吸尘器的方案设计

武汉工业学院吸尘器的方案设计

院（系）机械工程学院专业名称机械工程

课程名称现代设计法

学生姓名朱勇

学生学号********** 指导教师王继焕

吸尘器的方案设计

摘要

设计方法学是以系统论的观点研究产品的设计程序、设计规律和设计中的思维与工作方法的一门综合性科学。它的研究目的是总结设计的规律性，启发设计人员的创造性，在给定条件下，实现高效、优质的设计。本文以吸尘器为例，用设计方法学的功能分析方法对其进行方案设计，先将其复杂的系统的总功能分化为简单的功能元，再对每个功能元求解，然后进行组合得到系统多种总方案，然后对多种方案进行方案评价决策，逐步优化。

关键词：设计方法学；吸尘器；功能分析法；方案评价

一．功能分析法设计步骤和各个阶段的方法

功能分析设计的步骤和各个阶段所用的方法见下图表：

功能分析设计师发散-收敛的过程。从功能分析入手。通过创新构思探求多种方案，然后经技术经济评价，优选得到最佳的方案。

二．绘制技术系统的框图

目标：寻找总功能的转化关系

三.总共能的分解

①总功能分解的依据：一般吸尘器的内部结构比较复杂，一般吸尘器包括五个部分：动力部分：电机和调速器；过滤系统：尘袋，前过滤片和后过滤片；功能性部分：收放线机构，尘满指示，按钮或者滑动开关；保护措施：真空度过高保护，抗干扰保护，过热保护和防静电保护；附件：手柄和软管，接管，地刷，扁吸，圆刷，床单刷，沙发吸，挂钩，背带。其技术过程通常是：原动机（电源）→传动→控制

→执行。

②总功能进行分解，将总功能分解为一级、二级分功能，二级分功能若还找不到解，还可以以接着往下分解，直到找到相应的原理解为止，如图3.1所示

③寻找原理解法和原理解组合

找到各功能元的解，然后用形态学矩阵法对功能元的解进行组合，可得到设计方案的多种解，见表3.1

从表中可知：

组合方案数=3*2*2*3*1*3*4*3*4=5184 方案一：立式刷类吸尘器

（a1+b2+c1+d1+e1+f1+g1+h2+i1）

方案二：卧式吸嘴式吸尘器

（a3+b1+c2+d3+e1+f1+g4+h1+i2）

四.方案评价

通过设计对功率的要求可知，在能量传递与分配的工程中，采用链传动和皮带传动是不能相容的，应去掉。

故组合方案=3*2*2*3*1*2*4*3*4=3456.

对各方案评价目标逐项作粗略评价。用行（+）、不行（-）、信息不足（？）3种符号表示，最后总评决策，如表4.1所示

表4.1 点评价表

得出方案二较好。