第十九章机械系统设计综述 《机械设计基础》教案(机电专业60学时) 例如:电铃(功能:机械信号变为声音信号) 机→黑箱→声 发电机(功能:机械能变位电能) 3)功能分析 功能分析是从功能的角度寻找设计问题的解决办法。首先根据设计任务确定系统的总功能, 体现在将输入条件转换为系统的输岀条件上。总功能确定后,在进行功能分解,将总功能分解为 分功能、子功能直到功能元。功能元是最小的功能单位,是可以直接从物理效应、逻辑关系方面 找到解法的基本功能单元。 例如,拉伸材料试验机的总功能是:试件拉伸、测量力和相应的变形值。 可以将总功能分解为功能单元如下图 试件拉断 试 黑箱 力 4)方案确定及评价 件 变形 方案的确定过程就是功能结构组合过程,也就是将系统的分功能元进行综合得到总功能的过 由于将各个功 试件夹持松开 试件拉伸 夹头移动 运动形式转换 能单元的局部解相 速度、转矩转换 信号采集 互组合,可能会产 试件拉 力测量 放大 生很多的设计方伸,力科 变形的 信号采集 测量 放大 案。由于设计方案 变形测量 的数目过大,难以 开机 动作控 停机 逐一进行评价,所 自动停机 以一殷需要首先进行筛选,将明显不合适设计方案淘汰只保留少数几个难以分辨差异(功能性、第十九章 机械系统设计综述 《机械设计基础》教案（机电专业 60 学时） 341 例如：电铃（功能：机械信号变为声音信号） 机→黑箱→声 发电机（功能：机械能变位电能） 机→黑箱→电 3）功能分析 功能分析是从功能的角度寻找设计问题的解决办法。首先根据设计任务确定系统的总功能， 体现在将输入条件转换为系统的输出条件上。总功能确定后，在进行功能分解，将总功能分解为 分功能、子功能直到功能元。功能元是最小的功能单位，是可以直接从物理效应、逻辑关系方面 找到解法的基本功能单元。 例如，拉伸材料试验机的总功能是：试件拉伸、测量力和相应的变形值。 可以将总功能分解为功能单元如下图。 4）方案确定及评价 方案的确定过程就是功能结构组合过程，也就是将系统的分功能元进行综合得到总功能的过 程。 由于将各个功 能单元的局部解相 互组合，可能会产 生很多的设计方 案。由于设计方案 的数目过大，难以 逐一进行评价，所 以一般需要首先进行筛选，将明显不合适设计方案淘汰，只保留少数几个难以分辨差异（功能性、 黑箱 试 件 试件拉断 力 变形 试件拉 伸，力和 变形的 测量 试件拉伸 力测量 变形测量 动作控制 试件夹持松开 夹头移动 信号采集 放大 显示 信号采集 放大 显示 开机 停机 自动停机 运动形式转换 速度、转矩转换