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8201205006

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:

明确任务

最佳功能原理解

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。

总功能

功能设计阶段

功能元

创造性方法解目录

* -------------- 功能元解

I

形态学矩阵

方

案设计阶段

功能原理解

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）7传动T 控制

T 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

物料（灰）

信号

L A

振

热 八、、

「噪 1 动

量

声

>

■

吸尘器 -

i

温

1 J 湿 度

1

能量（力和速度等）

物料（装入尘袋的灰）

信号

能量（驱动）

图1-1挖掘机技术系统与环境

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

)

*

a

1

真空吸尘器的内部构造

电动马达

旋转毛刷

7

S

凤

口 气 进

方案二：卧式吸嘴式吸尘器

（a3+b1+c2+d3+e1+f1+g4+h1+i2）

零部件说阴

（UlZIpalttll）

2. 凤■调节毘

3. 软雹

4. 尘満指示器

5. 洞速滑嚮

6. 电懣幵关

工出凤网加

8. 收疑按昶

9. 丈改轮

10. 却蠡

11前盖锁曙块

JZ. is#地面關

t3.长接警

（AZ1SOO. Z1WHH*'

14. 35#地茴星

i^Z1560. Zt570*N^

J

15. 凤动吸头（俱

2估60鮒右｝

1&静电搏〔仅石5

加附有、

1?.转角瞬管

弋卫

1B.扁駆嘴P

他冶1毛剧

（CtZlSW, Z157OWA >

• "560、Z1570机型采用岀WEPA过滤

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。