第二章
设计的基础
第二节 设计的基本方法和基础知识
一、技术设计的种类
原创性设计 技术设计 三大类
改进性设计 综合性设计
一、技术设计的种类 案例：红酒开瓶器的三种设计
（一）原创性设计
为了打开红酒瓶塞的软木塞，设计的 螺旋状开瓶器。
（一）原创性设计
这种最初的设计属于原创性设计,
又称为开发性设计。
（一）原创性设计
工效学设计法
直接满足主要技术目标的功能，不能随意改变。
②辅助功能
可靠性设计法
最优化设计法 为完善基本功能而在设计中添加的功能，但以
保证实现基本功能为前提。
计算机辅助设计法CAD （Computer Aided Design）
ห้องสมุดไป่ตู้
常规设计法 系统设计法 功能设计法
技术设计 七种方法
工效学设计法
考虑人的生理和心理特征，能做到安 最优化设计法 全、方便、舒适、美观的设计目标。
三、技术设计的一般过程
技术设计的一般过程是必须遵守的步 骤，省略某些步骤会带来设计的缺陷，甚 至造成重大的失误，最后导致设计失败。
三、技术设计的一般过程
案例：泰坦尼克号上的救生艇不足
四、小结
• 一、技术设计的种类 • 二、技术设计的原则、方法和标准 • 三、技术设计的一般过程
常规设计法 系统设计法
技术设计必须是系统化的，因为解决
技术设计 工效学设计法 一个问题要同时考虑许多部分，并能 七种方法
可靠性设计法 够保证各个部分协调工作。
最优化设计法
功能设计法
计算机辅助设计法CAD （Computer Aided Design）
常规设计法 系统设计法 功能设计法
技术设计 ①基本功能 七种方法
技术设计 七种方法
工效学设计法
可靠性设计法
最优化设计法
计算机辅助设计法CAD （Computer Aided Design）
常规设计法 系统设计法
①借鉴法 功能设计法 ②应用标准器件法 技术设计 工效学设计法 七种方法 ③技术（或工程）实验法
可靠性设计法
最优化设计法
计算机辅助设计法CAD （Computer Aided Design）
计算机辅助设计法CAD （Computer Aided Design）
可靠性设计法
常规设计法 系统设计法 功能设计法
技术设计 七种方法
工效学设计法
可靠性设计法
最优化设计法 抗热、抗震、抗干扰，适应环境，预 备“余量”。 计算机辅助设计法CAD （Computer Aided Design）
设计是一个反复进行的过程，以实现
常规设计法
最优选择。
道 技术设计 七种方法
系统设计法 功能设计法
例如：横跨一条江河的交通：轮渡、桥梁、隧
工效学设计法
可靠性设计法
最优化设计法
计算机辅助设计法CAD （Computer Aided Design）
常规设计法 系统设计法 利用计算机进行设计或仿真，可以用 功能设计法 最快的速度获得效果。
双体船 并木以渡 舫 双体客船
自身的组合设计
模 块 的 组 合 设 计
文艺晚会的表演由每一场文艺节目模块组合而成
家具、电器的摆放、装潢设计也是一种组合设计
计算机系统：由硬件系统和 软件系统的组合设计而成。
神舟六号飞船由发射系统、 监测系统、控制系统、航天员 系统、飞船本身系统和回收系 统等子系统组成。
系统的组合设计
二、技术设计的原则、方法和标准
需要性原则 经济性原则 最优化原则 可靠性和安全性原则
技术设计 九大原则
工程心理学原则 法律规范原则
通用性、标准性原则
时效性原则 可持续发展原则
阅读教材P3637两页中的两 个例，分析、 讨论这些设计 违反了左边什 么原则？
常规设计法 系统设计法 功能设计法
想一想: 这种开瓶器存在哪些不足?
（一）原创性设计
两只手向相反方向拉木塞时，当软木塞突然离 开酒瓶时，因酒瓶的突然后退，可能将酒洒出 瓶外，甚至因左手握不住酒瓶，造成酒瓶脱手。
如何改进?
有些酒瓶由于软木塞太紧，即使用较大的力也 无法拔出。
（二）改进性设计
改进后的开瓶器
（二）改进性设计
杠杆省力的原理 齿轮改变力的方向的原理
技术设计 七种方法
工效学设计法
可靠性设计法
最优化设计法
计算机辅助设计法CAD （Computer Aided Design）
设计的依据标准
国际标准、国家标准、部颁标准、 行业标准、企业标准等。
案例：我国家用吸油烟机的设计、生产制造标准： 《中华人民共和国标准吸油烟机GB/T 17713-1999》
（二）改进性设计 在总的方案原理变化不大的情况 下，对已有的设计进行局部的变更改
进，使其更加合理、完善，或满足某
些特定的需要。
（三）综合（组合）性设计 应用现有的技术及原理重新进行 组合，使其系统化、综合化、产生新
的优点、特色，创造出新的功能设计
方法叫做综合（组合）设计。
（三）综合（组合）性设计
开瓶器的各种组合性设计
外形组 合 性能组 合 原理组 合 功能组 合
综合性设计 组合性设计
模块组 合 系统组 合
抗拉强度大的钢线
通信光缆
多功能螺丝刀
性能的组合设计
外形的组合设计
喷气式飞机
原理的组合设计
内燃机与传动、制动、转向、照明、电气等功能结合设计出汽车
功能的组合设计
两把刀刃上下相对交错组合设计出剪刀