机械设计方法概论5PPT课件
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第二章 设计中的冲突及 其解决原理
2.1 概述 2.2 物理冲突及其解决原理 2.3 技术冲突及其解决原理 2.4 利用冲突矩阵实现创新
2.1 概述
1、冲突的概念 2、冲突的分类
1、冲突的概念
产品是多种功能的复合体，为了实现 这些功能，产品要由具有相互关系的多 个零部件组成。为了提高产品的市场竞 争力，需要不断根据市场的潜在需求对 产品进行改进设计。
2、冲突的分类
1）通常的分类 2）TRIZ的分类
1）通常的分类
冲突 自然冲突 社会冲突
自然定律冲突 宇宙定律冲突
工程冲突
个性冲突 组织冲突 文化冲突 技术冲突 物理冲突 数学冲突
基于TRIZ的冲突分类
Baidu Nhomakorabea冲突
管理冲突 物理冲突 技术冲突
2.2 物理冲突及其解决原理
物理冲突的概念及类型
所谓物理冲突是指为了实现某 种功能，一个子系统或元件应具有 一种特性，但同时出现了与该特性 相反的特性。
No．6多用性原理 使一个物体能完成多项功能，可
以减少原设计中完成这些功能多个物体 的数量。
2.3.3技术冲突的解决原理
No．7嵌套原理 1)将一个物体放在第二个物体中，将第二个物 体放在第三个物体中，可这样再进行下去。 2)使一个物体穿过另一个物体的空腔。
2.3.3技术冲突的解决原理
No．9预加反作用原理 1)预先施加反作用。 2)如果一物体处于或将处于受拉伸状态， 预先增加压力
2.3.3技术冲突的解决原理
2.3.3技术冲突的解决原理
No．26复制原理 1)用简单、低廉的复制品代替复杂的、 昂贵的、易碎的或不易操作的物体。 2)用光学拷贝或图像代替物体本身，可 以放大或缩小图像。 3)如果已使用了可见光复制，那么可用 红外线或紫外线代替。
2.3.3技术冲突的解决原理
No．26复制原理
2)一有害功能导致另一个子系统有用 功能的变化。
3)有用功能的加强或有害功能的减少 使另一个子系统或系统变得更加复杂。
2.3技术冲突及其解决原理
冲突实例：
波音公司改进737的设计时，需要将 使用中的发动机改为功率更大的发动机。 发动机功率越大，它工作时需要的空气 就越多，发动机机罩的直径就必须增大。 而机罩离地面的距离就会减少，但该距 离的减少是设计所不允许的。
2.3.3技术冲突的解决原理
No．11预补偿原理 采用预先准备好的应急措施补偿物体
相对较低的可靠性。
2.3.3技术冲突的解决原理
No．12等势性原理 改变工作条件，使物体不需要被升起或
降低。
2.3.3技术冲突的解决原理
No．13反向原理
1)将一个问题中所规定的操作改为相反的 操作。 2)使物体中的运动部分静止，静止部分运 动。 3)使一个物体的位置倒置。
2.3.3技术冲突的解决原理
No．2分离(分开)原理 1)将一个物体中的“干扰”部分分离出去。 2)将物体中的关键部分挑选或分离出来。
2.3.3技术冲突的解决原理
No．3局部质量原理 1)将物体或环境的均匀结构变成不均匀结构。 2)使组成物体的不同部分完成不同的功能。 3)使组成物体的每一部分都最大限度的发挥作用。
2.3.3技术冲突的解决原理
No．8质量补偿原理 1)用另一个能产生提升力的物体补偿第一个物 体的质量。 2)通过与环境相互作用产生空气动力或液体动 力的方法补偿第一个物体的质量。
1、冲突的概念
当改变某个零部件的设计，即提高 产品某方面的性能时，可能会影响到与 这些被改进零部件相关联的零部件，结 果可能使产品或系统的另一些方面的性 能受到影响。如果这些影响是负面影响， 则设计出现了冲突
1、冲突的概念
例2—1飞机设计中，如果使其垂直 的稳定器的面积加大一倍，将减少飞机 振动幅值的50％，但这将导致飞机对阵 风和阵雨的敏感，同时增加了飞机的质 量。
3）如果操作时间短，则密封性变差
2.3技术冲突及其解决原理
以39个参数描述， 以上特性的改善将 欲改进特性为： 导致以下特性降低：
1）静止物体的质量 1）结构稳定性
2）可操作性
2）可靠性
3）装置的复杂性
2.3.3技术冲突的解决原理
40条发明创造原理
2.3.3技术冲突的解决原理
No．1分割原理 1)将一个物体分成相互独立的部分。 2)使物体分成容易组装及拆卸的部分。 3)增加物体相互独立部分的程度。
2.3技术冲突及其解决原理
39个通用工程参数
2.3技术冲突及其解决原理
实例：用通用参数描述冲突
法兰联接，从性能讲要求密封良好， 需要多螺栓连接；从使用维护讲要求质 量轻、易拆卸，需要少螺栓。
2.3技术冲突及其解决原理
本例中的技术冲突描述如下：
1）如果密封良好，则操作时间长， 质量增加
2）如果质量轻，则密封性变差
技术冲突是指一个作用同时导致有用 及有害两种结果，也可指有用作用的引入 或有害效应的消除导致一个或几个子系统 或系统变坏。技术冲突常表现为一个系统 中两个子系统之间的冲突。
2.3技术冲突及其解决原理
技术冲突的描述
1)一个子系统中引入一种有用功能后， 导致另一个子系统产生一种有害功能， 或加强了已存在的一种有害功能。
2.2 物理冲突及其解决原理
1、物理冲突的概念及类型
例：为了容易起飞，飞机机翼 应有较大面积，但为了高速飞行， 机翼应有较小的面积，这两种要求 对于机翼设计就是物理冲突
2、物理冲突的解决原理
分离原理
空间分离 时间分离 基于条件 整体与部 的分离 分的分离
2.3 技术冲突及其解决原理
2.3.1技术冲突的概念
2.3技术冲突及其解决原理
冲突实例：
这里出现了一个技术冲突：既希望 发动机吸入更多的空气，但是又不希望 发动机机罩与地面的距离减少。
2.3技术冲突及其解决原理
2.3.2技术冲突的一般化处理
TRIZ理论提出用39个通用工程参数 描述冲突。实际应用中，首先要把组成 冲突的双方内部性能用该39个工程参数 中的某2个来表示。目的是把实际工程 设计中的冲突转化为一般的或类似标准 的技术冲突。
2.3.3技术冲突的解决原理
No．4不对称原理 1)将物体形状由对称变为不对称。 2)如果物体是不对称的，增加其不对 称的程度。
2.3.3技术冲突的解决原理
No．5合并原理 1)在空间上将相似的物体连接在一起，使 其完成并行的操作。 2)在时间上合并相似或相连的操作。
2.3.3技术冲突的解决原理
2.1 概述 2.2 物理冲突及其解决原理 2.3 技术冲突及其解决原理 2.4 利用冲突矩阵实现创新
2.1 概述
1、冲突的概念 2、冲突的分类
1、冲突的概念
产品是多种功能的复合体，为了实现 这些功能，产品要由具有相互关系的多 个零部件组成。为了提高产品的市场竞 争力，需要不断根据市场的潜在需求对 产品进行改进设计。
2、冲突的分类
1）通常的分类 2）TRIZ的分类
1）通常的分类
冲突 自然冲突 社会冲突
自然定律冲突 宇宙定律冲突
工程冲突
个性冲突 组织冲突 文化冲突 技术冲突 物理冲突 数学冲突
基于TRIZ的冲突分类
Baidu Nhomakorabea冲突
管理冲突 物理冲突 技术冲突
2.2 物理冲突及其解决原理
物理冲突的概念及类型
所谓物理冲突是指为了实现某 种功能，一个子系统或元件应具有 一种特性，但同时出现了与该特性 相反的特性。
No．6多用性原理 使一个物体能完成多项功能，可
以减少原设计中完成这些功能多个物体 的数量。
2.3.3技术冲突的解决原理
No．7嵌套原理 1)将一个物体放在第二个物体中，将第二个物 体放在第三个物体中，可这样再进行下去。 2)使一个物体穿过另一个物体的空腔。
2.3.3技术冲突的解决原理
No．9预加反作用原理 1)预先施加反作用。 2)如果一物体处于或将处于受拉伸状态， 预先增加压力
2.3.3技术冲突的解决原理
2.3.3技术冲突的解决原理
No．26复制原理 1)用简单、低廉的复制品代替复杂的、 昂贵的、易碎的或不易操作的物体。 2)用光学拷贝或图像代替物体本身，可 以放大或缩小图像。 3)如果已使用了可见光复制，那么可用 红外线或紫外线代替。
2.3.3技术冲突的解决原理
No．26复制原理
2)一有害功能导致另一个子系统有用 功能的变化。
3)有用功能的加强或有害功能的减少 使另一个子系统或系统变得更加复杂。
2.3技术冲突及其解决原理
冲突实例：
波音公司改进737的设计时，需要将 使用中的发动机改为功率更大的发动机。 发动机功率越大，它工作时需要的空气 就越多，发动机机罩的直径就必须增大。 而机罩离地面的距离就会减少，但该距 离的减少是设计所不允许的。
2.3.3技术冲突的解决原理
No．11预补偿原理 采用预先准备好的应急措施补偿物体
相对较低的可靠性。
2.3.3技术冲突的解决原理
No．12等势性原理 改变工作条件，使物体不需要被升起或
降低。
2.3.3技术冲突的解决原理
No．13反向原理
1)将一个问题中所规定的操作改为相反的 操作。 2)使物体中的运动部分静止，静止部分运 动。 3)使一个物体的位置倒置。
2.3.3技术冲突的解决原理
No．2分离(分开)原理 1)将一个物体中的“干扰”部分分离出去。 2)将物体中的关键部分挑选或分离出来。
2.3.3技术冲突的解决原理
No．3局部质量原理 1)将物体或环境的均匀结构变成不均匀结构。 2)使组成物体的不同部分完成不同的功能。 3)使组成物体的每一部分都最大限度的发挥作用。
2.3.3技术冲突的解决原理
No．8质量补偿原理 1)用另一个能产生提升力的物体补偿第一个物 体的质量。 2)通过与环境相互作用产生空气动力或液体动 力的方法补偿第一个物体的质量。
1、冲突的概念
当改变某个零部件的设计，即提高 产品某方面的性能时，可能会影响到与 这些被改进零部件相关联的零部件，结 果可能使产品或系统的另一些方面的性 能受到影响。如果这些影响是负面影响， 则设计出现了冲突
1、冲突的概念
例2—1飞机设计中，如果使其垂直 的稳定器的面积加大一倍，将减少飞机 振动幅值的50％，但这将导致飞机对阵 风和阵雨的敏感，同时增加了飞机的质 量。
3）如果操作时间短，则密封性变差
2.3技术冲突及其解决原理
以39个参数描述， 以上特性的改善将 欲改进特性为： 导致以下特性降低：
1）静止物体的质量 1）结构稳定性
2）可操作性
2）可靠性
3）装置的复杂性
2.3.3技术冲突的解决原理
40条发明创造原理
2.3.3技术冲突的解决原理
No．1分割原理 1)将一个物体分成相互独立的部分。 2)使物体分成容易组装及拆卸的部分。 3)增加物体相互独立部分的程度。
2.3技术冲突及其解决原理
39个通用工程参数
2.3技术冲突及其解决原理
实例：用通用参数描述冲突
法兰联接，从性能讲要求密封良好， 需要多螺栓连接；从使用维护讲要求质 量轻、易拆卸，需要少螺栓。
2.3技术冲突及其解决原理
本例中的技术冲突描述如下：
1）如果密封良好，则操作时间长， 质量增加
2）如果质量轻，则密封性变差
技术冲突是指一个作用同时导致有用 及有害两种结果，也可指有用作用的引入 或有害效应的消除导致一个或几个子系统 或系统变坏。技术冲突常表现为一个系统 中两个子系统之间的冲突。
2.3技术冲突及其解决原理
技术冲突的描述
1)一个子系统中引入一种有用功能后， 导致另一个子系统产生一种有害功能， 或加强了已存在的一种有害功能。
2.2 物理冲突及其解决原理
1、物理冲突的概念及类型
例：为了容易起飞，飞机机翼 应有较大面积，但为了高速飞行， 机翼应有较小的面积，这两种要求 对于机翼设计就是物理冲突
2、物理冲突的解决原理
分离原理
空间分离 时间分离 基于条件 整体与部 的分离 分的分离
2.3 技术冲突及其解决原理
2.3.1技术冲突的概念
2.3技术冲突及其解决原理
冲突实例：
这里出现了一个技术冲突：既希望 发动机吸入更多的空气，但是又不希望 发动机机罩与地面的距离减少。
2.3技术冲突及其解决原理
2.3.2技术冲突的一般化处理
TRIZ理论提出用39个通用工程参数 描述冲突。实际应用中，首先要把组成 冲突的双方内部性能用该39个工程参数 中的某2个来表示。目的是把实际工程 设计中的冲突转化为一般的或类似标准 的技术冲突。
2.3.3技术冲突的解决原理
No．4不对称原理 1)将物体形状由对称变为不对称。 2)如果物体是不对称的，增加其不对 称的程度。
2.3.3技术冲突的解决原理
No．5合并原理 1)在空间上将相似的物体连接在一起，使 其完成并行的操作。 2)在时间上合并相似或相连的操作。
2.3.3技术冲突的解决原理