通用技术设计的一般原则

设计的一般原则金华一中黄越祥通用技术课件042013.9.20发现问题：螺丝刀在实际生活中应用广泛，已然成为了通用工具中不可缺少的一个品种。但是，当使用者在拧一个较长的螺丝时，需要耗费大量时间来做一个重复的旋转动作，不仅效率低下，而且长时间重复动作也给使用者带来了不便。作者在此项目中的目标就是发明一种能够随时变速的螺丝刀，能够减慢旋转速度提高工作效率。问题：有时拧螺丝较慢，效率低。解决思路：齿轮组合是一种最简单也最常用的变速工具，通过不同直径的齿轮组合可以轻松的实现机械旋转运动的增速与减速，手动挡汽车的变速箱就是应用不同齿轮之间的组合来实现换挡变速的。作者通过实际操作发现，在汽车的输出功率（发动机）不变的情况下，处于低速档的汽车爬坡能力较强，但速度较慢；处于高速挡的汽车爬坡能力较差，但速度较快。所以驾驶员可以通过调换档位来调整汽车状态以适应各种路况，同时并不改变汽车的输出功率。金点子：设计可变速螺丝刀基本思路：在螺丝刀上加一个变速装置，实现转一圈能加速到三圈或五圈。基本设计草图：整体结构图螺丝刀头变速器手柄主轴从轴变速箱的设计图1变速箱的设计图2变速箱的设计图3变速箱的设计图4变速箱的设计图5变速箱的设计图6变速箱的设计图7变速箱的设计图8变速箱的设计图9变速箱的设计图10组成：外壳组成：封盖帽组成：主动轴组成：从动轴齿轮组变速情况汇总表：齿轮组编号主动齿轮齿数从动齿轮齿数主动从动比例增减速情况124122:1增速1倍212241:2减速2倍312481:4减速3倍412961:8减速7倍核心部分：变速箱加工常规机床数控机床加工好的零配件变速箱的组装（流程）主动轴安装在外壳中主动轴与从动轴装配从动轴安装在外壳中安装封盖帽装配底座放入两根支撑轴装配从动轴装配主动轴装配封盖确保四根轴穿过封盖上的定位孔最后加上固定盖在封盖的剩余三个孔内拧入螺丝固定带有螺纹的小孔成品改进1、增加转速，可以提高效率。但是反过来，可以降低转速，但可以增加旋转力。2、配多种标准化螺丝刀头，可以有一个合适的接头配合。3、能变速。改进后的结构组成设计、产品、用户发现构思设计产品用户需求工艺成本配套影响把该变速型螺丝刀变为实际产品，需要关注哪些问题呢？1、变速器问题：在原来螺丝刀的中间加一个变速器，体积增大，重量增加，而且该变速器具体应该放在中间呢？还是直接与手柄连在一起？加速多快合适？把该变速型螺丝刀变为实际产品，需要关注哪些问题呢？2、还是变速器问题：因为变速器需要用特殊的工艺完成，而且对材料要求较高，所以制作成本会高。把该变速型螺丝刀变为实际产品，需要关注哪些问题呢？3、做螺丝刀头的时候，必须与对应的螺丝槽的大小形状相配合。把该变速型螺丝刀变为实际产品，需要关注哪些问题呢？4、选用的材料：既要有利于加工，同时也能满足具体的需要，而且在加工环节或在使用的环节，不会能环境造成一些影响。把该变速型螺丝刀变为实际产品，需要关注哪些问题呢？5、由于手柄让人操作，因此在设计时要考虑到人机关系。把该变速型螺丝刀变为实际产品，需要关注哪些问题呢？6、要注意螺丝刀整体设计的美观，整个螺丝刀看上起能够协调。把该变速型螺丝刀变为实际产品，需要关注哪些问题呢？7、要注意螺丝刀的整体重量，携带要方便。把该变速型螺丝刀变为实际产品，需要关注哪些问题呢？8、螺丝刀使用以后是否容易出现故障，而且返修是否方便？把该变速型螺丝刀变为实际产品，需要关注哪些问题呢？9、主要适合于哪些用户使用？主要适合哪些场合使用？把该变速型螺丝刀变为实际产品，需要关注哪些问题呢？10、该技术产品，别人有否申请了专利？把该变速型螺丝刀变为实际产品，需要关注哪些问题呢？11、最低定价是多少？用户是否能够承受该最低定价？把该变速型螺丝刀变为实际产品，需要关注哪些问题呢？12、基本设备投资要多少？投入与产出之比是否合理？把该变速型螺丝刀变为实际产品，需要关注哪些问题呢？13、应该做哪些技术试验？怎样的技术试验才能够满足要求？把该变速型螺丝刀变为实际产品，需要关注哪些问题呢？14、用户还有哪些具体的要求？。。。。。。总结：规范说明产品设计要遵循的原则：用户角度是否方便使用？结构是否满足使用的特点？形状是不漂亮？成本生产工艺，材料，装配工具，使用后返修率及返修成本。技术制约螺丝刀头部要求，长度、重量对技术要求利益专利情况，预算环境节约原材料，减少耗材，不产生有毒物质设计要遵循的一般原则设计要遵循的原则：实用性原则：这是产品首先要考虑的。所谓实用性，就是你所设计的产品是否考虑到人的使用。变速型螺丝刀，加了变速器，使用起来是否方便，效率是不是真的有效的提高了？设计要遵循的原则：创新原则：产品的结构、功能、外型等谋求创新。用变速器来增速与加力，符合创新。设计要遵循的原则：技术规范原则：即产品要符合一些技术的规范。螺丝刀技术规范：螺丝刀头部的形状尺寸要符合国家的尺寸要求。设计要遵循的原则：经济原则：即要最少的投入取得最好的效益。要关注投入与产出之比，要关注生产成本与使用成本（产品维修成本及产品的寿命）。设计要遵循的原则：道德原则：不损害他人的利益的前题下，来谋求自己的利益。窃取专利技术、生产出对人、对环境有害的，就不符合道德原则。设计要遵循的原则：美观性原则：产品要满足一般人的审美观。螺丝刀柄的长短与大小，如何与变速器搭配，螺杆的长度？设计要遵循的原则：可持续发展原则：取得现在的利益，不以损害以后的利益为前题。包括生产过程中对环境的影响，过度的材料的损耗等。