shù)物理解方案序第四步：尋找原理解法和原理解組合序號(hào)分功能技術(shù)物理解方案序號(hào)1234A推壓齒條鋼絲繩油缸B鏟斗正鏟斗反鏟斗抓斗C提升油缸繩索D回轉(zhuǎn)內(nèi)齒輪

18、傳動(dòng)外齒輪傳動(dòng)液輪E能量轉(zhuǎn)換柴油機(jī)F能量傳遞與分配齒輪箱油泵鏈傳動(dòng)皮帶傳動(dòng)G制動(dòng)帶式制動(dòng)閘瓦制動(dòng)片式制動(dòng)圓錐形制動(dòng)H變速液壓式齒輪式液壓齒輪I行走履帶輪胎邁步式軌道車輪組合方案數(shù)=332314434=10 368方案1為履帶式正鏟機(jī)械挖掘機(jī)(A1+B1+C2+D2+E1+F1+G2+H2+I1)方案2為輪胎式正鏟液壓挖掘機(jī)(A3+B1+C1+D2+E1+F2+G3+H1+I2) 根據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)功率的要求可知，在能量傳遞與分配過(guò)程中，采用鏈傳動(dòng)和皮帶傳動(dòng)是不相容的，應(yīng)去掉。 故組合方案數(shù)=332312434=5184。第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)142第四步：尋找原理解法和原理解組合序號(hào)分功能技術(shù)物理解

19、方案序號(hào)第五節(jié) 機(jī)械系統(tǒng)方案的評(píng)價(jià)系統(tǒng)評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)考慮的因素很多，既有客觀因素，又有主觀因素。功能、性能指標(biāo)、可靠性、成本、壽命及人類工程學(xué)等評(píng)價(jià)人員的經(jīng)驗(yàn)及其評(píng)價(jià)角度第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)143第五節(jié) 機(jī)械系統(tǒng)方案的評(píng)價(jià)系統(tǒng)評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)考慮的因素很多，既有客在進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)時(shí)，遵循的原則1.客觀性原則2.可比性原則3.合理性原則4.整體性原則 系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法現(xiàn)在采用的較多的還是專家評(píng)審集體討論的方法，具體有名次計(jì)分法、評(píng)分法、技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)法、模糊評(píng)價(jià)法等。 評(píng)價(jià)的目標(biāo)將系統(tǒng)的總收益與總投資費(fèi)用之比作為主要評(píng)價(jià)值。第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)144在進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)時(shí)，遵循的原則1.客觀性原則2.可比性原則3.

20、2.5.1 評(píng)價(jià)目標(biāo)1. 評(píng)價(jià)目標(biāo)的內(nèi)容1）技術(shù)評(píng)價(jià)目標(biāo)2）經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)3）社會(huì)評(píng)價(jià)目標(biāo)選擇主要的要求和約束條件作為實(shí)際評(píng)價(jià)目標(biāo)。68項(xiàng)工作性能指標(biāo)、加工裝配工藝性、使用維護(hù)性、技術(shù)上的先進(jìn)性成本、利潤(rùn)、投資回收期等方案實(shí)施的社會(huì)影響、市場(chǎng)效應(yīng)、節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等性能經(jīng)濟(jì)性社會(huì)性第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1452.5.1 評(píng)價(jià)目標(biāo)1. 評(píng)價(jià)目標(biāo)的內(nèi)容1）技術(shù)評(píng)價(jià)目標(biāo)2）2.加權(quán)系數(shù) 加權(quán)系數(shù)是反映目標(biāo)重要程度的量化系數(shù)，加權(quán)系數(shù)大意味著重要程度高。 加權(quán)系數(shù)值一般經(jīng)驗(yàn)確定或采用強(qiáng)制判定法（Forced Decision，簡(jiǎn)稱FD）計(jì)算。式中：ki各評(píng)價(jià)目標(biāo)的總分，n評(píng)價(jià)目標(biāo)數(shù)評(píng)價(jià)目標(biāo)與比較

21、目標(biāo)列于縱橫坐標(biāo)，根據(jù)目標(biāo)的重要程度兩兩加以比較2.5.1 評(píng)價(jià)目標(biāo)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1462.加權(quán)系數(shù) 加權(quán)系數(shù)是反映目標(biāo)重要程度的量化系數(shù)，加例題：確定洗衣機(jī)的評(píng)價(jià)目標(biāo)的加權(quán)系數(shù)。按FD法確定加權(quán)系數(shù)，列出判別表并計(jì)算各評(píng)價(jià)目標(biāo)加權(quán)系數(shù)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)147例題：確定洗衣機(jī)的評(píng)價(jià)目標(biāo)的加權(quán)系數(shù)。按FD法確定加權(quán)系數(shù)， 用系統(tǒng)分析的方法對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行分解并圖示，將總目標(biāo)具體化為便于定性或定量評(píng)價(jià)的目標(biāo)元，從而形成目標(biāo)樹(shù)。3. 評(píng)價(jià)目標(biāo)樹(shù)洗衣機(jī)洗凈度0.25壽命0.17維修性0.17性能0.59價(jià)格0.31經(jīng)濟(jì)性0.31耗水量0.02外觀0.08社會(huì)性0.1洗衣機(jī)的評(píng)價(jià)目標(biāo)樹(shù)2.

22、5.1 評(píng)價(jià)目標(biāo)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)148 用系統(tǒng)分析的方法對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行分解并圖示，將總目標(biāo)具體2.5.2 模糊評(píng)價(jià)法利用集合和模糊數(shù)學(xué)將模糊信息數(shù)值化以進(jìn)行定量評(píng)價(jià)的方法。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。確定隸屬度的可采用統(tǒng)計(jì)法 或隸屬函數(shù)法。01之間的一個(gè)實(shí)數(shù)，越接近1，說(shuō)明隸屬程度越高。統(tǒng)計(jì)法收集一定量的評(píng)價(jià)信息通過(guò)統(tǒng)計(jì)得到隸屬度，例如對(duì)洗衣機(jī)洗凈度進(jìn)行評(píng)價(jià)，標(biāo)準(zhǔn)為優(yōu)、良、中、差通過(guò)調(diào)查統(tǒng)計(jì)得到隸屬度第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1492.5.2 模糊評(píng)價(jià)法利用集合和模糊數(shù)學(xué)將模糊信息數(shù)值化以 對(duì)于多個(gè)評(píng)價(jià)目標(biāo)的方案，先分別求各評(píng)價(jià)目標(biāo)的隸屬度，考慮加權(quán)系數(shù)，根據(jù)模糊矩

23、陣的合成規(guī)律求得綜合模糊評(píng)價(jià)的隸屬度，再通過(guò)比較求得最佳方案。2. 模糊評(píng)價(jià)多目標(biāo)的模糊評(píng)價(jià)步驟如下：2.5.2 模糊評(píng)價(jià)法第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)150 對(duì)于多個(gè)評(píng)價(jià)目標(biāo)的方案，先分別求各評(píng)價(jià)目標(biāo)的1) 取評(píng)價(jià)目標(biāo)集 Y=y1, y2, , yn評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)集 X=x1, x2, , xm2) 某方案對(duì)n個(gè)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 A=a1, a2 an2.5.2 模糊評(píng)價(jià)法第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1511) 取評(píng)價(jià)目標(biāo)集 Y=y1, y2, , yn評(píng)價(jià)標(biāo)3) 綜合模糊評(píng)價(jià)隸屬度矩陣B=AR=b1 b2 bj bm 乘加法：bj=a1r1j+a2r2j+anrnj 取小取大法模

24、糊矩陣合成方法2.5.2 模糊評(píng)價(jià)法第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1523) 綜合模糊評(píng)價(jià)隸屬度矩陣B=AR=b1 b2 b方案比較時(shí)遵循兩個(gè)原則確定級(jí)別并排序：最高隸屬度原則：每個(gè)方案按綜合模糊評(píng)價(jià)集中隸屬度最高的一級(jí)確定其級(jí)別；b) 排序原則： 方案優(yōu)劣排序時(shí)同級(jí)中隸屬度高者在先，注意應(yīng)以本級(jí)與最高級(jí)隸屬度之和為準(zhǔn)進(jìn)行比較。4) 方案選優(yōu)2.5.2 模糊評(píng)價(jià)法第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)153方案比較時(shí)遵循兩個(gè)原則確定級(jí)別并排序：4) 方案選優(yōu)2.5. 例：某廠在開(kāi)發(fā)一種新產(chǎn)品時(shí)，總體設(shè)計(jì)時(shí)選定了A1、 A2兩個(gè)候選方案。為了確定選擇哪個(gè)方案，組織了一個(gè)由10位專家組成的評(píng)價(jià)小組用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)兩

25、個(gè)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。 專家組進(jìn)行了如下幾項(xiàng)工作：1. 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)及評(píng)價(jià)尺度2. 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)加權(quán)系數(shù)3. 構(gòu)造評(píng)價(jià)方案A1、A2的隸屬度矩陣4. 計(jì)算評(píng)價(jià)方案的綜合模糊評(píng)價(jià)隸屬度矩陣5. 計(jì)算評(píng)價(jià)方案的綜合得分（優(yōu)先度）并優(yōu)選2.5.2 模糊評(píng)價(jià)法第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)154 例：某廠在開(kāi)發(fā)一種新產(chǎn)品時(shí)，總體設(shè)計(jì)時(shí)選定了A1、 A2兩在開(kāi)發(fā)某機(jī)器時(shí)，總體設(shè)計(jì)選定了兩種備選方案，為了確定選擇哪個(gè)方案，組織了一個(gè)由20位專家組成的評(píng)價(jià)小組用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)兩個(gè)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。已知：1) 評(píng)價(jià)指標(biāo)：產(chǎn)品性能（B1）、可靠性（B2）、使用 方便性（B3）、制造成本（B4）、使用成本（B5）； 每個(gè)評(píng)價(jià)指

26、標(biāo)劃分為優(yōu)、良、中等、較差、很差5個(gè) 等級(jí)：0.9，0.7，0.5，0.3，0.1；2) 評(píng)價(jià)指標(biāo)B1、B2、B3、B4、B5的權(quán)分別為： 0.3、0.2、0.2、0.2、0.1；3) 投票結(jié)果如下表所示：作業(yè)題與思考題第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)155在開(kāi)發(fā)某機(jī)器時(shí)，總體設(shè)計(jì)選定了兩種備選方案，為了作業(yè)題與思考評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)等級(jí)（A方案）優(yōu)良中等較差很差B1104420B2104420B384242B484440B586420第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)156評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)等級(jí)（A方案）優(yōu)良中等較差很差B1104420B21評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)等級(jí)（B方案）優(yōu)良中等較差很差B186420B284422B384242

27、B464424B564640第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)157評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)等級(jí)（B方案）優(yōu)良中等較差很差B186420B284第六節(jié) 機(jī)械系統(tǒng)的總體布局設(shè)計(jì)和主要參數(shù)確定第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)158第六節(jié) 機(jī)械系統(tǒng)的總體布局設(shè)計(jì)和主要參數(shù)確定第二章機(jī)械系統(tǒng)的2.6.1 結(jié)構(gòu)方案與總體布局設(shè)計(jì)1. 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 機(jī)械系統(tǒng)的原理方案僅表示功能載體的組合，但同樣的 功能載體可以有不同的組合，所得到的產(chǎn)品不僅可能有不 同的形狀和尺寸，甚至可能影響到整體性能。 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)的主要工作就是確定功能載體的組合方式。 因此說(shuō)，結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)的目的不僅是將原理方案結(jié)構(gòu)化，而 且要實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與創(chuàng)新。第二章機(jī)械系統(tǒng)的總

28、體設(shè)計(jì)1592.6.1 結(jié)構(gòu)方案與總體布局設(shè)計(jì)1. 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 在進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)時(shí)，首先要求了解所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的具體功能要求，其次要求對(duì)所選取的功能載體工作原理十分明確。2.6.1 結(jié)構(gòu)方案與總體布局設(shè)計(jì)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)160 在進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)時(shí)，首先要求了解所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的具體其次 結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)雖沒(méi)有固定的模式遵循，設(shè)計(jì)時(shí)需考慮：1) 運(yùn)動(dòng)學(xué)原則2) 基面合一原則3) 最短傳動(dòng)鏈原則4) 保證安全性原則5) 簡(jiǎn)單化原則2.6.1 結(jié)構(gòu)方案與總體布局設(shè)計(jì)按所需自由度數(shù)配置約束數(shù)減少材料的消耗，降低制造費(fèi)用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，幾何形狀簡(jiǎn)單，標(biāo)準(zhǔn)化通用化第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)161 結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)雖沒(méi)

29、有固定的模式遵循，設(shè)計(jì)時(shí)需考慮：1) 2.總體布局設(shè)計(jì)的基本要求 總體布局設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是，確定系統(tǒng)各主要部件之間 相對(duì)應(yīng)的位置關(guān)系以及它們之間所需要的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系。 總體布局設(shè)計(jì)一般從粗到細(xì)，有時(shí)要經(jīng)過(guò)多次反復(fù)才能確 定。總體布局圖可由正視圖和側(cè)視圖組成或用三維圖形表達(dá)， 總體布局圖應(yīng)能反映：1) 機(jī)械的大致工藝路線2) 機(jī)型特征、外形尺寸3) 主要組成部件及其相對(duì)位置、尺寸2.6.1 結(jié)構(gòu)方案與總體布局設(shè)計(jì)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1622.總體布局設(shè)計(jì)的基本要求 總體布局設(shè)在進(jìn)行總體布局時(shí)，應(yīng)注意以下基本問(wèn)題：1) 有利于系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)2) 有利于物料流的通暢3) 有利于安裝、使用與維修4

30、) 應(yīng)注意到整體的平衡性5) 有效避免干涉2.6.1 結(jié)構(gòu)方案與總體布局設(shè)計(jì)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)163在進(jìn)行總體布局時(shí)，應(yīng)注意以下基本問(wèn)題：1) 有利于系統(tǒng)功能的3 機(jī)械系統(tǒng)總體布局的基本形式 1)按主要工作機(jī)構(gòu)的空間幾何位置可分為: 平面式、空間式等； 2)按原動(dòng)機(jī)與機(jī)架相對(duì)位置可分為: 前置式、中置式、后置式等； 3)按工件或機(jī)械內(nèi)部工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方式可分為: 回轉(zhuǎn)式、直線式、振動(dòng)式等； 4)按機(jī)架或機(jī)殼的形式可分為: 整體式、剖分式、組合式，龍門(mén)式和懸臂式等； 5)按主要工作機(jī)構(gòu)的布置方向可分為: 水平式(臥式)、傾斜式、直立式和圓弧式等； 6)按工件運(yùn)動(dòng)回路或機(jī)械系統(tǒng)功率傳遞路線的

31、特點(diǎn)可為分: 開(kāi)式、閉式等。2.6.1 結(jié)構(gòu)方案與總體布局設(shè)計(jì)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1643 機(jī)械系統(tǒng)總體布局的基本形式2.6.1 結(jié)構(gòu)方案與總體布局臥式布置龍門(mén)式布置立式布置懸臂式布置典型布置形式65第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)165臥式布置龍門(mén)式布置立式布置懸臂式布置典型布置形式65第二章機(jī)4. 總體布局示例2) 洗衣機(jī)3) 銑床的總體布局4) 粒狀巧克力糖包裝機(jī)整體布局5) 手扶拖拉機(jī)的整體布置2.6.1 結(jié)構(gòu)方案與總體布局設(shè)計(jì)1) 谷物收獲機(jī)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1664. 總體布局示例2) 洗衣機(jī)3) 銑床的總體布局4) 粒狀2.6.1 結(jié)構(gòu)方案與總體布局設(shè)計(jì)a)和c)駕駛員的工作條

32、件較好，保養(yǎng)空間較大，糧箱容積受空間限制 c)對(duì)駕駛員影響小，檢修不方便b)糧箱容積可增大，發(fā)動(dòng)機(jī)靠近駕駛臺(tái)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1672.6.1 結(jié)構(gòu)方案與總體布局設(shè)計(jì)a)和c)駕駛員的工作條件割臺(tái)輸送裝置發(fā)動(dòng)機(jī)糧倉(cāng)傳動(dòng)系統(tǒng)行走裝置操縱控制裝置脫粒系統(tǒng)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)168割臺(tái)輸送裝置發(fā)動(dòng)機(jī)糧倉(cāng)傳動(dòng)系統(tǒng)行走裝置操縱控制裝置脫粒系統(tǒng)第割臺(tái)切割谷物輸送裝置脫粒裝置分離裝置排出機(jī)外短脫出物清糧裝置籽粒輕雜干凈籽粒糧倉(cāng)輕雜物 穗頭長(zhǎng)莖稈長(zhǎng)脫出物收割臺(tái)、輸送裝置、脫粒裝置、分離裝置、清選裝置、糧箱、發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、行走裝置、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、操縱裝置、駕駛室第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)169

33、割臺(tái)切割谷物輸送裝置脫粒裝置分離裝置排出機(jī)外短脫出物清糧裝置4. 總體布局示例2) 洗衣機(jī)3) 銑床的總體布局4) 粒狀巧克力糖包裝機(jī)整體布局5) 手扶拖拉機(jī)的整體布置2.6.1 結(jié)構(gòu)方案與總體布局設(shè)計(jì)1) 谷物收獲機(jī)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1704. 總體布局示例2) 洗衣機(jī)3) 銑床的總體布局4) 粒狀 洗衣機(jī)一般都有洗衣桶、脫水桶及相應(yīng)動(dòng)力和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、進(jìn)水和排水裝置、控制臺(tái)等幾部分組成2.6.1 結(jié)構(gòu)方案與總體布局設(shè)計(jì)雙桶洗衣機(jī)洗衣桶及脫水桶分別放置全自動(dòng)洗衣機(jī)套缸式結(jié)構(gòu)一個(gè)電機(jī)洗滌脫水離合裝置第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)171 洗衣機(jī)一般都有洗衣桶、脫水桶及相應(yīng)動(dòng)力和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、4. 總體布

34、局示例2) 洗衣機(jī)3) 銑床的總體布局4) 粒狀巧克力糖包裝機(jī)整體布局5) 手扶拖拉機(jī)的整體布置2.6.1 結(jié)構(gòu)方案與總體布局設(shè)計(jì)1) 谷物收獲機(jī)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1724. 總體布局示例2) 洗衣機(jī)3) 銑床的總體布局4) 粒狀銑床的總體布置(a) 升降臺(tái)臥式銑床(b) 工作臺(tái)不升降立式銑床適用于加工質(zhì)量及尺寸較小的工件。銑刀只作回轉(zhuǎn)銑削運(yùn)動(dòng)，工件的三個(gè)方向移動(dòng)分別由工作臺(tái)、滑鞍和升降臺(tái)完成。適用于加工質(zhì)量和尺寸較大的工件。工作臺(tái)不能升降，只能作縱、橫方向運(yùn)動(dòng)，上下的運(yùn)動(dòng)由銑頭完成。2.6.1 結(jié)構(gòu)方案與總體布局設(shè)計(jì)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)173銑床的總體布置(a) 升降臺(tái)臥式銑床(b

35、) 工作臺(tái)不升降立式(c)橫梁移動(dòng)式龍門(mén)銑床(d) 地坑式龍門(mén)銑床適用于加工特大型的工件。工件不動(dòng)，三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)均由龍門(mén)架和銑頭完成。適用于加工大型的工件。 工件隨工作臺(tái)作縱向移動(dòng)，升降和橫向運(yùn)動(dòng)由橫梁和銑頭完成。結(jié)論：工件大小是影響總體布置的重要因素 2.6.1 結(jié)構(gòu)方案與總體布局設(shè)計(jì)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)174(c)橫梁移動(dòng)式龍門(mén)銑床(d) 地坑式龍門(mén)銑床適用于加工特大4. 總體布局示例2) 洗衣機(jī)3) 銑床的總體布局4) 粒狀巧克力糖包裝機(jī)整體布局5) 手扶拖拉機(jī)的整體布置2.6.1 結(jié)構(gòu)方案與總體布局設(shè)計(jì)1) 谷物收獲機(jī)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1754. 總體布局示例2) 洗衣機(jī)3

36、) 銑床的總體布局4) 粒狀粒狀巧克力包裝機(jī)總體布局 根據(jù)巧克力糖包裝機(jī)工藝，確定自動(dòng)機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)： 送糖機(jī)構(gòu)、供紙機(jī)構(gòu)、接糖和頂糖機(jī)構(gòu)、抄紙機(jī)構(gòu)、拔糖機(jī)構(gòu)、鉗糖機(jī)械手的開(kāi)合機(jī)構(gòu)以及轉(zhuǎn)盤(pán)步進(jìn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。布局形式 由于巧克力糖是流水線生產(chǎn)，不宜采用料倉(cāng)式上料方式，而應(yīng)將包裝機(jī)的進(jìn)料系統(tǒng)直接與生產(chǎn)線前端設(shè)備巧克力糖的澆注成形機(jī)的 出口相銜接，因此，采用回轉(zhuǎn)式工藝路線的多工位自動(dòng)機(jī)型，立式布局（與巧克力糖的澆注成形機(jī)相適應(yīng)）2) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介3) 總體布局第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)176粒狀巧克力包裝機(jī)總體布局 根據(jù)巧克力糖包裝機(jī)工藝，確4. 總體布局示例2) 洗衣機(jī)3) 銑床的總體布局4) 粒狀巧克

37、力糖包裝機(jī)整體布局5) 手扶拖拉機(jī)的整體布置2.6.1 結(jié)構(gòu)方案與總體布局設(shè)計(jì)1) 谷物收獲機(jī)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1774. 總體布局示例2) 洗衣機(jī)3) 銑床的總體布局4) 粒狀手扶拖拉機(jī)的總體布置 (1)保持總體平衡 (2)發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)橫向平行布置(3)操縱件集中布置在扶手架上結(jié)論：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是影響總體布置的重要因素2.6.1 結(jié)構(gòu)方案與總體布局設(shè)計(jì)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)178手扶拖拉機(jī)的總體布置 (1)保持總體平衡 2.6.1 結(jié)構(gòu)方(1)保持總體平衡 手扶拖拉機(jī)單機(jī)不能平衡，必須配帶機(jī)具 (如犁、或拖車 )才能平衡并穩(wěn)定行駛。本例采用在機(jī)架前部和扶手架上安置配重塊以保持總體平衡

38、的辦法。 (2)發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)橫向平行布置 采用單缸臥式發(fā)動(dòng)機(jī)作橫向布置。傳動(dòng)系統(tǒng)中的所有軸都是平行的，簡(jiǎn)化了傳動(dòng)系統(tǒng)。離合器多為多片常合式，為使結(jié)構(gòu)緊湊，通常將其布置在從動(dòng)V帶輪內(nèi)部。 發(fā)動(dòng)機(jī)橫置減小了手扶拖拉機(jī)的橫向振動(dòng)。 (3)操縱件集中布置在扶手架上 扶手架在高度和長(zhǎng)度方向均可調(diào)。2.6.1 結(jié)構(gòu)方案與總體布局設(shè)計(jì)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)179(1)保持總體平衡2.6.1 結(jié)構(gòu)方案與總體布局設(shè)計(jì)第二章機(jī)2.6.2 機(jī)械系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)與技術(shù)指標(biāo) 機(jī)械系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)是能夠基本反映出該系統(tǒng)的概貌與特征的一些項(xiàng)目。 機(jī)械系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)，主要是指設(shè)備或產(chǎn)品的精度、功能等。第二章機(jī)械系統(tǒng)

39、的總體設(shè)計(jì)1802.6.2 機(jī)械系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)與技術(shù)指標(biāo) 機(jī)械系統(tǒng)2.6.2 機(jī)械系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)與技術(shù)指標(biāo)1. 尺寸與規(guī)格參數(shù)2. 重量參數(shù)影響力學(xué)性能的結(jié)構(gòu)尺寸，規(guī)格尺寸整機(jī)重量，各部件重量，重心位置等重心位置反映機(jī)器的穩(wěn)定性及支承點(diǎn)的分布普通車床 最大工件直徑 最大工件長(zhǎng)度鉆床 最大鉆孔直徑及主軸至立體導(dǎo)軌之間的跨距齒輪加工機(jī)床 最大工件直徑及齒輪的最大模數(shù)一般在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中規(guī)定第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1812.6.2 機(jī)械系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)與技術(shù)指標(biāo)1. 尺寸與規(guī)格 3.運(yùn)動(dòng)參數(shù) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)速度及調(diào)速范圍等。 4）動(dòng)力參數(shù) 動(dòng)力參數(shù)是指電動(dòng)機(jī)的額定功率、液壓缸的牽

40、引力、液壓馬達(dá)、氣動(dòng)馬達(dá)、伺服電動(dòng)機(jī)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩等。 機(jī)械系統(tǒng)中執(zhí)行件的速度一般是根據(jù)工作對(duì)象的工藝過(guò)程要求和生產(chǎn)率等因素確定。 2.2.4 總體參數(shù)的確定第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)182 3.運(yùn)動(dòng)參數(shù) 4）動(dòng)力參數(shù) 機(jī)械系2.6.3 繪制總體設(shè)計(jì)圖單個(gè)產(chǎn)品的總裝配圖成套設(shè)備的總體布置詳圖總體設(shè)計(jì)圖按比例繪制表示重要零部件的細(xì)部結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)部件的極限位置操縱件的位置標(biāo)注有關(guān)尺寸根據(jù)需要繪制分系統(tǒng)圖傳動(dòng)系統(tǒng)圖液壓系統(tǒng)圖潤(rùn)滑系統(tǒng)圖原理圖電氣原理圖邏輯原理圖功能原理圖電路接線圖繪制要求第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1832.6.3 繪制總體設(shè)計(jì)圖單個(gè)產(chǎn)品的總裝配圖成套設(shè)備的總體布 電子皮帶秤是對(duì)松

41、散物料在運(yùn)輸過(guò)程中進(jìn)行稱量的計(jì)量設(shè)備，并能遠(yuǎn)距離傳輸各種重要信息，以實(shí)現(xiàn)遙控和自動(dòng)控制。電子皮帶秤是各種配料系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。第七節(jié) 機(jī)械系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)實(shí)例以電子皮帶秤的總體設(shè)計(jì)為例介紹總體設(shè)計(jì)過(guò)程第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)184 電子皮帶秤是對(duì)松散物料在運(yùn)輸過(guò)程中進(jìn)行稱量的計(jì)量1. 明確設(shè)計(jì)任務(wù)，編寫(xiě)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2. 系統(tǒng)功能描述3. 工藝原理選擇4. 功能分解5. 總體方案設(shè)計(jì)6. 總體布局設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)的基本步驟：第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1851. 明確設(shè)計(jì)任務(wù)，編寫(xiě)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2. 系統(tǒng)功能描述3. 工 根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模不同，電子皮帶秤的稱量范圍可分為三檔：0.21t/h、 0.84t/h、

42、 420t/h。由于本產(chǎn)品一般用來(lái)實(shí)現(xiàn)配料時(shí)的成份控制，因此，要求稱量準(zhǔn)確、工作可靠。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研，擬定的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。1. 明確設(shè)計(jì)任務(wù)，編寫(xiě)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)186 根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模不同，電子皮帶秤的稱量范圍可分為1. 明確返回1. 明確設(shè)計(jì)任務(wù)，編寫(xiě)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)187返回1. 明確設(shè)計(jì)任務(wù)，編寫(xiě)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè) 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)可知，皮帶秤主要服務(wù)于散裝物料的配料過(guò)程，實(shí)現(xiàn)在運(yùn)送過(guò)程中的稱量和控制。返回2. 系統(tǒng)功能描述第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)188 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)可知，皮帶秤主要服務(wù)于散裝物料的返回2 稱量的工藝原理 主要有兩種：3. 工藝

43、原理選擇 采用傳感器 也基于杠桿原理，但稱重不是采用砝碼，而采用傳感器，因此，不僅能做到稱量準(zhǔn)確，而且可測(cè)出所要求的物料輸出速度。 傳統(tǒng)的杠桿砝碼式 利用杠桿原理的機(jī)械式稱量，這種稱量方式不僅無(wú)法滿足準(zhǔn)確性的水泥等行業(yè)的配比要求，而且無(wú)法測(cè)出所要求的物料輸出速度。第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)189 稱量的工藝原理 主要有兩種：3. 工藝原理選擇 電子皮帶秤工藝原理簡(jiǎn)圖返回3. 工藝原理選擇第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)190電子皮帶秤工藝原理簡(jiǎn)圖返回3. 工藝原理選擇第二章機(jī)械系統(tǒng)的 為了完成散裝物料運(yùn)送過(guò)程中的定量及其控制，皮帶秤應(yīng)能承接、運(yùn)送、稱量散裝物料，并能按給定的信息控制稱量的重量，這就要求皮

44、帶秤能實(shí)現(xiàn)測(cè)重及測(cè)速，并在超差時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)運(yùn)送速度控制稱量的重量，還要顯示稱量過(guò)的累積重量。4. 功能分解第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)191 為了完成散裝物料運(yùn)送過(guò)程中的定量及其控制，皮帶4. 功分功能接、送料張 緊標(biāo) 定測(cè) 量分功能接、送料稱量(機(jī)械結(jié)構(gòu))測(cè) 量測(cè) 速變 能變 速傳 動(dòng)控 制顯 示穩(wěn) 壓清 料 分功能 主功能(稱量散裝物料)驅(qū) 動(dòng)功 能調(diào) 控功 能其 它功 能返回4. 功能分解 電 子皮帶秤總功能 電子皮帶秤的功能樹(shù)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)192分功能接、送料張 緊標(biāo) 定測(cè) 量分功能接、送料稱量(機(jī)5. 總體方案設(shè)計(jì)1) 功能求解2）方案評(píng)價(jià) 評(píng)價(jià)指標(biāo)及加權(quán)系數(shù)的確立 專家組評(píng)分并

45、決策分為兩步：第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1935. 總體方案設(shè)計(jì)1) 功能求解2）方案評(píng)價(jià) 評(píng)價(jià)指標(biāo)及5. 總體方案設(shè)計(jì) 根據(jù)功能樹(shù)中所提出的各分功能，尋求可能的功能載體，形成功能載體形態(tài)學(xué)矩陣，1) 功能求解第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1945. 總體方案設(shè)計(jì) 根據(jù)功能樹(shù)中所提出的各分功能，尋求根據(jù)形態(tài)學(xué)矩陣可組合出很多方案?？紤]到相容性及最佳配置原則，將各功能載體組合成原理解答的四個(gè)方案。方案1： A1+B1+C4+D1+E1+F1+G2+H1+I2+J1方案2： A2+B2+C2+D2+E2+F2+G3+H1+I2+J1方案3： A2+B1+C5+D2+E1+F2+G4+H2+I3+J2方案4： A3+B4+C3+D4+E1+F3+G1+H3+I3+J45. 總體方案設(shè)計(jì)第二章機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)195根據(jù)形態(tài)學(xué)矩陣可組合出很多方案?？?/p>