产品设计中的理论与方法PPT课件( 46页)

机构设计
2.1 功能概念及分析方法 2.2 功能原理与运动规律之间的关系 2.3 运动规律与机构组合的关系 2.4 制定运动规律的原则和步骤 2.5 创新技法 2.6 机构组合时的基本原则及影响因素 2.7 按功能－结构矩阵设计运动简图 2.8.按机构的结构特性作机构组合
六杆机构 ：有两种配置方案 n2 = 4 ，n3 = 2 有效配置案一种，构成两种运三种配置方案 构成．运动链图及机构的生成法
1) 运动链图：去掉机构中构件的工程（功能）含义， 只保留构件之间的联接关系，所构成的连接结构 图称为运动链图。
2.6 机构组合时的基本原则及影响因素 1) 结构最简原则 选取的基本机构，减小加工误差与加工累原则
输出力 M.A. 输入力
（2-1）
M .A F4 F2
（2-2）
不计摩擦，瞬间输入功应等于输出功
F 4|的原则
І．运动最简原则及规律集最小原则 减少冗余环节 规律集最小 运动规律为简单运动
II．结构最简原则 采用 1．分析综合法 例品： 取签 上胶 压签及贴签 贴签瓶的输入与输出
无言。缘来尽量要惜，缘尽就放。人生本来就空，对人家笑笑，对自己笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来的尘埃!
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5、心情就像衣服，脏了就拿去洗洗，晒晒，阳光自然就会蔓延开来。阳光那么好，何必自寻烦恼，过好每一个当下，一万个美丽的未来抵不过一个温暖的现在。
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6、无论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱，要继续保持微笑，就像从未受伤过一样。
M.A.F4 |v2 | 1 （
3）机构效率最大的原则
图2-17高副低代的机构 专用264）获得较大的传动角 µ原则
图2-18 机构的传动在一个周期中，传动角是变化的，总存在一个最小的传 动角
包括：机构设计--结构（功能结构与工艺结构）与精度设
计---装配设计--维修与运输及安装--报废回收设计--制造规划
设计--……等。
2．广义设计概念：
例1，设计是一种针对目标问题的求解活动；
例2，设计是一种创造性的活动，创造前所未构思与计划，以及把这种构思与计划通过 一定的手段转为视觉化的活动过程”。 涵盖面更广的概念：对发展过程的安排
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11、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生的高点。
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12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。
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13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带分析方法
1．功能概念：
——效能
——用途
——作用
——目的
2．功能定义的方法：
动词+名词
3．功能分析法
（1）总功能确定
（2）功能树作功能分解
功能分解获取—→机构法——（目的——手段）
2.2 功能原理与运动规律之间的关系 板材送料机构都有三个操作：供料，取
2) 例4. 按步行机构的轨迹，用6杆机构设计步行机构
图2-24 步行文机库专构用 轨迹图
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图2-25 瓦特链的倒置机构
图2-26斯蒂文芬库专链用 链的倒置机构
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3．基本结构变异
（1）转动副变异成移动副 演化原理：构件杆长变为时， 构件：转动副——移动副。
图2-27 选出的步行机构
图2-28 机构变异
图2-14大行程复杂运动机构 专用22大行程用线性函数Sk实现，即： Sk = K（t） 复杂运动用非线性函数Sf实现，即：Sf =f（t） 机构系统：机械（丝杠）机构+电磁控制
综上所述：思维扩展法有两个特点：
（1）将多种技术综合应用； （2）在原有的机构上，根据产品的新结构矩阵设计运动简图 一、设计原理与过程
1.原理 功能—运动规律—机构之间存在的映射关系 分解与组合完成 矩阵的手段
2．功能－结构矩阵设计过程 1）功能分类，用图形符号表示 2）作功能分解 按关联树组成功能－结构矩阵；
3）作原型选择，即：基本机构选择； 4）组合成机构，并构造多个方品的开发过程
1.设计的四个过程阶段： ——需求分析 ——构思设计 ——结构与精度设计 ——制造过程设计。
2. 现代产品制造的特点： A. 创造设计过程长，制造过程缩短； B.由原来的满足精度，经久耐用的特点—→现代
的个性化、流行化的特征发展。
3abea
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图2-20 文关库专联用 数图
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二、示例
设计一个锻压设备，它采用电动机作为动力
源，要求锻压部件（锻头）作上下往复运动，锻
造出高精度的毛坯。
（1）功能分解
分析：电机旋转，锻压头上、下往复运动，机构
应有：
A. 运动形式变换功能，将旋转运动变为直线运
动； B. 驱动力放大功能
F1V1 F2V2
料与送料。但不同的机构，原理不同，结构 也不同；原理相同，结构也不同
归纳：功能与运动规律之间的对应关系
A．功能与运动规律之间有对应关系，这个映 射关系实现机构构思中由功能设计向运动规律 设计的转化。 B．功能与运动规律之间为1∶ n的关系，即： 单对多的关系。
结论：依据设计要求，选出方案A专用34图2-21
运动简图筛选方案 专用352.8.按机构的结构特性作机构组合 1.单自由度机构中构件数与运动副的配置 1）不同运动符的构件类型及构件数代号 二极杆：一个构件上有两个铰接点； 三极杆：一个构件上有三个铰接点； 四级杆：一个构件上有四个铰接点； 若：n2 ：二极杆的构件数
对发展过程进行的活动 发展过程：发展方向、程序、细节、要达到的目标。
3．创新是设计的灵魂 设计目标——产品——赢得市场，产品的竞争力 ：
——性能使用户满意； ——开发周期最短； ——成本最低； ——无污染或污染被降低到最低的限度。 “创新” 的含义：A.原创新：
B.新产品创新 ：非圆齿轮：凸轮与齿轮的组合； 手机： 新型手机= 手机+电子记事本+……+网络。
F2 v1 F1 v 2
C. 锻压头作上、案 构造机构注意三项原则：
a. 组合的可能性原则，相关点的运动要一致； b. 组合的有效性原则
组合后运动不干涉，保证运动范围，满足运动精度
要求；
c. 构件的轮廓应有可加工性。 （4）分析比较，确定最佳方案
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2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。
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3、命运给你一个比别人低的起点是想告诉你，让你用你的一生去奋斗出一个绝地反击的故事，所以有什么理由不努力!
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4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。口里不说多余的话，自然祸就少。腹内的食物能减少，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪的，同样大悟
（分离机构专用图2-11邮票上胶机构
18专用19图2-12带式上，最后形成方瓶自动贴签的设计机构
图2-13 方瓶自动贴签的机构专用212．思维扩展性
在已有成熟产品的机构上作扩展设计，获取新机构 例2：要设计实现大行程的复杂运动规律的机构
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7、生命的美丽，永远展现在她的进取之中;就像大树的美丽，是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中;像雄鹰的美丽，是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中;像江
河的美丽，是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。
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8、有些事，不可避免地发生，阴晴圆缺皆有规律，我们只能坦然地接受;有些事，只要你愿意努力，矢志不高副
变异原理：变异前、后各构件之间的拓扑关系保持不变。
二极杆——高副配合面
图2-29过程
图2-30瓦特文链库专的用 低副变高副
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5.斯蒂芬链的代换过程
图2-31斯文蒂库专芬用 链的低副变高副
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1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是0
（2）直线往复运动的机构（水平机构之间的对应关系
A． 运动规律与机构之间存在对应关系，这 种关系能实现由运动规律到机构设计的转化。 这种转化实现了由设计构思到实体产品之间的 联接。
B．运动规律与机构之间为1∶n 的关系，即： 单对多关系。
5. 模糊理论与模糊规划 6. 机器人构型设计中的模糊优化建模专用1第一章 绪 论
1.1设计概念
人类的社会活动：物质财富创造
财富的分配
设计---物质财富创造---最基本的概念
1．狭义的设计概念：
设计--客观需求---满足需求的技术系统活动。
技术系统活动 ：产品创新设计或产品开发设计中的一切活
动。
f((t))C
作机构综合时：
min ≥0 且 min ≥[ µ]
min = 0
要有越过素 动力源有多种形式：电能、电磁能、气能、液压、 波能 …… 量能转换形式———电动机、气、液压机构
6）动载荷最小原则 高速机构，力争平衡惯性力 重载机构也要有平衡惯性力 措施是： ①机构取对称结构，重力矩动规律与机构综合之间的关 系
（1）功能与运动规律之间存在着对应关系，运动规 律与机构之间存在着对应关系； 设计活动 从功能分析→运动规律分析→机构设计
过程转化的有序性、逻辑性 （规律的原则和步骤
1．步骤 （1）功能分析 （2）运动规律分析 （3）型选择 a. 原理类型 b. 结构类型 （4）运动协调分析及协调设计 a. 能完成要求的操作动作，满足使用性能； b. 动作协调，无碰撞、干涉、过程平稳。
n3：三极杆的构件数 n4 ：四极杆的构件数
…… nn ：n构中不同运动副的构件的配置
n2 4n4 2n5 3n6 (n3)nn
n
4(i3)ni i4
（2-5）
n2 n3 n4nn N
四杆机构 ：只有一种配置方案；n2 = 4 ；