机械系统的方案设计.pptx

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1、方案设计与总体设计第二章1本章提要方案设计的内容总体设计的内容总体布置的基本要求总体主参数确定2机械系统的方案设计机械设计的整个过程，是从抽象到具体、从模糊到明朗、逐步完善的过程，也是创造性思维同工程技术文件相结合的过程。2-1机械系统的方案设计方案设计是机械系统设计的核心环节，是保证设计水平和质量的重要阶段。3方案设计的工作内容研究给定任务设计任务抽象化确定工艺原理确定技术过程引进技术系统并确定系统边界确定基本结构布局设计方案评价2-1机械系统的方案设计根据给定任务，明确核心要求和约束条件根据同外部系统的联系，明确功能要求根据功能要

2、求，选择工艺原理根据功能关系，明确工艺流程根据技术过程，确定功能载体组合根据功能载体组合，确定空间位置根据系统指标，确定技术方案4研究设计任务虽然在开发计划书中明确了设计的任务、目的和要求，但可能存在不确切、不合适甚至相互矛盾的要求。例如强度与轻量化、精度与经济性、性能指标与已有技术水平及条件等。2-1机械系统的方案设计研究任务任务抽象化工艺原理技术过程根据给定任务，明确核心要求和约束条件必须对各项要求逐项分析，明确核心要求和约束条件，必要时提出修改和补充建议，对相互矛盾的要求提出解决方法。5设计任务抽象化是一种思维方式和工作方法。通过分

3、析设计任务的基本功能要求，把设计任务抽象为只表达其核心任务的简单模式，不涉及具体的解决方案和途径。使设计者视野更宽广，思维不易受到某些框框的束缚，有利于创造新的方案。根据外部系统的关系，明确功能要求黑箱是研究同外部系统相互关系的有效工具。2-1机械系统的方案设计研究任务任务抽象化工艺原理技术过程6对外界的影响黑箱模型黑箱是指仅知输入量和输出量而不知其内部结构的表述设计任务的一种模式。来自外界的影响黑箱待设计技术系统输入物料输入能量输入信息输出物料输出能量输出信息黑箱明确表达了设计任务的基本功能要求和主要约束条件。设计过程就是逐步打

4、开黑箱，确定其内部结构，实现由输入量转化为输出量的过程。2-1机械系统的方案设计研究任务任务抽象化工艺原理技术过程7自走式谷物联合收获机谷物驱动能驱动信号谷粒、茎杆、颖壳工作机构能量显示信号噪声废气振动自走式谷物联合收获机风温度湿度土壤通过任务抽象化，明确功能要求。2-1机械系统的方案设计研究任务任务抽象化工艺原理技术过程8确定工艺原理根据功能要求，选择工艺原理同一物理效应往往可以实现多种作业对象的转化，一种转化常可以由多种物理效应来实现。工艺原理是指各种物理效应的具体应用。物理效应包括物理学、化学、生物学等自然科学中的定理、定律、原理和

5、效应。2-1机械系统的方案设计研究任务任务抽象化工艺原理技术过程不同的工艺原理将使机械系统具有不同的技术经济效果，因此设计时应从各种可行的工艺原理中择优选用。9同一物理效应可实现多种转化切刀切割冲击、揉搓和挤压作用振动、气流和重力作用杠杆能量参数转化位移参数转化力参数转化摩擦切断作物茎杆籽穗分离谷粒同茎杆和颖壳等杂物分离谷物联合收获机作业对象的简单转化可能只采用一种工艺原理便可实现，复杂的转化有时需要多种工艺原理组合使用，应注意不同工艺原理组合与连接的适宜性和相容性。一种转化可由多种物理效应来实现2-1机械系统的方案设计研究任务任务抽象化

6、工艺原理技术过程10确定技术过程根据功能关系，明确工艺流程技术过程是按照选定的工艺原理确定作业转化所需的流程，流程中规定了每一种转化程序的相应功能要求。2-1机械系统的方案设计研究任务任务抽象化工艺原理技术过程作业对象本身的转化为主流程。为实现主流程通常需要其他辅助流程的补充和支持。例如作业对象的支承、定位、夹紧，驱动能量的转换、输入和传递，各种信息量的检测、操纵、调整、控制等。因此技术过程是若干分过程和工序组合而成的复合过程。11根据技术过程，确定功能载体组合技术系统是实现技术过程各项转化的人为系统。有的转化靠机械系统实现，有的转化靠人

7、的参与完成。需要根据技术过程的要求确定机械系统的具体任务。良好的技术系统应是合理的机械系统与人的完美结合。例如联合收获机作业速度是否自动控制（根据发动机负荷、脱粒部件负荷、脱粒质量……）2-1机械系统的方案设计工艺原理技术过程系统边界结构布局引进技术系统确定系统边界12根据技术过程，确定功能载体组合确定功能结构2-1机械系统的方案设计工艺原理技术过程系统边界结构布局引进技术系统确定系统边界具体步骤确定功能载体组合确定系统边界13确定功能结构系统常具有多项功能，比如基本功能、辅助功能等，可进行功能分解。在系统分解的基础上逐项逐级分解，直至找

8、到不宜再分解的功能元及相应的功能载体为止。功能的分解和组合关系称为功能结构。同级分功能组合起来应满足上一级分功能的要求，最后组合的整体应满足总功能的要求。2-1机械系统的方案设计工艺原理技术过