机械创新设计003

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头,看见远远的水面上半沉半浮着 一个巨大的木轮,不停地转着,将 水扬起来,半圈儿水在闪着白光。 那里是我们村的水磨坊。
我们都哭了,在田野里四处寻 找,找了半个下午,还是没有踪影。
10 风筝
我们垂头丧气地坐在田埂上,一 抬头,看见远远的水面上半沉半浮着一
10 风筝 个巨大的木轮,不停地转着,将水扬起
布置作业: 1、抄写文中喜欢的句子。 2、继续了解风筝的资料。
评价标准集 X={x1,x2, …xn}
②某方案对n评价目标的模糊评价隶属度矩阵
R1
r11,r12, …r1j…r1m
R2
r21,r22, …r2j…r2m
R= Ri = ri1,ri2, …rij…rim

… , … ,… …
Rn
rn1,rn2, …rnj…rnm
加权系数矩阵 A=[a1,a2, …an] ③综合模糊评价隶属度矩阵
从早晨玩到下午,我们还是歇 不下来,牵着风筝在田野里奔跑。
10 风筝 风筝越飞越高,似乎飞到了云彩上。
兴奋 快乐 喜悦 愉快
乐滋滋 美滋滋 乐呵呵
欣喜若狂
兴高采烈
从早晨玩到下午,我们还是歇 不下来,牵着风筝在田野里奔跑。
10 风筝 风筝越飞越高,似乎飞到了云彩上。
我们快活地喊叫着,在田野里 拼命地奔跑。
例 对某钢厂高炉上料控制系统方案模 糊评价
要求:自动化程度高、加工周期短、投资不大 于60万
解: 1)评价目标及加权系数分析 2)初步评价
评价目标
控制方案
Ⅰ 继电器
y1
y2
y3
y4
Y5
一次性投 备用费用 自动化程 维修性能 施工周期
资万元

15




Ⅱ 分立逻辑元件 30




Ⅲ 顺序控制器
曲柄摇杆机构 摆动从动件凸轮机构
带、绳、线及链传动 机构中的绕性件 正弦机构
不完全齿轮齿条机构
移动从动件凸轮机构
平面复杂运动 连杆机构(连杆运动) 特定运动轨迹 连杆上特定点的运动轨迹
3 方案评价
(一)评价目标 1评价准则 技术评价: 工作性能指标 加工装配工艺性
使用维护性 技术先进性 经济评价:成本 利润 投资回收期 社会评价:社会影响 市场效应 节能 环保
例 评分法对三种汽车发动机进行性能方案比较
评分
特性参数
价值 燃料消耗 g/kW·h 单位功率质量kg/kW 铸件复杂性
0
400
3.5
极复杂
1
380
2
360
3.3
3.1
复杂
3
340
2.9
4
320
2.7
中等
5
300
6
280
2.5
2.3
简单
7
260
8
240
2.1
1.9
极简单
9
220
1.7
10
200
1.5
1原理方案设计步骤
功能是产品或技术系统特定工作能力抽象化 的描述。
功能的描述要准确、简洁、合理抽象,抓住 本质。
一般不同的功能描述 有不同的原理解法
例:取核桃仁的问题
功能描述 砸壳 压壳
壳仁分离
原理解法
外部加压:砸、 夹、压、冲、射
外部加压
内部加压:通入 高压气体内部加 压;整体加压, 外压骤减,内压
来,半圈儿水在闪着白光。那里是我们 村的水磨坊。
“那儿找过了吗?” “没找过,说不定‘幸福鸟’就落 在那儿呢。”大家说。 我们向那房子跑去,继续寻找我们 的“幸福鸟”……
童年的时候,我们这些孩子,
10 风筝 最大的快乐就是做风筝,放风筝。
10 风筝
快乐写话:
下课了,我们冲出教室,在操场上玩( ) 的游戏,———————————————— ———————————————————— ————————————————————。
机械式去须可用拔须、剪须、剃须(移动刀剃 须和回转刀剃须)。
要求刀具运动均匀,以提高去须效果并保护皮 肤。
③功能分解
回转剃须
动力:往复手动
往复运动 单向连续回转
运动转换
刀片运动
升速
运动调节
贮须
④功能求解
功能元解 功能元
Ⅰ手动方式
Ⅱ1往复移动-连 续回转
Ⅱ2往复摆动-连 续回转 Ⅲ升速
Ⅳ运动调节
Ⅴ贮须
那风筝越来越小,倏地便没了踪影。
忽然吹来一阵风,线嘣
10 风筝 地断了。风筝在空中抖动了
一下,便极快地飞走了。我 们大惊失色,千呼万唤,那 风筝越来越小,倏地便没了 踪影。
10 风筝
1 、 默 读 5—8 自 然 段 , 画 出 表 现 “我们”心情的句子或词语。
2、想一想你从这些句子或词语中 体会到了什么?
BⅢ=A·RⅢ=[0.20 0.33 0.10]=[0.32 0.52 0.16] BⅣ=A·RⅣ=[0.33 0.25 0.12]=[0.47 0.36 0.17] 进行归一化处理
4)决策 利用最大隶属度原则判断方案优劣顺序为: Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ
决定选用计算机控制的高炉上料系统。
大家再见
精 希拼 命
洗衣机评价目标加权系数
比较目标 价格 洗净度 维修性 寿命 外观 耗水量 ki
评价目标
价格
×
3
4
4
4
4
19
gi 0.31
洗净度
1
×
3
3
4
4
15 0.25
维修性
0
1
×
2
3
Βιβλιοθήκη Baidu
4
10 0.17
寿命
0
1
2 ×3
4
10 0.17
外观
0
0
1
1× 3
5 0.08
耗水量
0
0
0
0
1
×
1 0.02
∑=
60 1
洗衣机的评价目标树
设计目录是一种设计信息库。把设计过 程中所需的大量信息有规律地加以分类、排 列、存储,以便设计者查找和调用。
采用系统方法建立目录,针对对象进行系统 分析和系统搜索。
例 机械传动系统的目录编制
运动形式变换
基本机构
其他机构
原动运动 从动运动
连续回转 连 变 续向 回 转
平 同 圆柱齿轮机构(内啮合)
梯形分布的隶属度函数图求隶属度
带传动要求寿命为10000h以上为优,40006000h为良,小于2000h 为差。
传动方案1的寿命为6564.5h,求其对三种评价的 隶属度。
隶属度为{0.141,0.859,0}
2)模糊评价
步骤:①取评价目标集 Y={y1,y2,…yn}
加权系数集 A={a1,a2, …an}
(二)评价方法
1评分法(5分制、10分制)
0
1
2
3
45 6
7
8
不能用 差 较差 勉强可 可 中 良 较好 好


9 10 优 理想
2加权计分法 得分最高的最优
加权计分法过程
1)确定评价目标 2)确定各加权目标的评价系数 3)按评分制(如10分制)列出评分标准 4)对各评价目标评分 5)求各方案总分,分值最高者为优
理想
寿命km 20×103 30×103 40×103 60×103 80×103 100×103 120×103 140×103 200×103 300×103 500×103
3 模糊评分法 1)隶属度
隶属度表示某方案对评价标准的从属程度, 0-1表达,越接近1,隶属度越高。 隶属度可用统计方法求得;也可通过隶属函 数求得。
10 风筝 从早晨玩到下午,我们还是歇
不下来,牵着风筝在田野里奔跑。
忽然吹来一阵风,线嘣地断了。 风筝在空中抖动了一下,便极快地
10 风筝 飞走了。我们大惊失色,千呼万唤,
那风筝越来越小,倏地便没了踪影。
忽然吹来一阵风,线嘣地断了。 风筝在空中抖动了一下,便极快地
10 风筝 飞走了。我们大惊失色,千呼万唤,
我们都哭了,在田野里四处寻 找,找了半个下午,还是没有踪影。
10 风筝 我们垂头丧气地坐在田埂上,一抬
头,看见远远的水面上半沉半浮着 一个巨大的木轮,不停地转着,将 水扬起来,半圈儿水在闪着白光。 那里是我们村的水磨坊。
我们都哭了,在田野里四处寻 找,找了半个下午,还是没有踪影。
10 风筝 我们垂头丧气地坐在田埂上,一抬
却依 奔 村 抖 丧磨坊
精心 希望 依然 飞舞 拼命 抖动 寻找 磨坊 继续 奔跑 大惊失色 千呼万唤 垂头丧气
10 风筝
我们去放风筝。一个人用手托着, 另一个人牵着线,站在远远的地方,说
10 风筝 声“放”,那线一紧一松,风筝就凌空
飞起,渐渐高过树梢了。牵线人飞快地 跑起来。风筝越飞越高,在空中翩翩飞 舞着,我们快活地喊叫着,在田野里拼 命地奔跑。村里人看见了,说:“放得 这么高!”
破壳 外部加压
内部加压
去壳:培养薄壳 核桃、化学方法
溶壳
螺纹加工机总体方案分析
激光分层实体制造设备的功能分析
激光分层实体制造设备利用激光对箔材 进行切割获得一个层面的形状,将层面叠加 胶接起来获得三维实体。
经过广义范围的方案搜索,确定采用激 光束聚焦的能量气化切痕以得到一定精度轮 廓的纸型,并用压辊加热逐层粘合各层纸成 型。
1
往复移动 齿条齿轮 扇形齿轮 定轴轮系 离心调速
盒式
2
往复摆动 滑块曲柄 摇杆曲柄 周转轮系
飞轮 袋式
3
摩擦轮系
⑤原理方案
N=2×2 ×3 ×2 × 2= 48 种
选择:往复移动(Ⅰ1)-齿条齿轮(Ⅱ1 1)-定轴轮 系(Ⅲ 1)-飞轮(Ⅳ2)-盒式(Ⅴ1)组合,该设 计已为专利产品。
2 设计目录
30


一般

Ⅳ 计算机
30


一般

3)对方案进行模糊评价
评价目标集 Y={ y1,y2,y3,y4,y5}
评价集
X={x1,x2,x3}={优,中,差}
加权系数矩阵 A=[0.12 0.08 0.33 0.22 0.25]
4个方案模糊评价矩阵
BⅠ=A·RⅠ=[0.25 0.30 0.33]=[0.28 0.34 0.38] BⅡ=A·RⅡ=[0.10 0.33 0.25]=[0.15 0.48 0.37]
行向
带传动机构

链传动机构
反 圆柱齿轮机构(外啮合) 向
相交轴
锥齿轮机构
双曲柄机构 回转导杆机构
圆柱摩擦轮机构 交叉带传动机构 反平行四边形机构 圆锥摩擦轮机构
交错轴
蜗杆机构
双曲柱面摩擦轮机构
交错轴邪齿轮机构
半交叉带传动机构
变 减速 齿轮机构 蜗杆机构 速 增速 带传动机构 链传动机构
摩擦轮机构 绳、线传动机构
变速
齿轮机构 无级变速机构
塔轮带传动机构 塔轮链传动机构
运动形式变换
基本机构
其他机构
原动运动
从动运动
连续回转
间歇回转
槽轮机构
不完全齿轮机构
摆 无急回性质 动 有急回性质
移 连续移动 动
往 无急回

移 动
有急回
间歇移动
摆动从动件凸轮机构
曲柄摇杆机构 摆动导杆机构
螺旋机构 齿轮齿条机构 对心曲柄滑块机构 移动从动件凸轮机构 偏置曲柄滑块机构 移动从动件凸轮机构 不完全齿轮齿条机构
2加权系数
根据各目标的重要程度,加权系数评价。系 数越大意味着重要程度越高。
加权系数g i<1,∑ g i=1。
强制判定法(FD法):目标进行两两比较,同 等重要各给2分;某项比另一项重要分别给3 分和1分;某项比另一项重要的多分别给4分 和0分。
g i=k i/ ∑k i
k i : 各评价目标数
B=A·R=[b1,b2, …bj …bn]
④方案选优 两个原则:最高隶属度原则;
排序原则 (同级中隶属度高者在先) 例:对以下5个方案进行排序选优 已知:评价标准 X={优,中,差} 综合模糊评价集:
B1={0.38,0.34,0.28} B2={0.11,0.48,0.41} B3={0.28,0.39,0.33} B4={0.52,0.32,0.16} B 5={0.08,0.40,0.52} 按最高隶属度原则评价,方案1,4为优,方案2,3为中,方案5为差 方案排序:4,1,3,2,5。方案4为最优
功能分解(功能树)
激光分层实体制造设备
功能元求解
参考、借鉴相关产品的资料或专利 利用“设计目录” 运用各种创造技法探索新的解法
例 “分纸”功能元解
例 手动除须刀原理方案设计
要求: 设计便携式手动微型除须刀, 要求体积小、使用方便,价格低廉
解:①功能分析 总功能:须肤分离
②工作原理分析
须肤分离类似草地去草、切削工作,但是皮肤 需要保护。
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