功能分析设计法.pptVIP

变异操作方法:组合与分解 表达式：M±N 组合与分解所处理的诸要素M、N....大体上是平等的，分解后的要素仍然是系统的组成部分。 ▲组合 △电动机十制动器---锥形电动机， △混凝土搅拌器+卡车---混凝土搅拌车， △普通改锥口+十字改锥口----通用螺钉， 变异操作方法:组合与分解 ▲分解 △橡胶油封与转动轴接触的部分要求耐磨而使用较贵的耐磨橡胶，而与固定机座接触的部分则不必使用同一种材料。一些较大的油封已改用两种材料。 △以CA6140的卸荷装置使拉力由机座承受，轴只传递扭矩。 不但产品、材料可以组合、分解，还可以把技术方法与多种产品进行组合。 △折叠法+产品：如折叠刀、折叠书挡、折叠闹钟、折叠望远镜、折叠衣架、折叠椅、折叠自行车、折叠箱、折叠飞机、折叠手推车、折叠锹等 变异操作方法:逆反 表达式: MN→NM或M→ 　即非M)。 逆反操作是改变要素间的位置、层次等关 系，或将某要素改变为相反的要素 △刀具固定，工件旋转---车床 刀具旋转，工件固定---镗床 △烧瓷砖变形，不改变窑的结构，而改变瓷砖的配方 △圆珠笔磨损后漏油的解决方法 变异操作方法:置换 表达式： MN+Q→MQ+N 如：输送钢球的管道，由于钢球的撞击，拐弯部分的管道磨损较快。如在弯头外部安放吸力适当的磁铁吸住管内钢球，使钢球代替弯头承受撞击，但吸力又不过大，使钢球不断更换。 2.4.3 变体分析 变体分析的含义 着重从不同工作原理建立的技术模型出发是对零 件、机构、产品的发展变化进行系统地分析。这是一 种动态分析方法。 变体分析的目的 将零件、机构、产品的演化过程，按一定原则分 类排列，用以总结变化规律，找出进一步发展的方向 ，并可以发现空白点，及时设计新产品来填补空白。 变体分析图的基本形式 ※ ※ 科技原理 开发型产品 有较大突破的产品 改良型产品 2.5 原理方案综合 原理方案综合就是把分功能解法合成为一个整体以实现总功能的过程。 2.5.1 形态学矩阵 1 2 3 … i j k A A1 A2 A3 … Ai B B1 B2 B3 … … Bj … C C1 C2 C3 … … … Ck 可 能 的 解 法 分功能 从理论上讲，可以组成的整体方案的数量，为各行解法个数的连 乘积。 2.5.2 形态学矩阵举例 1 2 3 4 设计参数 可 能 的 解 答 A B C 墨库 装填机构 笔尖墨液 输 出 刚性管 可折叠 的笔 纤维 物质 部分 真空 毛细 作用 可更换的 储液器 把墨注入 储液器 裂缝笔尖 毛细供液 圆珠- 粘性液 纤维物质的笔 尖毛细供液 液墨书写器的形态学矩阵 2.5.3 方案筛选的原则 ▲相容性 　　分功能解之间必须相容，否则不能组合。 ▲优先选用主要分功能的较佳解，由该解法出发， 选择与它相容的其它分功能解。 ▲剔除对设计要求、约束条件不满足或不令人满意 的解答，如成本偏高、效率低、污染严重、不安 全、 加工困难等等。 小结-原理方案设计的主要步骤 1 明确设计任务 把设计任务作为更大的系统的一部分，研究社会需求与技术发展趋势，确定设计目标，并分析设计的产品将产生的社会、经济、技术效果。设计人员要对社会、对历史负责。 这一阶段的成果是设计任务书(设计要求表)。 小结-原理方案设计的主要步骤（续） 2 确定系统整体目的性----总功能 把设计对象看作黑箱，通过系统与环境的输入和输出，明确系统的整体功能目标和约束条件，由功能出发去决定系统内部结构。 小结-原理方案设计的主要步骤（续） 3 进行功能分析 系统是由互相联系的分层次的诸要素组成的，这是系统的的可分解性和相关性。通过功能分析把总功能分解为相互联系的分功能（功能元），使问题变得易于求解，分功能的相互联系可用功能树或功能结构图表达。 小结-原理方案设计的主要步骤（续） 4 分功能求解 ▲原理探索 　　基本思路是通过能实现分功能的工作原理选择或设计出功能载体。 　▲组合方法 　 组合方法求解，即 对已有的科技成果进行检索与选择，然后进行变异操作，使之符合特定的约束条件。 ▲变体分析 从动态方面分析产品、机构、零件的演化规律，为确定产品发展方向，为判定分功能较优解提供根据。 小结-原理方案设计的主要步骤（续） 5