第三单元 系统与设计
复习
1
自行车是一个系统吗？
2
自行车的功能
限位弹簧 限位片
安装板 铆钉
支撑杆
代步交通工具
自行车的功能 与各部分的功 能一样吗？
整体的功支能撑是作局用部所没有的。 3
各部件之间是有联系的
自行车是如 何行驶的？
以上各部件均 存在铰 连接
飞轮
链条 链轮
曲柄 脚蹬
4
系统的含义
构成系统必备的三个条件:
不一样，但都是系统，具有一些共同的
特性，如都是一个完整的整体，某个零
件坏了就不能正常工作，这些要素之间
有一定的关系）
整体性、相关性、目的性、 动态性、环境适宜性
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系统的基本特性
• 整体性： • 相关性：
部分
（） （1+1>2;木桶理论）
部分
（）
整体
部分（整体 ）
• 目的性： 系统
用途
• 动态性： 内部
限位片
先整体后部分
安装板 铆钉
支撑杆
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系统优化与设计
做习题
小明设计可调的支撑杆，设计要求如下：
（1）支撑杆的长度在270mm,290mm,330mm三挡可调，调节方 便、可靠；
（2）支撑杆与限位片、安装板之间的连接结构保持不变；
（3）主要材料采用钢材，辅助材料自选；
（4）支撑杆的形状不限。
约束条件
限位弹簧
安装板 铆钉
这是用系统分析的哪个原则 进行分析的？
综合性原则
限位片
支撑杆
统筹兼顾
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系统分析的主要原则
• 小明经过测量，支撑杆长度为290mm，两个铆
钉孔直径均为Φ5mm，中心距为40mm，与安
装板连接的铆钉孔中心到上端的距离为10mm
。于是小明想决定设计伸缩式支撑杆，支撑杆
的长度在270mm，290mm，330mm三档可调
与安装
约束条件是对系统安的装功板能起着限制作用板、连并接且是
限不位能弹人簧为调节的因素。铆钉
的铆钉 孔
影响因素
与限位
对限系位统片的目标函数产生显著影响，并且可片以连接人为调节
的因素。
支撑杆
的铆钉
孔
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系统与设计小结
自行车系统
5点特性 整体性 相关性 目的性 动态性 环境适应性
支撑杆的设计
3个原则 整体性 科学性 综合性
适应性： 外部
变化
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练一练
• 1、自行车夏天气温高时，充气不能太足， 环境适应性 以免爆胎。
• 2、自行车是一种很好的节能环保型代步工具，目的性
百公里油耗和二氧化碳排放量均为零。
• 3、自行车的链条断了，车子就不能骑了
整体性
• 4、自行车的辐条断了，可能会导致车圈变形 相关性
• 5、自行车用久以后，刹车皮磨损严重时， 需要更换。
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系统分析
• 为了发挥系统的功能，实现系统的目标，运用科 学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、 试验，并在此基础上拟定一套有效处理步骤和程 序，或对原来的系统提出改进方案的过程，就是 系统分析。
系统分析是一种科学的决策。
13
系统分析的主要原则
• 小明发现他的自行车支撑杆长度不能调 节（如图所示），在不平整的地面上停 放时，自行车容易倾倒。他想把支撑杆 不仅支撑，还能适应不同的地面，操作 方便，还兼顾成本。
6
系统分类
根据研究需要，可对系统进行不同分类： （1）自然系统和人造系统 （2）实体系统和抽象系统
多选题：自行车系统属于（ ）系统。
A、自然系统 B、人造系统 C、实体系统 D、抽象系统
B、C 自行车是人工制造，以实物形态存在的系统
7
系统都有共性，那么系统有什么特性呢？
•（
由不同的部件组成，功能也
，调节方便、可靠；
与安装
这是用系统分析的哪个原则 进行分析的？
板连接 的铆钉 孔
科学性原则
定量分析
与限位
片连接
的铆钉
孔
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系统分析的主要原则
• 小明考虑到自行车已有的支撑系统，因 此他设计的可伸缩支撑杆与限位片、安 装板之间的连接结构保持不变；
这是用系统分析的哪个原则
进行分析的？
限位弹簧
整体性原则
动态性
做习题1、2、3、104
参考答案
• 1、A • 2、①A ②D ③E ④B ⑤C • 3、C • 4、A
需要讲解哪一题？
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轻松一刻
《庸医治驼》 只要驼背能 直，管你生
一驼背者听说有位医生 死乎？ 能治一切驼背，方法之 独特，手术之简便举世 无双。于是备厚礼求治。 医生说：“包你背直”。 就让驼背伏在地上，他 在驼背上放一门板，蹦 上去就是几下，那驼背 杀猪般嚎叫：你要踩死 我呀？医生说：
要素
联系
功能
由相互联系、相互作用、相互依赖和相 互制约的若干要素或部分组成的具有特定 功能的有机整体，称为系统。
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系统与子系统
限位弹簧、铆
钉、安装板、
支撑杆、限位 限位弹簧
片能否构成一 个系统？
限位片
安装板 铆钉
支撑杆
能。自行车的支撑系统 它与自行车系统存在什么关系？
相对复杂的系统又可以划分为若干独立且具有一 定功能的子系统。