基于自頂向下設(shè)計(jì)模式的機(jī)械式挖掘機(jī)工作裝置的設(shè)計(jì)

摘要：論述了自頂向下的參數(shù)化設(shè)計(jì)方法在現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中運(yùn)用的重要性，并通過實(shí)例展示了此種設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)流程。

關(guān)鍵詞：自頂向下；概念設(shè)計(jì)；方案選擇

中圖分類號(hào)：TU621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 概念設(shè)計(jì)

概念設(shè)計(jì)階段，就將產(chǎn)品的主要功能、關(guān)鍵約束、配合關(guān)系等重要信息確定下來，在進(jìn)行任務(wù)分配時(shí)，這些關(guān)鍵約束也同時(shí)分配給各子系統(tǒng)，這樣，各子系統(tǒng)才能很好地配合，避免發(fā)生沖突。概念設(shè)計(jì)因能決定產(chǎn)品成本的60%，因此近年來它成為機(jī)械工程領(lǐng)域的重要研究方向。概念設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟即將整個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行合理分解。目前通用分解方法有很多種，其中面向功能的分解中的功能樹法適用面比較廣泛。

自頂向下方法功能樹法的建立過程是從總功能開始，采用形如樹根到樹枝的方法逐層分解，一直到最底層方法為止（像一棵倒置的樹）。在確定總功能之前要知道待設(shè)計(jì)的目標(biāo)樹，首先對(duì)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行抽象，其目的是抓住待設(shè)計(jì)系統(tǒng)的本質(zhì)，然后用簡短的文字將其進(jìn)行表示，該文字即為所謂的總功能。挖掘機(jī)的總功能即挖掘機(jī)指定目標(biāo)的土或者其他物質(zhì)。

2 功能設(shè)計(jì)

產(chǎn)品的功能是產(chǎn)品滿足人的需求的特性，是產(chǎn)品的核心概念。產(chǎn)品設(shè)計(jì)以功能為主導(dǎo)。功能設(shè)計(jì)（Function Design）就是按照產(chǎn)品定位的主要功能要求，在對(duì)用戶需求及現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，對(duì)所定位產(chǎn)品應(yīng)具備的目標(biāo)功能系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)策劃和構(gòu)建的創(chuàng)造活動(dòng)。產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)階段的主要任務(wù)是把用戶需求轉(zhuǎn)化為一系列的功能規(guī)格，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的初步設(shè)計(jì)或總體方案設(shè)計(jì)，由于功能規(guī)格可以轉(zhuǎn)化為一系列的變量和變量關(guān)系，所以功能規(guī)格的管理實(shí)際上可以轉(zhuǎn)化為變量規(guī)格的管理。……