设计概论课件 设计概论课件

2．制定运动规律的原则
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 采用新机构、新技术 采用简单轮廓结构
2.5 创新技法 1．分析综合法 例1：设计方形罐头瓶自动贴签的机构
（1）分析成熟产品： 取签 上胶 压签及贴签 贴签瓶的输入与输出
（2）提取特征机构，组合成设计机构
（2-1）
M .A F4 F2
（2-2）
不计摩擦，瞬间输入功应等于输出功
F4 | v4 | F2 | v2 | （2-3）
M .A. F4 | v2 | 1 （2-4）
F2 | v4 |
图2-16曲柄滑块机构
3）机构效率最大的原则 图2-17 高副低代的机构
4）获得较大的传动角 µ原则 图2-18 机构的传动角 图2-19 高副机构的传动角
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； 功能原理： 推力 摩擦 吸力
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。
（2）直线往复运动的机构（水平）
过程转化的有序性、逻辑性 （2）两个 1∶ n（单对多）关系
2.4 制定运动规律的原则和步骤
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。
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，创造前所未有的，新颖而 有益的东西。
例3，设计是“一种构思与计划，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
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。
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
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。
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：
图2-10 纸张分离机构
图2-11邮票上胶机构
图2-12带式上胶机构
3) 组合与调整，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
2．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
图2-14 大行程复杂运动机构
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
2.1 功能概念及分析方法 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—→机构运动简图
—→机构控制简图
（3）功能分解的方法——（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
设计概论
本课程：产品设计中的理论及方法。 ----概念设计、 形体设计到制造过程 按教学大纲要求，主要讲解六方面的内容：
1．功能分析及产品构思设计 ——产品的机构设计方法学；
2．机构的组合方法； 3．设计评价； 4．柔性制造系统的建模设计
——柔性系统中的求解算法。 包括资源规划、机床规划、精良生产及并行工程
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。
3.产品设计的模式：反馈闭环的模式
第二章 功能分析与机构设计
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
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。
1.2设计过程及产品的开发过程
kt
在一个周期中，传动角是变化的，总存在一个最小的传 动角
f ((t)) C
作机构综合时：
min ≥0 且 min ≥[ µ]
m in = 0
要有越过死点措施，通常应用惯性力越过死点
5）机构动力源因素 动力源有多种形式ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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
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，根据产品的新要求，延续 构思，创造出新机构。
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积误差
对产品性能的影响。
图2-15直线机构
2）机械效益最大原则
输出力 M .A. 输入力
图2-7往复运动的机构
归纳：运动规律与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。
2．功能原理、运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