資源簡介

(共34張PPT)
通用技術·技術與設計1
溫故知新
1.人機關系：使用者與物品間的相互關系
2.人機關系要實現的目標：
高效：把人和機作為一個整體來考慮，合理或最優地分配人和機的功能，以促進二者的協調，提高人的工作效率；
安全：產品對人的身體不構成生理上的傷害；
健康：在長期使用后，產品不會對人的健康造成不良影響；
舒適：在使用產品的過程中，人體和心理能處于自然的狀態，不會過早地產生疲勞。
通用技術·技術與設計1
溫故知新
3.實現人機關系時考慮的要素：
普通人群與特殊人群：在考慮普通人群的需求后，兼顧特殊人群的需求；
靜態的人與動態的人：不僅要使產品符合人體靜態尺寸，而且要讓人在使用它時，能夠方便施力、有足夠的空間等，滿足動態尺寸需求；
人的生理需求與心理需求：滿足人的生理需求（如高矮、胖瘦、身體狀況等）與心理需求（產品的色彩、材質等通過視覺、聽覺、觸覺、味覺等途徑影響人的心理感受）；
信息的交互：改善信息傳遞的途徑能夠獲得更好的人機關系。
4.2 方案的構思過程
通用技術·技術與設計1
4.2.1 進行設計分析，構思設計方案
通用技術·技術與設計1
設計分析
產品本身是一個整體，包括功能、造型、材料等，但任何產品都不是孤立存在的。一方面，它是為人服務的，人的需求在很大程度上決定著產品的設計；另一方面，它是在一定的環境中使用的，必然受到環境的制約，并對環境產生影響。因此，設計任何產品都應綜合考慮產品本身、使用者和使用環境，即物、人、環境三方面因素。
通用技術·技術與設計1
設計分析
物是設計過程中的客體，該因素指產品本身的特點，主要包含結構、功能、材料、可靠性、成本、加工難度等。
結構：各個部件的造型、拼接方式
材料：不同部件選用塑料、金屬、玻璃等不同材料
功能：燈光亮度、用電功率、多檔位照明
成本：制造成本、倉儲成本、物流成本、維護成本
通用技術·技術與設計1
設計分析
人是設計產品的服務對象，因此在設計中要注意以人為本、為人服務的原則，形成良好的人機關系。
安全：防漏電設計、防燙傷設計、外殼采用防火材料
舒適：光照強度合適，不刺眼、不昏暗
高效：體積小、便于放置與攜帶
健康：光照頻率不造成視力損傷
通用技術·技術與設計1
設計分析
環境是產品使用的具體場所，在設計中不僅要考慮產品的環境適應性，還要注重環境保護的要求。此外，環境中的其他物體可能與設計對象產生交互，這些相互作用會影響設計。
環境適應性：底座的穩定程度、電源線的長度
產品支持：臺燈對其他電器、家具、書本的使用影響
環保：使用可降解材料制作支架、外殼
通用技術·技術與設計1
設計分析
整體是由部分組成的，不同的部分相互聯系、相互作用，使得整體具備某些特定的功能。對于設計對象本身，我們必須了解它的各個組成部分的作用，以及它們之間的關系，并在此基礎上，對產品的各個組成部分進行設計分析。
通用技術·技術與設計1
設計分析
以臺燈的設計為例，一個臺燈包含燈體、開關等部件，其中核心的部件是光源。目前光源的種類較多，包括白熾燈泡、日光燈管、節能燈管、LED燈等。目前，LED燈的發光效率較高，其得到了廣泛應用。
通用技術·技術與設計1
設計分析
對產品進行設計分析時，可以在一定程度上進行功能整合，如設計臺燈時，在底座上安裝日歷、筆筒等附件，并添加定時開關。選擇材料時，要盡量就地取材，并使用可再生資源，實現資源的可持續利用。
綜合考慮功能、結構、安全、成本等因素是設計分析的基本內容，一個好的設 計分析離不開對任何一個影響產品設計的主要因素的分析。
通用技術·技術與設計1
【例題1】下列關于紅外線測溫槍的說法中錯誤的是（ ）
①手柄的外形和大小方便抓握，主要考慮了“人”的因素
②高溫報警時顯示屏會變為紅色，主要考慮了“物”的因素
③可以在一定范圍內避免氣溫干擾測量，主要考慮了“環境”的因素
A. ① B. ①② C. ①③ D. ①②③
答案：C
解析：手柄的外形和大小方便抓握，符合人的靜態尺寸，主要考慮了“人”的因素，①正確；高溫報警時顯示屏會變為紅色，實現了有效的人機信息交互，主要考慮了“人”的因素，②錯誤；可以在一定范圍內避免氣溫干擾測量，提前根據使用環境的可能特點做出了針對性設計，主要考慮了“環境”的因素，③正確。
通用技術·技術與設計1
【例題2】自動擋汽車的變速箱可以實現連續的變速，下列關于自動變速箱說法中正確的是（ ）
A. 采用了鋼制齒輪部件，主要考慮了“人”的因素
B. 對高溫的耐力較強，主要考慮了“人”的因素
C. 減少了變速需要的操作，主要考慮了“物”的因素
D. 可以適配多種汽車發動機，主要考慮了“環境”的因素
答案：D
解析：采用了鋼制齒輪部件，是該變速箱本身的特點，主要考慮了“物”的因素，A錯誤；對高溫的耐力較強，充分考慮了汽車行駛中動力系統可能面對的高溫，主要考慮了“環境”的因素，B錯誤；減少了變速需要的操作，實現了高效的人機關系目標，主要考慮了“人”的因素，C錯誤；可以適配多種汽車發動機，體現了在不同使用環境下的物體相互作用，主要考慮了“環境”的因素，D正確。
通用技術·技術與設計1
標準件
標準件是指按照國家標準或行業標準的技術要求批量生產的具有通用性的零部件，其主要類別包括緊固件、連接件、傳動件、密封件、液壓元件、氣動元件、軸承、彈簧等機械零件。使用標準件既可以簡化制作過程，又能實現通用通換。
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標準件
緊固件與連接件均是用于產品中不同部分的連接，其中較小的、功能簡單的部件稱為緊固件，包括螺栓、螺母、墊圈、螺釘、鉚釘、焊釘等。功能較多的稱連接件，如合頁，連接件一般需要和緊固件搭配使用。
螺栓
墊片
螺母
合頁
螺釘
通用技術·技術與設計1
標準件
鉚釘的使用方法一般是在兩個預先打好孔的板材間，利用軸向力將零件鉚釘孔內釘桿墩粗并形成釘頭。飛機的蒙皮（外殼）和骨架之間大多采用鉚接。
通用技術·技術與設計1
標準件
傳動件指在不同結構之間傳遞動力的元件，包括齒輪、鏈條等。密封件是防止物質從相鄰結合面間泄漏以及防止外界雜質侵入機器設備內部的部件，常見的有密封橡膠圈等。
通用技術·技術與設計1
標準件
在機械內部存在一些轉動的軸，為了固定這些軸的位置同時盡可能減小轉動時的摩擦力，便要在上面安裝軸承。
外圈：連接固定裝置
內圈：套入轉軸
滾珠：變滑動為滾動
空腔：可密封潤滑油
通用技術·技術與設計1
【例題3】下列不屬于標準件的是（ ）
A. 膨脹螺栓 B. 合頁
C. 滾針軸承 D. 毛刷
答案：D
解析：膨脹螺栓是木制部件常用的緊固件；合頁是常用的連接件；滾針軸承是滾珠軸承的改進設計，用于小空間內的轉軸固定。
通用技術·技術與設計1
構思設計方案
方案的構思是指人們在一定的調查研究和設計分析的基礎上，通過思考將客觀存在的各要素按照一定的規律架構起來，并采用圖、模型、文字、符號等方式整體呈現的思維過程。一般地，構思是意象物化之前的思維活動，是心中意象逐漸明朗化的過程。
通用技術·技術與設計1
構思設計方案
面對收集到的各種信息，要根據設計要求，找出設計需要解決的主要問題，并分析其可能的解決辦法。面對收集到的各種信息，要根據設計要求，找出設計需要解決的主要問題，并分析其可能的解決辦法。
通用技術·技術與設計1
構思設計方案
不同的產品設計一般有不同的呈現方式。在設計初步方案時，我們可以運用設計草圖進行構思。草圖不僅能將一些想法較明確地表達出來，而且可以隨意修改。在運用草圖法進行構思的過程中，可以捕捉靈感，自由發揮，不受約束。
通用技術·技術與設計1
構思設計方案
方案構思完成后，設計者需要結合繪制的草圖，以及此前進行的一系列設計分析，闡述自己的設計構想，在團隊、合作伙伴之間進行溝通交流，從而達到思維聯結，進一步完善自己的草案的目的。
通用技術·技術與設計1
4.2.2 比較、權衡設計方案
通用技術·技術與設計1
方案的比較
在構思形成多個方案之后，往往要對這些方案進行評判和比較，同時要從設計的目的和原則出發，針對一些相互制約的問題進行分析，選出較為滿意的方案或集中各方案的優點進行改進。
通用技術·技術與設計1
方案的權衡
通過比較，明確各個方案對設計指標的符合程度。但是，要制訂出最佳方案，還必須根據設計要求與設計原則對各個方案進行權衡。對方案進行比較和權衡的過程是一個綜合考慮的過程，各個指標并不是獨立的，它們相互關聯、相互制約。抓住設計的核心與關鍵是權衡設計方案的必要條件。
通用技術·技術與設計1
方案的細化
設計草案形成后，很多細節仍然需要確定，如產品及零部件的尺寸、結構關系、材料及標準件選配、使用過程中的人機交互方式、使用維護等。設計方案的細化是一個相對專業化的設計步驟。針對方案的細化應該從產品到制造、使用、維護等各個環節進行綜合考慮，以完善方案的構思。
通用技術·技術與設計1
方案的呈現
隨著技術的不斷發展，設計方案的呈現方式也越來越多樣。一般地，呈現設計方案要說明設計思想、設計思路和設計成果。采用的方式通常包括展板、模型、視頻及現場報告等；應用的技術手段包括設計方案的全套零部件圖紙、三維渲染效果圖或短視頻、實物模型，以進一步闡釋產品的使用場景、使用與維護方式、設計細節等
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【例題4】在下列構件2中，可以與構件1正確嵌合成產品的是（ ）
A. B. C. D.
答案：B
解析：構件1的凹槽是前窄后寬但是任一水平截面形狀相同的，只有B中的構件2設計才能在調整方向后與構件1嵌合。
通用技術·技術與設計1
【例題5】下列所給的構件乙中，可以與甲嵌合成產品的是（ ）
A. B.
C. D.
答案：D
解析：構件乙需要有兩個凹槽，一個需要容納構件甲上面的短突出部分（B、C沒有），一個需要容納構件甲下面的長凸出部分，且構件的下表面需要平齊（A的下表面有突出）。
通用技術·技術與設計1
【例題6】下列所給籃球架模型中，最穩定的是（ ）
A. B.
C. D.
答案：C
解析：B、D使用水平桿承擔籃板的重力，容易折斷；A、C的設計加入了斜桿，其中C的橫杠與立柱間的斜桿可以將籃板的重力傳遞到立柱上，比較穩定。
通用技術·技術與設計1
【例題7】為將鋼索夾緊，要增加一個連接件，其中最適合的設計是（ ）
A. B. C. D.
答案：A
解析：開口的螺栓上下的螺紋片如果受到外力向內靠攏時就會與螺母松脫，因此內部必須加上一個支撐結構，B、D不符合要求；A在C的基礎上多了一個外圈的墊片，有助于使鋼索均勻受力，更加穩定。
【例題8】現要設計一款活動扶手，要求為扶手與支座間有兩顆銷釘連接，扶手在一般情況下可以承擔豎直方向的壓力，將其向前抽出后便可以下壓，則需要在扶手的側面打通下列凹槽中的（ ）
A. B.
C. D.
答案：B
解析：如圖，可以拉動則凹槽必須有一定長度而非一個圓孔，A、D錯誤；
根據扶手的轉動方向應選擇B中的凹槽。
通用技術·技術與設計1
小結
1.設計任何產品都應綜合考慮產品本身、使用者和使用環境，即物、人、環境三方面因素。
2. 我們必須了解設計對象各個組成部分的作用，以及它們之間的關系，并在此基礎上，對產品的各個組成部分進行設計分析。
3. 標準件是指按照國家標準或行業標準的技術要求批量生產的具有通用性的零部件，使用標準件既可以簡化制作過程，又能實現通用通換。
4.方案的構思是指在調查研究和設計分析的基礎上，通過思考將客觀存在的各要素按照一定的規律架構起來并整體呈現的思維過程，其中包括比較、權衡、細化等步驟。

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