1、1第第4 4章章 產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)2學(xué)習(xí)目的和任務(wù)學(xué)習(xí)目的和任務(wù): :了解工業(yè)產(chǎn)品功能分類方法，并能對現(xiàn)代生活中常見了解工業(yè)產(chǎn)品功能分類方法，并能對現(xiàn)代生活中常見的工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行分類。的工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行分類。根據(jù)產(chǎn)品功能、人與環(huán)境要求、結(jié)構(gòu)要求、材料等條根據(jù)產(chǎn)品功能、人與環(huán)境要求、結(jié)構(gòu)要求、材料等條件，設(shè)計(jì)產(chǎn)品形態(tài)的構(gòu)成形式。件，設(shè)計(jì)產(chǎn)品形態(tài)的構(gòu)成形式。熟悉多種連接構(gòu)件形式。能根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)部件熟悉多種連接構(gòu)件形式。能根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)部件的連接形式，明確產(chǎn)品構(gòu)成形式與產(chǎn)品造型的關(guān)系。的連接形式，明確產(chǎn)品構(gòu)成形式與產(chǎn)品造型的關(guān)系。34.1 4.1 單元空間構(gòu)成法單元空間構(gòu)成法4產(chǎn)品形態(tài)設(shè)

2、計(jì)概述產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)概述1. 產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)內(nèi)容產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)內(nèi)容 產(chǎn)品形狀設(shè)計(jì)產(chǎn)品形狀設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能能 產(chǎn)品內(nèi)涵設(shè)計(jì)產(chǎn)品內(nèi)涵設(shè)計(jì)傳達(dá)情感和傳達(dá)情感和文化文化 對于一部分工業(yè)產(chǎn)品來說，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是有明確的對于一部分工業(yè)產(chǎn)品來說，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是有明確的使用目的性的，而另一部分工業(yè)產(chǎn)品則是追求裝飾效果。使用目的性的，而另一部分工業(yè)產(chǎn)品則是追求裝飾效果。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)不同，其設(shè)計(jì)方法也完全不同。產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)不同，其設(shè)計(jì)方法也完全不同。 這里我們主要討論技術(shù)含量較高、需要批量生產(chǎn)這里我們主要討論技術(shù)含量較高、需要批量生產(chǎn)的產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計(jì)方法。的產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計(jì)方法。 產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)5（1）以傳

3、達(dá)文化內(nèi)涵的產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)）以傳達(dá)文化內(nèi)涵的產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì) 對于強(qiáng)調(diào)傳達(dá)產(chǎn)品文化內(nèi)涵，并能運(yùn)用傳統(tǒng)制造方法實(shí)對于強(qiáng)調(diào)傳達(dá)產(chǎn)品文化內(nèi)涵，并能運(yùn)用傳統(tǒng)制造方法實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品，可從傳達(dá)產(chǎn)品文化、情感角度出發(fā)，運(yùn)用現(xiàn)的產(chǎn)品，可從傳達(dá)產(chǎn)品文化、情感角度出發(fā)，運(yùn)用形態(tài)美學(xué)法形態(tài)美學(xué)法，在確定采用哪種美學(xué)法則最能確切表達(dá)其設(shè)計(jì)目的后，再選擇相在確定采用哪種美學(xué)法則最能確切表達(dá)其設(shè)計(jì)目的后，再選擇相應(yīng)的應(yīng)的材料材料和和加工工藝加工工藝來完成。來完成。 這類設(shè)計(jì)一般出自傳統(tǒng)工業(yè)，如陶瓷制作、玻璃制造、家這類設(shè)計(jì)一般出自傳統(tǒng)工業(yè)，如陶瓷制作、玻璃制造、家具加工等。具加工等。 玻璃煙缸的形態(tài)設(shè)計(jì)玻璃煙缸的形態(tài)設(shè)計(jì) 紫砂茶壺

4、的形態(tài)設(shè)紫砂茶壺的形態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)67（2）以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能為主的產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)）以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能為主的產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì) 對結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生產(chǎn)批量大、制造難度高、強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的使對結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生產(chǎn)批量大、制造難度高、強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的使用功能的產(chǎn)品用功能的產(chǎn)品, 如：如：機(jī)械設(shè)備、儀器儀表、家用電器、通訊設(shè)備、機(jī)械設(shè)備、儀器儀表、家用電器、通訊設(shè)備、醫(yī)療器械醫(yī)療器械等產(chǎn)品，應(yīng)首先考慮實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的等產(chǎn)品，應(yīng)首先考慮實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的使用功能使用功能。 在此基礎(chǔ)上，再根據(jù)產(chǎn)品的在此基礎(chǔ)上，再根據(jù)產(chǎn)品的文化功能文化功能要求，探討合適的要求，探討合適的美學(xué)法則進(jìn)行美學(xué)法則進(jìn)行形態(tài)修飾形態(tài)修飾，以傳達(dá)設(shè)計(jì)的文化、情感等方面的內(nèi)涵，以傳達(dá)設(shè)計(jì)的文化

5、、情感等方面的內(nèi)涵，或強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品使用功能的效果。或強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品使用功能的效果。8 現(xiàn)代產(chǎn)品基本上都有現(xiàn)代產(chǎn)品基本上都有 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品使用功能和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品使用功能和 傳達(dá)設(shè)計(jì)文化多方面?zhèn)鬟_(dá)設(shè)計(jì)文化多方面 的設(shè)計(jì)目的，這需要的設(shè)計(jì)目的，這需要 設(shè)計(jì)者有一定的設(shè)計(jì)者有一定的產(chǎn)品產(chǎn)品 結(jié)構(gòu)、材料、工藝結(jié)構(gòu)、材料、工藝等等 方面的設(shè)計(jì)知識，充方面的設(shè)計(jì)知識，充分把握設(shè)計(jì)的要求，分把握設(shè)計(jì)的要求， 掌握形態(tài)設(shè)計(jì)中掌握形態(tài)設(shè)計(jì)中二者二者 的比例關(guān)系的比例關(guān)系，才能設(shè)，才能設(shè) 計(jì)出優(yōu)良的產(chǎn)品形態(tài)。計(jì)出優(yōu)良的產(chǎn)品形態(tài)。儀器柜儀器柜電腦臺(tái)電腦臺(tái) 9 產(chǎn)品由功能到形態(tài)的設(shè)計(jì)過程產(chǎn)品由功能到形態(tài)的設(shè)計(jì)過程 產(chǎn)品功能需要通過選擇相

6、應(yīng)的產(chǎn)品功能需要通過選擇相應(yīng)的材料材料、合適的、合適的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)才得以設(shè)計(jì)才得以實(shí)現(xiàn)的，實(shí)現(xiàn)的，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是是產(chǎn)品功能的載體產(chǎn)品功能的載體。 所以，這類產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)該首先設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品使用功能的結(jié)構(gòu)，所以，這類產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)該首先設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品使用功能的結(jié)構(gòu)， 然后在此基礎(chǔ)上，根據(jù)產(chǎn)品的精神功能的要求，對產(chǎn)品初級形態(tài)的然后在此基礎(chǔ)上，根據(jù)產(chǎn)品的精神功能的要求，對產(chǎn)品初級形態(tài)的 進(jìn)行修正，如：強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的使用功能、強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的使用環(huán)境、強(qiáng)調(diào)進(jìn)行修正，如：強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的使用功能、強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的使用環(huán)境、強(qiáng)調(diào) 產(chǎn)品的操作程序、強(qiáng)調(diào)加工產(chǎn)品企業(yè)的文化，等等。產(chǎn)品的操作程序、強(qiáng)調(diào)加工產(chǎn)品企業(yè)的文化，等等。10 產(chǎn)

7、品產(chǎn)品總功能總功能一級一級功能功能模塊模塊 二級二級單元空間單元空間 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)構(gòu)件構(gòu)件產(chǎn)品產(chǎn)品總體總體形態(tài)形態(tài)首先確定產(chǎn)品的主要功能，首先確定產(chǎn)品的主要功能，其次分解主功能為多個(gè)子功能的組合其次分解主功能為多個(gè)子功能的組合對已有的子功能按三種二級功能塊展開對已有的子功能按三種二級功能塊展開在確保實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品總功能的同時(shí)，根據(jù)結(jié)構(gòu)邏輯順序，組成多個(gè)產(chǎn)在確保實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品總功能的同時(shí)，根據(jù)結(jié)構(gòu)邏輯順序，組成多個(gè)產(chǎn)品總體形態(tài)品總體形態(tài)最后選取最佳可行的方案最后選取最佳可行的方案一級一級功能功能模塊模塊二級二級功能功能模塊模塊二級二級功能功能模塊模塊二級二級功能功能模塊模塊 一級一級單元空間單元空間構(gòu)件構(gòu)件 二

8、級二級單元空間單元空間 一級一級單元空間單元空間11 產(chǎn)品總功能的產(chǎn)品總功能的化整為零化整為零處理：處理：分解總功能為不同層次的各個(gè)分功能塊，這些分功能模塊都有具分解總功能為不同層次的各個(gè)分功能塊，這些分功能模塊都有具體、體、明確明確的目的，運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)，通過各種購件、電器元件、機(jī)的目的，運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)，通過各種購件、電器元件、機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)每個(gè)功能模塊的目的，這就形成最初的結(jié)構(gòu)單元空間構(gòu)實(shí)現(xiàn)每個(gè)功能模塊的目的，這就形成最初的結(jié)構(gòu)單元空間將這些初建的機(jī)構(gòu)單元空間，通過一定的整理、修正，便形成各將這些初建的機(jī)構(gòu)單元空間，通過一定的整理、修正，便形成各不同層次的單元空間（或模塊），將這些單元空間依據(jù)實(shí)現(xiàn)功

9、能不同層次的單元空間（或模塊），將這些單元空間依據(jù)實(shí)現(xiàn)功能的邏輯順序組合，便形成最初的產(chǎn)品形態(tài)。的邏輯順序組合，便形成最初的產(chǎn)品形態(tài)。功能邏輯順序可以有多種，選擇不同的功能邏輯順序，就會(huì)有不功能邏輯順序可以有多種，選擇不同的功能邏輯順序，就會(huì)有不同的產(chǎn)品整體形態(tài)。通過同的產(chǎn)品整體形態(tài)。通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化評判結(jié)構(gòu)優(yōu)化評判和和形態(tài)修正形態(tài)修正，最終可確定，最終可確定最佳方案。最佳方案。12汽車的基礎(chǔ)模塊有汽車的基礎(chǔ)模塊有4個(gè)個(gè)根據(jù)排列組合方式計(jì)算，其組合形式有根據(jù)排列組合方式計(jì)算，其組合形式有24種，除去結(jié)構(gòu)原理不種，除去結(jié)構(gòu)原理不可能的部分，形成以上可能的部分，形成以上11種種構(gòu)成方式。構(gòu)成方式。實(shí)例

10、實(shí)例132.2.產(chǎn)品總功能的分解產(chǎn)品總功能的分解 產(chǎn)品總功能分解方法：產(chǎn)品總功能分解方法：(1)依據(jù)依據(jù)美學(xué)法則美學(xué)法則或或結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)原理將產(chǎn)品總功能分解為各個(gè)分功能將產(chǎn)品總功能分解為各個(gè)分功能:如果產(chǎn)品設(shè)計(jì)不涉及較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)時(shí)，可直接按照美學(xué)法則進(jìn)行分割如果產(chǎn)品設(shè)計(jì)不涉及較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)時(shí)，可直接按照美學(xué)法則進(jìn)行分割;如果產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和原理較復(fù)雜，在熟悉實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能的機(jī)構(gòu)、構(gòu)件以如果產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和原理較復(fù)雜，在熟悉實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能的機(jī)構(gòu)、構(gòu)件以及電器元器件的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的分解，分解出來的分功能模塊，就由及電器元器件的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的分解，分解出來的分功能模塊，就由實(shí)現(xiàn)其目的相應(yīng)結(jié)構(gòu)來承擔(dān)。實(shí)現(xiàn)其

11、目的相應(yīng)結(jié)構(gòu)來承擔(dān)。 靜電吸塵靜電吸塵真空吸塵真空吸塵附著吸塵附著吸塵電電源源濾濾網(wǎng)網(wǎng)扇扇葉葉馬馬達(dá)達(dá)塵塵量量指指示示除除塵塵吸吸頭頭把把手手集集塵塵空空間間開開關(guān)關(guān)導(dǎo)導(dǎo)管管吸塵吸塵動(dòng)力單元?jiǎng)恿卧瘔m單元集塵單元控制單元控制單元14 設(shè)定設(shè)定: M代表動(dòng)力單元，代表動(dòng)力單元，S代表集塵單元，代表集塵單元，C代表控制單元，代表控制單元， 通過簡圖可初步確定各單元空間構(gòu)成產(chǎn)品總體的順序通過簡圖可初步確定各單元空間構(gòu)成產(chǎn)品總體的順序. 15163. 3. 最初單元空間的確定最初單元空間的確定當(dāng)產(chǎn)品基礎(chǔ)功能模塊與產(chǎn)品的基礎(chǔ)單元空間的相對應(yīng)時(shí)，其產(chǎn)品總當(dāng)產(chǎn)品基礎(chǔ)功能模塊與產(chǎn)品的基礎(chǔ)單元空間的相對應(yīng)時(shí)，

12、其產(chǎn)品總功能就得以實(shí)現(xiàn)。功能就得以實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)某一個(gè)功能可能有多種方法，每一種方法都會(huì)有相應(yīng)的元器件實(shí)現(xiàn)某一個(gè)功能可能有多種方法，每一種方法都會(huì)有相應(yīng)的元器件或結(jié)構(gòu)支撐，并形成相應(yīng)的單元空間，或結(jié)構(gòu)支撐，并形成相應(yīng)的單元空間，在最初的單元空間的確定時(shí)，美學(xué)法則不是決定采用哪一種技術(shù)的在最初的單元空間的確定時(shí)，美學(xué)法則不是決定采用哪一種技術(shù)的先決條件，實(shí)現(xiàn)功能的先決條件，實(shí)現(xiàn)功能的技術(shù)是考慮的唯一因素技術(shù)是考慮的唯一因素。 實(shí)現(xiàn)單元功能目標(biāo)的技術(shù)結(jié)構(gòu)，有可能是實(shí)現(xiàn)單元功能目標(biāo)的技術(shù)結(jié)構(gòu)，有可能是以以固態(tài)形式固態(tài)形式展開，如：固定安裝的電子元器件、線路板等；展開，如：固定安裝的電子元器件、線路板等；

13、 一般在固態(tài)單元空間的設(shè)計(jì)中，要考慮元器件的一般在固態(tài)單元空間的設(shè)計(jì)中，要考慮元器件的安裝空間、安裝空間、散熱空間、調(diào)試空間、屏蔽空間散熱空間、調(diào)試空間、屏蔽空間等；等；以以動(dòng)態(tài)形式動(dòng)態(tài)形式展開，如：實(shí)現(xiàn)傳遞運(yùn)動(dòng)的四連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)等。展開，如：實(shí)現(xiàn)傳遞運(yùn)動(dòng)的四連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)等。 最初的動(dòng)態(tài)空間，還要考慮最初的動(dòng)態(tài)空間，還要考慮機(jī)構(gòu)活動(dòng)的最大空間機(jī)構(gòu)活動(dòng)的最大空間，不管是否，不管是否在工作中是否能被用到，這可能涉及零部件的安裝和調(diào)試空間。在工作中是否能被用到，這可能涉及零部件的安裝和調(diào)試空間。174. 功能邏輯順序組合法則功能邏輯順序組合法則采用單元空間構(gòu)成法設(shè)計(jì)產(chǎn)品形態(tài)，采用單元空間構(gòu)

14、成法設(shè)計(jì)產(chǎn)品形態(tài)，產(chǎn)品整體形態(tài)取決于產(chǎn)品各產(chǎn)品整體形態(tài)取決于產(chǎn)品各個(gè)單元空間的組合方式個(gè)單元空間的組合方式。在實(shí)際產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)中，由于使用不同的材料、不同的理念、不在實(shí)際產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)中，由于使用不同的材料、不同的理念、不同設(shè)計(jì)原理、不同的加工方法和工藝，實(shí)現(xiàn)同樣的產(chǎn)品功能，就同設(shè)計(jì)原理、不同的加工方法和工藝，實(shí)現(xiàn)同樣的產(chǎn)品功能，就會(huì)有多種不同的組合方式。會(huì)有多種不同的組合方式。 對于零件加工比較困難，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的產(chǎn)品形對于零件加工比較困難，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)，應(yīng)態(tài)設(shè)計(jì)，應(yīng)首先考慮有效實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的邏輯順序組首先考慮有效實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的邏輯順序組合合，按照邏輯功能的順序，按照邏輯

15、功能的順序?qū)⒏鱾€(gè)單元空間組合起來將各個(gè)單元空間組合起來，然后再通過美學(xué)法則進(jìn)行修正，只有在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品使用然后再通過美學(xué)法則進(jìn)行修正，只有在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品使用功能的前體下，才能完成產(chǎn)品形態(tài)的設(shè)計(jì)。功能的前體下，才能完成產(chǎn)品形態(tài)的設(shè)計(jì)。18案例案例4-1：清潔護(hù)欄車設(shè)計(jì)清潔護(hù)欄車設(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)目標(biāo)（）設(shè)計(jì)目標(biāo)（功能功能） 為了保證人們交通安全，城市公路中間和兩邊，都設(shè)有交通為了保證人們交通安全，城市公路中間和兩邊，都設(shè)有交通護(hù)欄，但隨著時(shí)間的推移，交通護(hù)欄就會(huì)被灰塵污染，清洗護(hù)欄是護(hù)欄，但隨著時(shí)間的推移，交通護(hù)欄就會(huì)被灰塵污染，清洗護(hù)欄是一個(gè)繁重、工作量極大的活，只有當(dāng)節(jié)日到來或有貴賓到來之前，一個(gè)繁重、

16、工作量極大的活，只有當(dāng)節(jié)日到來或有貴賓到來之前，有關(guān)部門才會(huì)組織大量的人力進(jìn)行人工清洗。設(shè)計(jì)一輛清潔交通護(hù)有關(guān)部門才會(huì)組織大量的人力進(jìn)行人工清洗。設(shè)計(jì)一輛清潔交通護(hù)欄的清潔車，減輕人工清潔的勞動(dòng)強(qiáng)度，又可以降低高壓水沖洗帶欄的清潔車，減輕人工清潔的勞動(dòng)強(qiáng)度，又可以降低高壓水沖洗帶來的浪費(fèi)水資源現(xiàn)象。目前，有的城市有用灑水改裝的清潔車。但來的浪費(fèi)水資源現(xiàn)象。目前，有的城市有用灑水改裝的清潔車。但能源消耗過大，不經(jīng)濟(jì)。能源消耗過大，不經(jīng)濟(jì)。交通護(hù)欄交通護(hù)欄 清潔護(hù)欄車清潔護(hù)欄車19（2）產(chǎn)品功能分解）產(chǎn)品功能分解產(chǎn)品主要主要功能：用水沖洗城市馬路護(hù)欄，保護(hù)城市整潔產(chǎn)品主要主要功能：用水沖洗城市馬路

17、護(hù)欄，保護(hù)城市整潔 衛(wèi)生，降低環(huán)衛(wèi)工人勞動(dòng)強(qiáng)度。衛(wèi)生，降低環(huán)衛(wèi)工人勞動(dòng)強(qiáng)度。產(chǎn)品移動(dòng)、動(dòng)力：人的推力產(chǎn)品移動(dòng)、動(dòng)力：人的推力 為了降低成本，動(dòng)力采用人推車，以車行走所產(chǎn)生的動(dòng)力，來為了降低成本，動(dòng)力采用人推車，以車行走所產(chǎn)生的動(dòng)力，來實(shí)現(xiàn)清潔、沖洗功能。也可采用電瓶環(huán)保動(dòng)力源來實(shí)現(xiàn)行車、清潔、實(shí)現(xiàn)清潔、沖洗功能。也可采用電瓶環(huán)保動(dòng)力源來實(shí)現(xiàn)行車、清潔、沖洗等功能。沖洗等功能。20（3）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形成）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形成 該設(shè)計(jì)通過多種機(jī)械傳動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)城市馬路護(hù)欄清洗器設(shè)計(jì)與制該設(shè)計(jì)通過多種機(jī)械傳動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)城市馬路護(hù)欄清洗器設(shè)計(jì)與制造。造。產(chǎn)品整體采用車的形式實(shí)現(xiàn)移動(dòng)，產(chǎn)品整體分解為產(chǎn)品整體采用車的

18、形式實(shí)現(xiàn)移動(dòng)，產(chǎn)品整體分解為清潔系統(tǒng)、移動(dòng)系統(tǒng)清潔系統(tǒng)、移動(dòng)系統(tǒng)和和動(dòng)力源動(dòng)力源三個(gè)二級結(jié)構(gòu)元素，然后根據(jù)設(shè)計(jì)功能和構(gòu)件。三個(gè)二級結(jié)構(gòu)元素，然后根據(jù)設(shè)計(jì)功能和構(gòu)件。產(chǎn)品特點(diǎn)：使用方便，操作簡單，制造成本低，不排放任何有害氣體，產(chǎn)品特點(diǎn)：使用方便，操作簡單，制造成本低，不排放任何有害氣體， 是一款是一款“綠色綠色”的環(huán)保機(jī)械，應(yīng)用前景廣闊。的環(huán)保機(jī)械，應(yīng)用前景廣闊。21（4）產(chǎn)品構(gòu)件設(shè)計(jì)）產(chǎn)品構(gòu)件設(shè)計(jì)1）刷洗方式，立式旋轉(zhuǎn)，橫式旋轉(zhuǎn)，橫式排刷上下移動(dòng)）刷洗方式，立式旋轉(zhuǎn)，橫式旋轉(zhuǎn)，橫式排刷上下移動(dòng)2）扁嘴噴頭）扁嘴噴頭3）18寸橡膠標(biāo)準(zhǔn)輪胎寸橡膠標(biāo)準(zhǔn)輪胎4）按一個(gè)十字路口段所需用水設(shè)計(jì)水箱大小，

19、并通過人推最大能力為核定限）按一個(gè)十字路口段所需用水設(shè)計(jì)水箱大小，并通過人推最大能力為核定限制，并選擇標(biāo)準(zhǔn)型箱體。制，并選擇標(biāo)準(zhǔn)型箱體。5）6寸長尼龍毛旋轉(zhuǎn)刷，刷桿高寸長尼龍毛旋轉(zhuǎn)刷，刷桿高800mm。鏈輪系統(tǒng)鏈輪系統(tǒng) 毛刷旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)毛刷旋轉(zhuǎn)系統(tǒng) 22（5）清潔車主要機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）清潔車主要機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)1：車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過一對鏈輪帶動(dòng)軸：車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過一對鏈輪帶動(dòng)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)，作為噴水和刷轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)，作為噴水和刷轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力源。源。 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)2：小鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)一對錐齒輪嚙合旋轉(zhuǎn)，錐齒輪帶動(dòng)立式刷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，：小鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)一對錐齒輪嚙合旋轉(zhuǎn)，錐齒輪帶動(dòng)立式刷軸轉(zhuǎn)動(dòng)， 實(shí)現(xiàn)刷洗動(dòng)作。實(shí)現(xiàn)刷洗動(dòng)作。 機(jī)構(gòu)

20、機(jī)構(gòu)3：小鏈軸通過凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，壓迫水箱蓋上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)水壓，成為噴水：小鏈軸通過凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，壓迫水箱蓋上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)水壓，成為噴水 動(dòng)力。動(dòng)力。23（6）產(chǎn)品主要機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)定）產(chǎn)品主要機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)定 依據(jù)產(chǎn)品各功能設(shè)計(jì)個(gè)機(jī)構(gòu)，并確定各機(jī)構(gòu)所需要的空依據(jù)產(chǎn)品各功能設(shè)計(jì)個(gè)機(jī)構(gòu)，并確定各機(jī)構(gòu)所需要的空間。間。1）鏈輪的傳動(dòng)比設(shè)計(jì)）鏈輪的傳動(dòng)比設(shè)計(jì) 人推著車步行速度人推著車步行速度 V0.8 m/s 城市公路每兩個(gè)消防栓之間的距離城市公路每兩個(gè)消防栓之間的距離 S500m 城市馬路中間的欄桿高度：城市馬路中間的欄桿高度：H930mm242）鏈輪和鏈條尺寸設(shè)計(jì)：）鏈輪和鏈條尺寸設(shè)計(jì)：選選ISO鏈號鏈號08A-

21、1 節(jié)距節(jié)距p12.7mm單排鏈，傳動(dòng)比單排鏈，傳動(dòng)比i =5, Z1 =18,則則Z2=90 鏈輪參數(shù)根據(jù)鏈輪參數(shù)根據(jù)GB1244-85計(jì)算得：計(jì)算得：(單位：單位：mm) 小鏈輪的尺寸小鏈輪的尺寸(Z1=18) 分度圓分度圓d1=73.14, 齒根圓齒根圓df1=65.19, da1=78, 最大軸凸緣直徑最大軸凸緣直徑dg1=58, 齒寬齒寬b1=8大鏈輪的尺寸大鏈輪的尺寸 Z2=90 分度圓分度圓d2=363.9, 齒根圓齒根圓df2=355.95, da2=370, 最大軸凸緣直徑最大軸凸緣直徑dg2=350, 齒寬齒寬b2=8齒側(cè)倒角齒側(cè)倒角 ba=0.13 p=1.651, 齒側(cè)

22、半徑齒側(cè)半徑 ra=12.7初選中心距初選中心距a0=(3050) p=381635mm 取取a0=600mm鏈長鏈長Lpo154.27取鏈長取鏈長Lpo155 節(jié)節(jié)取中心距取中心距a625mm253）鏈輪尺寸：）鏈輪尺寸：選選ISO鏈號鏈號08A-1 節(jié)距節(jié)距p12.7mm，單排鏈，單排鏈 傳動(dòng)比傳動(dòng)比i =5, Z1=18,則則Z2=90 鏈輪參數(shù)根氣據(jù)鏈輪參數(shù)根氣據(jù)GB1244-85計(jì)算得：計(jì)算得：(單位：單位：mm)小鏈輪的尺寸小鏈輪的尺寸(Z1=18) 分度圓分度圓d1=73.14, 齒根圓齒根圓df1=65.19, da1=78, 最大軸凸緣直徑最大軸凸緣直徑dg1=58, 齒寬齒

23、寬b1=8大鏈輪的尺寸大鏈輪的尺寸 Z2=90 分度圓分度圓d2=363.9, 齒根圓齒根圓df2=355.95, da2=370, 最大軸凸緣直徑最大軸凸緣直徑dg2=350, 齒寬齒寬b2=8齒側(cè)倒角齒側(cè)倒角 ba=0.13 p=1.651, 齒側(cè)半徑齒側(cè)半徑 ra=12.7初選中心距初選中心距a0=(3050) p=381635mm 取取a0=600mm鏈長鏈長Lpo 154.27取鏈長取鏈長Lpo155 節(jié)，節(jié)， 中心距中心距a=, 取取a625mm小鏈輪結(jié)構(gòu)尺寸小鏈輪結(jié)構(gòu)尺寸 系統(tǒng)傳遞系統(tǒng)系統(tǒng)傳遞系統(tǒng)264）齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪小齒輪Z1=17 大齒輪大齒輪Z2=68 C

24、=0.2 ha*=1 模數(shù)模數(shù)m=2 壓力角壓力角20計(jì)算結(jié)果：計(jì)算結(jié)果：分錐角分錐角1142 27557分度圓直徑：分度圓直徑：d1=34 d2=136 錐矩錐矩R=70.09 齒寬齒寬b=20.21齒頂高齒頂高h(yuǎn)a1=ha2= 2 齒根高齒根高h(yuǎn)f1=hf2=2.4 全齒高全齒高h(yuǎn)=4.4齒頂圓直徑齒頂圓直徑da1=37.88 da2=136.97 外錐高外錐高AK1=67.51 AK2=15.06齒頂角：齒頂角：a1=157 a2=157頂錐角：頂錐角：a1=1559 a2=755齒根角：齒根角：f1=157 f2=157根錐角：根錐角：f1=124 f1=740分度圓齒厚：分度圓齒厚：

25、S13.14 S23.14弦齒厚：弦齒厚：S-1=3.14 S-2=3.14端面重合度：端面重合度：1.73 齒向重全度齒向重全度0弦齒高：弦齒高：h-1=2.07 h-2=2.00當(dāng)量齒數(shù)當(dāng)量齒數(shù) ZV1=17.52 ZV2=280.3727（7）產(chǎn)品整體形態(tài)設(shè)計(jì)）產(chǎn)品整體形態(tài)設(shè)計(jì)根據(jù)產(chǎn)品使用的設(shè)計(jì)方法不同，其產(chǎn)品有不同成型方式。對于運(yùn)用根據(jù)產(chǎn)品使用的設(shè)計(jì)方法不同，其產(chǎn)品有不同成型方式。對于運(yùn)用現(xiàn)代產(chǎn)品加工方式完成產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)主要考慮現(xiàn)代產(chǎn)品加工方式完成產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)主要考慮單元空間構(gòu)單元空間構(gòu)成法成法，由于該產(chǎn)品整體主要使用，由于該產(chǎn)品整體主要使用機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)方法，因此，

26、該產(chǎn)品以單方法，因此，該產(chǎn)品以單元空間的元空間的功能邏輯順序功能邏輯順序?yàn)殒溄樱a(chǎn)品整體形態(tài)設(shè)計(jì)主要由單元空間為鏈接，產(chǎn)品整體形態(tài)設(shè)計(jì)主要由單元空間組合形成。這就是組合形成。這就是單元空間構(gòu)成法單元空間構(gòu)成法。為了強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品總體形態(tài)。為了強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品總體形態(tài)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一效果，在采用單元空間組合設(shè)計(jì)前，應(yīng)盡量使各個(gè)單元的協(xié)調(diào)統(tǒng)一效果，在采用單元空間組合設(shè)計(jì)前，應(yīng)盡量使各個(gè)單元空間有相同的空間有相同的設(shè)計(jì)因子設(shè)計(jì)因子，這樣才能保證產(chǎn)品總體形成整體的視覺效，這樣才能保證產(chǎn)品總體形成整體的視覺效應(yīng)。應(yīng)。28（8）產(chǎn)品整體設(shè)計(jì)風(fēng)格與設(shè)計(jì)改進(jìn)）產(chǎn)品整體設(shè)計(jì)風(fēng)格與設(shè)計(jì)改進(jìn) 由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)采用了大量的標(biāo)準(zhǔn)件來降低產(chǎn)品的

27、制造成本，由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)采用了大量的標(biāo)準(zhǔn)件來降低產(chǎn)品的制造成本，另外大型圓形輪子和矩形水箱的幾何形態(tài)早已將產(chǎn)品風(fēng)格定位于另外大型圓形輪子和矩形水箱的幾何形態(tài)早已將產(chǎn)品風(fēng)格定位于現(xiàn)現(xiàn)代主義設(shè)計(jì)風(fēng)格代主義設(shè)計(jì)風(fēng)格，產(chǎn)品其它構(gòu)件，如：機(jī)構(gòu)護(hù)欄、防護(hù)罩的設(shè)計(jì)風(fēng)，產(chǎn)品其它構(gòu)件，如：機(jī)構(gòu)護(hù)欄、防護(hù)罩的設(shè)計(jì)風(fēng)格也參考此設(shè)計(jì)風(fēng)格，以便形成格也參考此設(shè)計(jì)風(fēng)格，以便形成整體統(tǒng)一整體統(tǒng)一的效果。的效果。 結(jié)論：結(jié)論： 產(chǎn)品形態(tài)構(gòu)成產(chǎn)品形態(tài)構(gòu)成與實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的與實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)息息相關(guān)，與形成息息相關(guān)，與形成產(chǎn)品產(chǎn)品加工方法加工方法相關(guān)，產(chǎn)品總體形態(tài)風(fēng)格應(yīng)與產(chǎn)品相關(guān)，產(chǎn)品總體形態(tài)風(fēng)格應(yīng)與產(chǎn)品總體設(shè)總體設(shè)計(jì)目的計(jì)目

28、的相呼應(yīng)。相呼應(yīng)。產(chǎn)品形態(tài)構(gòu)成產(chǎn)品形態(tài)構(gòu)成必須通過必須通過尺寸尺寸固定下來，也就是設(shè)計(jì)固定下來，也就是設(shè)計(jì)量化量化。沒有量化的設(shè)計(jì)，只是空談，而工業(yè)產(chǎn)品的量化，是通沒有量化的設(shè)計(jì)，只是空談，而工業(yè)產(chǎn)品的量化，是通過專業(yè)語言過專業(yè)語言工程圖學(xué)工程圖學(xué)來表達(dá)。來表達(dá)。29 使用功能使用功能、文化功能、情感功能、文化功能、情感功能 選擇選擇材料材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工、加工工藝工藝、形態(tài)設(shè)計(jì)、形態(tài)設(shè)計(jì) 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能產(chǎn)品功能的載體的載體 回顧：回顧：產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)30 按類似產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類：按類似產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類： 純框架構(gòu)成（健身器材、自行車）純框架構(gòu)成（健身器材、自

29、行車） 整體框架整體框架 框架與殼體綜合構(gòu)成（電器柜、電腦機(jī)箱）框架與殼體綜合構(gòu)成（電器柜、電腦機(jī)箱） 整體殼體整體殼體 (包容體包容體 ) 虛體（茶壺、抽屜）虛體（茶壺、抽屜） 單元空間單元空間 靜態(tài)空間（電器元件）靜態(tài)空間（電器元件） 分類分類 動(dòng)態(tài)空間（機(jī)構(gòu)）動(dòng)態(tài)空間（機(jī)構(gòu)） 靜態(tài)（鉚接、焊靜態(tài)（鉚接、焊接）接） 桿與桿連接桿與桿連接 動(dòng)態(tài)（活動(dòng)鉸鏈）動(dòng)態(tài)（活動(dòng)鉸鏈） 靜態(tài)（螺釘連接、靜態(tài)（螺釘連接、焊接）焊接） 鉸鏈結(jié)構(gòu)鉸鏈結(jié)構(gòu) 塊與塊連接塊與塊連接 動(dòng)態(tài)（活動(dòng)鉸鏈、滑槽）動(dòng)態(tài)（活動(dòng)鉸鏈、滑槽） 靜態(tài)（螺釘連靜態(tài)（螺釘連接、焊接）接、焊接） 桿與塊連接桿與塊連接 動(dòng)態(tài)（活動(dòng)鉸鏈）動(dòng)態(tài)（

30、活動(dòng)鉸鏈）二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分類二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分類31 產(chǎn)品形態(tài)元素產(chǎn)品形態(tài)元素： 支撐件支撐件 支撐桿、板和框架支撐桿、板和框架 單位空間或體單位空間或體 元器件或機(jī)構(gòu)占有空間元器件或機(jī)構(gòu)占有空間 由殼體包容的使用空間由殼體包容的使用空間 構(gòu)件構(gòu)件連接兩個(gè)以上單位空間的零件組合體連接兩個(gè)以上單位空間的零件組合體 現(xiàn)代設(shè)計(jì)中大量使用連接構(gòu)件，使之成為產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)中現(xiàn)代設(shè)計(jì)中大量使用連接構(gòu)件，使之成為產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)中 不可缺少的內(nèi)容，并對產(chǎn)品整體形態(tài)產(chǎn)生影響。不可缺少的內(nèi)容，并對產(chǎn)品整體形態(tài)產(chǎn)生影響。 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)傳遞運(yùn)動(dòng)和力的構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)功能要求的載體實(shí)現(xiàn)傳遞運(yùn)動(dòng)和力的構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)功能要求的載體機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)1

31、鏈輪機(jī)構(gòu)（噴水和刷轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力源）鏈輪機(jī)構(gòu)（噴水和刷轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力源）機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)2錐齒輪機(jī)構(gòu)（錐齒輪嚙合旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)立式刷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，錐齒輪機(jī)構(gòu)（錐齒輪嚙合旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)立式刷軸轉(zhuǎn)動(dòng)， 實(shí)現(xiàn)刷洗動(dòng)作）實(shí)現(xiàn)刷洗動(dòng)作）機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)3凸輪機(jī)構(gòu)（凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)壓迫水箱蓋上下移動(dòng)產(chǎn)生水凸輪機(jī)構(gòu)（凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)壓迫水箱蓋上下移動(dòng)產(chǎn)生水 壓，成為噴水動(dòng)力）壓，成為噴水動(dòng)力）321.1.整體框架結(jié)構(gòu)整體框架結(jié)構(gòu) a) 純框架構(gòu)成純框架構(gòu)成 如：自動(dòng)升降曬衣架、自行車、健身器材等如：自動(dòng)升降曬衣架、自行車、健身器材等 b) 框架和板件構(gòu)成框架和板件構(gòu)成 擔(dān)負(fù)固定和承載零件的作用擔(dān)負(fù)固定和承載零件的作用 如：小學(xué)生用的課桌椅等如：小學(xué)生用的課桌椅等

32、c）板件包容整體）板件包容整體 擔(dān)負(fù)和承受小型元器件構(gòu)成作用擔(dān)負(fù)和承受小型元器件構(gòu)成作用 如：電腦機(jī)箱結(jié)構(gòu)、電器柜等產(chǎn)品如：電腦機(jī)箱結(jié)構(gòu)、電器柜等產(chǎn)品 自行車自行車 健身器材健身器材 六搖桿工業(yè)遙控器六搖桿工業(yè)遙控器332.2.單元空間組合形式單元空間組合形式 a) 純動(dòng)態(tài)單元空間純動(dòng)態(tài)單元空間由機(jī)構(gòu)組成由機(jī)構(gòu)組成 b) 靜態(tài)空間靜態(tài)空間 由固定元器件組成由固定元器件組成 c) 動(dòng)、靜態(tài)綜合單元空間動(dòng)、靜態(tài)綜合單元空間由固定元器件和機(jī)構(gòu)組成由固定元器件和機(jī)構(gòu)組成 d) 虛空間虛空間由純單元空間形成由純單元空間形成 如：茶壺結(jié)構(gòu)、抽屜結(jié)構(gòu)等；如：茶壺結(jié)構(gòu)、抽屜結(jié)構(gòu)等；戶外血氧儀戶外血氧儀343.

33、 3. 連接構(gòu)件連接構(gòu)件 連接構(gòu)件可用于桿件與桿件的連接、塊與快的連接、桿件連接構(gòu)件可用于桿件與桿件的連接、塊與快的連接、桿件與塊的連接。與塊的連接。 連接方式連接方式 固定連接固定連接 鉸鏈連接鉸鏈連接 現(xiàn)在許多設(shè)計(jì)者將連接構(gòu)件設(shè)計(jì)內(nèi)容列入了產(chǎn)品形態(tài)設(shè)現(xiàn)在許多設(shè)計(jì)者將連接構(gòu)件設(shè)計(jì)內(nèi)容列入了產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)中。由于近代產(chǎn)品連接構(gòu)件的頻繁使用以及在產(chǎn)品形態(tài)中所起計(jì)中。由于近代產(chǎn)品連接構(gòu)件的頻繁使用以及在產(chǎn)品形態(tài)中所起的重要作用，的重要作用，連接構(gòu)件已經(jīng)成為現(xiàn)代產(chǎn)品形態(tài)構(gòu)成的重連接構(gòu)件已經(jīng)成為現(xiàn)代產(chǎn)品形態(tài)構(gòu)成的重要部分要部分。它們。它們在產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也將越來越廣泛。在產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也將越

34、來越廣泛。 35 從現(xiàn)代手機(jī)形態(tài)的發(fā)展看鉸鏈對手機(jī)形態(tài)的影響：從現(xiàn)代手機(jī)形態(tài)的發(fā)展看鉸鏈對手機(jī)形態(tài)的影響：不同方位的連接，不同形式的連接，可以創(chuàng)造出無窮無盡形態(tài)，給不同方位的連接，不同形式的連接，可以創(chuàng)造出無窮無盡形態(tài)，給我們帶來不同的心理感受。我們帶來不同的心理感受。上翻蓋手機(jī)上翻蓋手機(jī)滑蓋手機(jī)滑蓋手機(jī)360平面旋蓋手機(jī)平面旋蓋手機(jī)直板手機(jī)直板手機(jī) 直滑蓋手機(jī)直滑蓋手機(jī)36雙翻蓋手機(jī)雙翻蓋手機(jī)y2炫雙卡雙待雙翻蓋手機(jī)炫雙卡雙待雙翻蓋手機(jī)37 明基西門子明基西門子翻蓋也雙滑翻蓋也雙滑.38三、靜態(tài)單元空間的設(shè)計(jì)靜態(tài)單元空間的設(shè)計(jì) 20世紀(jì)世紀(jì)60年代，年代，電子工業(yè)電子工業(yè)的發(fā)展和新材料的出現(xiàn)

35、為產(chǎn)的發(fā)展和新材料的出現(xiàn)為產(chǎn)品外觀造型設(shè)計(jì)打開廣闊的空間，從電子管、晶體管、品外觀造型設(shè)計(jì)打開廣闊的空間，從電子管、晶體管、集成線路、集成塊、芯片的變化，集成線路、集成塊、芯片的變化，電子產(chǎn)品的體積順?biāo)匐娮赢a(chǎn)品的體積順?biāo)倏s小縮小，電子管時(shí)代，電子管時(shí)代8人合圍、三層樓高的手機(jī)，變?yōu)橹蝗撕蠂⑷龑訕歉叩氖謾C(jī)，變?yōu)橹挥邪雮€(gè)手掌大；曾經(jīng)需要一幢小樓空間的計(jì)算機(jī)，現(xiàn)在有半個(gè)手掌大；曾經(jīng)需要一幢小樓空間的計(jì)算機(jī)，現(xiàn)在只有一個(gè)手掌大，速度更快、信號更清晰。只有一個(gè)手掌大，速度更快、信號更清晰。 塑料塑料的可塑、防震、輕、絕緣等性能及其柔和的曲線征的可塑、防震、輕、絕緣等性能及其柔和的曲線征服了消費(fèi)者，也為

36、設(shè)計(jì)師施展才華拓展的廣闊的空間。服了消費(fèi)者，也為設(shè)計(jì)師施展才華拓展的廣闊的空間。 一改過去直線大平面的設(shè)計(jì)風(fēng)格，一改過去直線大平面的設(shè)計(jì)風(fēng)格，靜態(tài)空間靜態(tài)空間的形態(tài)設(shè)計(jì)的形態(tài)設(shè)計(jì)形式成為形式成為電子產(chǎn)品電子產(chǎn)品的主要構(gòu)成形式的主要構(gòu)成形式，降低了加工難度，降低了加工難度，使設(shè)計(jì)師可以把自己大部分的精力放在使設(shè)計(jì)師可以把自己大部分的精力放在優(yōu)化產(chǎn)品形態(tài)設(shè)優(yōu)化產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)方面。方面。39形態(tài)靜態(tài)空間設(shè)計(jì)程序得到簡化形態(tài)靜態(tài)空間設(shè)計(jì)程序得到簡化： 確定所有電器元件的必須的空間尺寸，包括線路板等。確定所有電器元件的必須的空間尺寸，包括線路板等。 考慮電器元件需要安裝的空間、電器元件的散熱空間以及調(diào)試

37、和考慮電器元件需要安裝的空間、電器元件的散熱空間以及調(diào)試和 維修等綜合空間。維修等綜合空間。 考慮環(huán)境條件的要求。考慮環(huán)境條件的要求。 如：具有靜態(tài)空間結(jié)構(gòu)的儀器儀表，如果用于嚴(yán)肅的工作，可選用有嚴(yán)謹(jǐn)比例的如：具有靜態(tài)空間結(jié)構(gòu)的儀器儀表，如果用于嚴(yán)肅的工作，可選用有嚴(yán)謹(jǐn)比例的矩形作外殼，矩形作外殼， 對于裝飾品、玩具產(chǎn)品，由于電子靜態(tài)空間尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于產(chǎn)品整體尺寸，對于裝飾品、玩具產(chǎn)品，由于電子靜態(tài)空間尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于產(chǎn)品整體尺寸，在產(chǎn)品整體采用文化定位的前提下，只需考慮各元器件被固定的形式和方法。在產(chǎn)品整體采用文化定位的前提下，只需考慮各元器件被固定的形式和方法。具有虛擬空間和動(dòng)態(tài)空間的豆?jié){機(jī)具有

38、虛擬空間和動(dòng)態(tài)空間的豆?jié){機(jī) 具有靜態(tài)空間的電腦主機(jī)箱具有靜態(tài)空間的電腦主機(jī)箱 40四、四、動(dòng)態(tài)單元空間的設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)單元空間的設(shè)計(jì) 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的載體，每個(gè)功能塊產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的載體，每個(gè)功能塊都有相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)其目的，當(dāng)實(shí)現(xiàn)分功能都有相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)其目的，當(dāng)實(shí)現(xiàn)分功能目的是由機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)時(shí)，該單元空間即為動(dòng)態(tài)單元空間。目的是由機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)時(shí)，該單元空間即為動(dòng)態(tài)單元空間。 機(jī)械設(shè)計(jì)中的機(jī)構(gòu)有很多種，如機(jī)械設(shè)計(jì)中的機(jī)構(gòu)有很多種，如四桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、四桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、行星機(jī)構(gòu)。鏈輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)、行星機(jī)構(gòu)。鏈輪機(jī)構(gòu)等，這里只通過對常用等，這里只通過對常用的

39、四連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等典型機(jī)構(gòu)的分析，探討機(jī)構(gòu)的四連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等典型機(jī)構(gòu)的分析，探討機(jī)構(gòu)最大單元空間確定最大單元空間確定的方法。的方法。 41 機(jī)構(gòu)的作用機(jī)構(gòu)的作用 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)功能要求實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)功能要求 如帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)及齒輪機(jī)構(gòu)等如帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)及齒輪機(jī)構(gòu)等。 傳遞與改變運(yùn)動(dòng)和作用力傳遞與改變運(yùn)動(dòng)和作用力 在產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)中，如有產(chǎn)品功能需要通過機(jī)構(gòu)在產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)中，如有產(chǎn)品功能需要通過機(jī)構(gòu)功能來實(shí)現(xiàn)，將產(chǎn)品總功能分解為各個(gè)基礎(chǔ)功能塊，根功能來實(shí)現(xiàn)，將產(chǎn)品總功能分解為各個(gè)基礎(chǔ)功能塊，根據(jù)相應(yīng)基礎(chǔ)功能塊要求，選擇相應(yīng)典型機(jī)構(gòu)完成一個(gè)個(gè)據(jù)相應(yīng)基

40、礎(chǔ)功能塊要求，選擇相應(yīng)典型機(jī)構(gòu)完成一個(gè)個(gè)傳遞或轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)和力的功能，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品總體功能。傳遞或轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)和力的功能，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品總體功能。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)師首先要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)師首先要在熟悉典型機(jī)械機(jī)構(gòu)熟悉典型機(jī)械機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，的基礎(chǔ)上，根據(jù)功能需要根據(jù)功能需要選擇合適機(jī)構(gòu)選擇合適機(jī)構(gòu)，計(jì)算出各個(gè)機(jī)構(gòu)所需空間，計(jì)算出各個(gè)機(jī)構(gòu)所需空間，設(shè)定相應(yīng)的基礎(chǔ)單元機(jī)構(gòu)空間，按照功能邏輯和美學(xué)法設(shè)定相應(yīng)的基礎(chǔ)單元機(jī)構(gòu)空間，按照功能邏輯和美學(xué)法則將基礎(chǔ)單元機(jī)構(gòu)空間實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品總體組合。則將基礎(chǔ)單元機(jī)構(gòu)空間實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品總體組合。42（一）平面連桿機(jī)構(gòu)（一）平面連桿機(jī)構(gòu) 平面連桿機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)平面連桿機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)平面運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換平面運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的

41、機(jī)構(gòu)。的機(jī)構(gòu)。 四桿機(jī)構(gòu)：由四個(gè)構(gòu)件組成的平面連桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)：由四個(gè)構(gòu)件組成的平面連桿機(jī)構(gòu)1. 1. 四桿機(jī)構(gòu)的基本類型四桿機(jī)構(gòu)的基本類型 雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 以以曲柄為原動(dòng)件曲柄為原動(dòng)件 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu) 以以搖桿為原動(dòng)件搖桿為原動(dòng)件 滑塊四桿機(jī)構(gòu)滑塊四桿機(jī)構(gòu)43 2. 2. 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 以以4個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副（鉸鏈）連接個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副（鉸鏈）連接4個(gè)構(gòu)件而成的機(jī)構(gòu)稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)個(gè)構(gòu)件而成的機(jī)構(gòu)稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu). （1 1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)）曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 構(gòu)成：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連架桿中，一個(gè)是構(gòu)成：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連架桿中，一個(gè)

42、是曲柄曲柄, 另一個(gè)是另一個(gè)是搖桿。搖桿。 功能：實(shí)現(xiàn)以下兩種運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換：功能：實(shí)現(xiàn)以下兩種運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換： a）以）以曲柄為原動(dòng)件曲柄為原動(dòng)件，可將，可將曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為搖桿的往返擺動(dòng)曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為搖桿的往返擺動(dòng)。 b）以）以搖桿為原動(dòng)件搖桿為原動(dòng)件，可將，可將搖桿的往返擺動(dòng)搖桿的往返擺動(dòng)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng) 。 破碎機(jī)的破碎機(jī)構(gòu)破碎機(jī)的破碎機(jī)構(gòu) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(攪拌機(jī)攪拌機(jī))運(yùn)動(dòng)平面的最大尺寸運(yùn)動(dòng)平面的最大尺寸是以曲柄工作狀態(tài)在直徑最左端到曲柄工作到最右端，是以曲柄工作狀態(tài)在直徑最左端到曲柄工作到最右端，搖桿擺至最右端時(shí)，以及搖桿垂直地面高度為依據(jù)來確定運(yùn)動(dòng)

43、空間。搖桿擺至最右端時(shí)，以及搖桿垂直地面高度為依據(jù)來確定運(yùn)動(dòng)空間。即運(yùn)動(dòng)空間的長即運(yùn)動(dòng)空間的長=AB+AD+cosDC DC為高為高44（2 2）雙曲柄機(jī)構(gòu)）雙曲柄機(jī)構(gòu)構(gòu)成：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連架桿均為曲柄構(gòu)成：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連架桿均為曲柄功能：雙曲柄機(jī)構(gòu)中的任一個(gè)功能：雙曲柄機(jī)構(gòu)中的任一個(gè)曲柄曲柄均可作為原動(dòng)件，均可作為原動(dòng)件， 由原動(dòng)曲柄旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)從動(dòng)曲柄旋轉(zhuǎn)。由原動(dòng)曲柄旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)從動(dòng)曲柄旋轉(zhuǎn)。 注意：雙曲柄機(jī)構(gòu)與齒輪傳動(dòng)、帶輪傳動(dòng)等實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換在性注意：雙曲柄機(jī)構(gòu)與齒輪傳動(dòng)、帶輪傳動(dòng)等實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換在性質(zhì)質(zhì) 上有所有不同。上有所有不同。 設(shè)：曲柄設(shè)：曲柄AB為原動(dòng)件，當(dāng)曲柄為原動(dòng)件，當(dāng)

44、曲柄AB順時(shí)時(shí)轉(zhuǎn)過順時(shí)時(shí)轉(zhuǎn)過180時(shí)，從動(dòng)曲柄時(shí)，從動(dòng)曲柄DC轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)過180回到回到 起始位置起始位置AB時(shí)，曲柄時(shí)，曲柄DC則轉(zhuǎn)過角度則轉(zhuǎn)過角度a2回到回到DC則起始位置。則起始位置。 運(yùn)動(dòng)空間長度運(yùn)動(dòng)空間長度= 兩曲柄長度與固定鏈接距離之和，兩曲柄長度與固定鏈接距離之和，即：即：AB+DC+AD雙曲柄機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)雙曲柄機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng) 45(3(3）雙搖桿機(jī)構(gòu)）雙搖桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連架桿均為搖桿構(gòu)成：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連架桿均為搖桿功能：雙搖桿機(jī)構(gòu)中的任一個(gè)活動(dòng)件（搖桿或連桿）均可作為功能：雙搖桿機(jī)構(gòu)中的任一個(gè)活動(dòng)件（搖桿或連桿）均可作為原動(dòng)原動(dòng) 件件，使兩個(gè)搖桿均實(shí)現(xiàn)往返擺動(dòng)。，使

45、兩個(gè)搖桿均實(shí)現(xiàn)往返擺動(dòng)。運(yùn)用空間的長度運(yùn)用空間的長度 = cosAB+AD+cosDC，高度為，高度為DC.463.3.滑塊四桿機(jī)構(gòu)（簡稱滑塊機(jī)構(gòu)）滑塊四桿機(jī)構(gòu)（簡稱滑塊機(jī)構(gòu)） 構(gòu)成：四桿機(jī)構(gòu)中含有移動(dòng)副。構(gòu)成：四桿機(jī)構(gòu)中含有移動(dòng)副。 基本形式：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、搖桿機(jī)構(gòu)基本形式：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、搖桿機(jī)構(gòu) 定塊機(jī)構(gòu)定塊機(jī)構(gòu) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)由曲柄、連桿、滑塊和機(jī)架組成的機(jī)構(gòu)由曲柄、連桿、滑塊和機(jī)架組成的機(jī)構(gòu)滑塊滑塊與機(jī)架與機(jī)架4用用移動(dòng)副移動(dòng)副相連，與連桿相連，與連桿2用用轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副相連。相連。滑塊行程滑塊行程機(jī)構(gòu)中滑塊往返運(yùn)動(dòng)兩極限點(diǎn)間（機(jī)構(gòu)中滑塊往返運(yùn)動(dòng)兩極限點(diǎn)間（

46、H）偏心距偏心距 e對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)長為：對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)長為：2AB+BC, 高為：高為：AB 47案例案例4-1：汽車前窗刮水器設(shè)計(jì)汽車前窗刮水器設(shè)計(jì)汽車前窗刮水器擊鼓的運(yùn)動(dòng)簡圖汽車前窗刮水器擊鼓的運(yùn)動(dòng)簡圖主動(dòng)件曲柄主動(dòng)件曲柄AB旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)從動(dòng)件搖桿往返擺動(dòng)，旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)從動(dòng)件搖桿往返擺動(dòng)， 利用搖桿的延長段在前窗刮水。利用搖桿的延長段在前窗刮水。刮水器也可以用其他兩個(gè)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。刮水器也可以用其他兩個(gè)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。汽車前窗刮水器機(jī)構(gòu)汽車前窗刮水器機(jī)構(gòu) 平行四邊形機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例平行四邊形機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例 48 案例案例4-24-2：駕駛椅移

47、動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)駕駛椅移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) a）圖為載貨汽車?yán)飻[椅）圖為載貨汽車?yán)飻[椅所用的平行四邊形機(jī)構(gòu)所用的平行四邊形機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：機(jī)構(gòu)上的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：機(jī)構(gòu)上的A0B0與椅與椅子連板上的子連板上的AB能在運(yùn)動(dòng)中保持能在運(yùn)動(dòng)中保持互相平行互相平行 實(shí)現(xiàn)功能：實(shí)現(xiàn)功能： 無論小個(gè)子駕駛員要向前向下無論小個(gè)子駕駛員要向前向下移動(dòng)椅子靠背，或大個(gè)子駕駛員要向后移動(dòng)椅子靠背，或大個(gè)子駕駛員要向后向上移動(dòng)椅子靠背，椅子只移動(dòng)不轉(zhuǎn)動(dòng)，向上移動(dòng)椅子靠背，椅子只移動(dòng)不轉(zhuǎn)動(dòng)，可維持椅子面靠背的可維持椅子面靠背的傾角度不改變傾角度不改變。平行四邊形機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例平行四邊形機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例 49案例案例4-3：萬能平移尺移動(dòng)機(jī)構(gòu)：萬

48、能平移尺移動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)中機(jī)構(gòu)中ABCD是一個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)，是一個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)，EHGF是另一個(gè)平行四邊形是另一個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)，分屬兩個(gè)幾個(gè)機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)，分屬兩個(gè)幾個(gè)機(jī)構(gòu)的D、C兩點(diǎn)和兩點(diǎn)和E、F兩點(diǎn)又全固定在一塊兩點(diǎn)又全固定在一塊板上，一次無論怎樣推移丁字尺，板上，一次無論怎樣推移丁字尺，DC始終保持與始終保持與AB平行，平行，EF始終始終保持與保持與HG平行于是能保證固定在尺架上的丁字尺的角度不變。平行于是能保證固定在尺架上的丁字尺的角度不變。 50案例案例4-4：公共汽車的車門開關(guān)機(jī)構(gòu)：公共汽車的車門開關(guān)機(jī)構(gòu)公共汽車門的上方裝有一個(gè)壓縮空氣汽缸，駕駛員在駕駛室按電門公共汽車門的上方裝有一

49、個(gè)壓縮空氣汽缸，駕駛員在駕駛室按電門開關(guān)，汽缸活塞桿伸出或縮回，就可實(shí)現(xiàn)開關(guān)車門，這個(gè)動(dòng)作是通開關(guān)，汽缸活塞桿伸出或縮回，就可實(shí)現(xiàn)開關(guān)車門，這個(gè)動(dòng)作是通過四連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。過四連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。構(gòu)件構(gòu)件6、5分別是左車門和右車門，圖中活塞桿分別是左車門和右車門，圖中活塞桿7處于從汽缸處于從汽缸8伸出的位置，對應(yīng)著左右車門處于伸出的位置，對應(yīng)著左右車門處于關(guān)閉，該四桿機(jī)構(gòu)由主動(dòng)曲柄關(guān)閉，該四桿機(jī)構(gòu)由主動(dòng)曲柄1、從動(dòng)曲柄、從動(dòng)曲柄3、連桿、連桿2和機(jī)架和機(jī)架4組成；左車門組成；左車門6與曲柄與曲柄1固結(jié)，右車固結(jié)，右車門門5與從動(dòng)曲柄與從動(dòng)曲柄3固結(jié)，主動(dòng)曲柄固結(jié)，主動(dòng)曲柄1的延伸段的延伸段AE

50、與活塞桿以鉸鏈與活塞桿以鉸鏈E連接。當(dāng)活塞桿縮回汽缸，鉸鏈連接。當(dāng)活塞桿縮回汽缸，鉸鏈E帶動(dòng)主動(dòng)曲柄帶動(dòng)主動(dòng)曲柄1和左車門和左車門6均逆時(shí)針轉(zhuǎn)過均逆時(shí)針轉(zhuǎn)過a角度，主動(dòng)曲柄角度，主動(dòng)曲柄1的一端從的一端從B1到達(dá)到達(dá)B2 位置，通過連桿位置，通過連桿2把從動(dòng)曲柄把從動(dòng)曲柄3的一端從的一端從C1推到推到C2 位置，使從動(dòng)曲軸位置，使從動(dòng)曲軸3和右車門和右車門5均順時(shí)針轉(zhuǎn)過均順時(shí)針轉(zhuǎn)過a角度，于是左右角度，于是左右兩車門就打開了。（雙點(diǎn)劃線表示開門狀態(tài)下雙門和機(jī)構(gòu)的位置）兩車門就打開了。（雙點(diǎn)劃線表示開門狀態(tài)下雙門和機(jī)構(gòu)的位置）51設(shè)計(jì)師：阿奇爾設(shè)計(jì)師：阿奇爾.卡斯蒂格林里（意大利）卡斯蒂格林里（意大利）分析：這張靈活多變的桌子分析：這張靈活多變的桌子/擱物架是由意大利一位聲望很高的設(shè)計(jì)師阿奇擱物架是由意大利一位聲望很高的設(shè)計(jì)師阿奇爾爾.卡斯蒂格林里在卡斯蒂格林里