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1 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：评价法形态学矩阵明确任务总功能功能元功能元解功能原理解最佳功能原理解黑箱法功能树创造性方法解目录功能设计阶段方案设计阶段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。二绘制技术系统的框图目标：寻找总功能的转化关系吸尘器振动热量噪声能量（驱动）物料（灰）信号能量（力和速度等）物料（装入尘袋的灰）信号其他温度湿度图1-1 挖掘机技术系统与环境三.总共能的分解总功能分解的依据：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）传动控制执行。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所示寻找原理解法和原理解组合表3.1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功能元功能元载体1234a过滤尘袋尘杯水b连接软管无软管c吸取刷类吸嘴式d回转内齿轮传动外齿轮传动液轮e能量转换电源f能量传递与分配齿轮箱皮带传动链传动g制动带式制动阐瓦传动片式制动圆锥形制动h变速液压式齿轮式液压-齿轮i行走立式卧式手持式杆式从表中可知：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）方案二：卧式吸嘴式吸尘器（a3+b1+c2+d3+e1+f1+g4+h1+i2） 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 点评价表评