机械创新设计――3机械系统方案设计的创新课件.ppt

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1、第三章机械系统方案的创新设计第一节机械系统第二节产品规划的创新问题第三节方案设计的创新问题第四节方案设计的评价机械创新设计第一节机械系统一、机械系统的概念机械系统：机械创新设计机器设备仪器不管系统以什么形式体现，它都不是一个空泛的概念，而是一个实体，是以产品形式体现的。机械：指机器与机构的总称，能帮人们降低工作难度或省力的工具装置。由若干机械装置组成的一个特定系统的统称。二、机械系统的组成动力部分控制部分传动部分执行部分一般机械系统由动力部分、传动部分、执行部分和控制部分四部分组成。动力部分是机械系统工作的动力源，它包括原动机和与其相配套的一些装置。传动部分是把原动机的动力和运动传递给执行部分

2、的中间装置。执行部分的功用是利用机械能来改变作业对象的性质、状态、形状、位置或进行检测等。控制部分是使动力部分、传动部分及执行部分彼此协调运行，并准确可靠地实现整个机械系统功能的装置。机械创新设计机械创新设计控制部分——方向盘、操纵杆和加速、停车踏板。动力部分——发动机；传动部分——从发动机到四个车轮之间的离合器、变速器、万向节、传动轴、减速器、差速器等；执行部分——四个车轮；三、机械系统的特性延续性相关性综合性1．机械系统的延续性实际世界上的大多数新产品都是延续老产品的功能，在老产品的基础上开发出来的，因此，在进行新产品研发决策时，就要分析当前产品的技术水平，预测进化方向，确定产品的发展阶段

3、。婴儿期成长期成熟期衰退期性能时间SSS1n2时间功能潜力机械创新设计2．机械系统的相关性每个系统一般都由若干个子系统组成，子系统又由各种元件与操作构成。系统中的各子系统之间互相影响，互相关联，同时各子系统也影响着系统，而系统又受超系统的制约。超系统可以理解是系统的环境，系统得以存在的条件。这种各子系统之间，系统与子系统之间，以及系统与超系统之间相互关联的性质称为系统的相关性。进行创新设计时要考虑这种相关性的问题，合理的利用关系，使得设计方向有利于系统的发展，而不是造成更大的制约。机械创新设计3．机械系统的综合性超声电机（UltrasonicMotor或简写为USM）技术是振动学、波动学、摩擦

4、学、动态设计、电力电子、自动控制、新材料和新工艺等学科结合的新技术。机械创新设计优点：超声电机与传统电机相比，具有结构简单、小型轻量、响应速度快，噪声低、低速大转矩、控制特点好、断电自锁、不受磁场干扰，运动准确。新技术（电、光、声、热等）新材料（陶瓷、纳米等）新工艺（快速成型等）应用领域：航空航天、信息机器、光学仪器、微机器人、医疗机器等。四、机械系统设计的内容四个阶段：（1）产品规划阶段（2）方案设计阶段（3）技术设计阶段（4）施工设计阶段机械创新设计1、产品规划阶段市场调研与预测，进行国内外信息的研究与分析，论证产品开发的必要性、可行性，确定产品的功能目标。2、方案设计阶段以系统总功能目标

5、为基础，对系统进行分析、分解，确定各子系统的分功能和功能元，对各功能目标进行创新、探索、优化、筛选，确定理想的工作原理方案。3、技术设计阶段在方案原理设计的基础上，进行系统中零部件的形状、尺寸、结构、强度、刚度、精度设计，绘制工作图，编制相应的设计技术资料。4、施工设计阶段在技术设计的基础上进行加工、制造等工艺设计；进行安装、调试及维护。