基于创新方法的斯特林发动机改进

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1、本科毕业设计（论文）基于创新方法的斯特林发动机改进学院机电工程学院专业机械设计制造及其自动化（机械电子工程方向）年级班别2008级（2）班学号学生姓名指导教师2012年6月基于创新方法的斯特林发动机改进机电工程学院摘要斯特林发动机由于具有燃料来源广、低噪声、低污染、安全性能高等诸多优点而受到越来越广泛的重视。但由于斯特林发动机在功率效率及结构的技术和发展还不是特别地成熟，还不能成为完全替代内燃机的新型动力机器，需要对斯特林发动机进行改进设计。本文在介绍了基于TRIZ理论的机构创新设计方法的基础上，针对现有斯特林发动

2、机工作效率低、功率不高、结构庞大等方面问题，应用TRIZ理论的技术矛盾矩阵法对斯特林发动机进行创新设计，利用TRIZ法40条原理中的嵌套原理提出了β型斯特林发动机结构、分离与分开原理提出γ型斯特林发动机结构和周期性作用原理提出了复动型发动机结构，从结构、原理和工作循环方法上实现了产品不同角度的创新设计。用TRIZ理论改进所得出的方案为斯特林发动机的发展方向提供实用价值的参考。关键词：TRIZ，机构创新设计，斯特林发动机AbstractTheStirlingenginegetsmoreandmoreextensive

3、attention，becauseithasalotofadvantagesuchasthewidefuelsource,lownoise,lowpollution,highthermalefficiencyandhighersafety.ThetechnologyanddevelopmentofStirlingengineinpowerefficiencyandstructureisnotparticularlymature,whichcannotcompletelyreplacetheinternalcombu

4、stionengineandbecomethenewdynamicmachine.ItneedtoimprovethedesignoftheStirlingengine.ThispaperintroducestheinstitutionalinnovativedesignmethodonthebasisoftheTRIZtheory.SincethelowefficiencyoftheexistingStirlingenginepowerstructurelowthermalefficiencyandhugestr

5、ucture,theAuthorapplyedtechnicalcontradictionmatrixmethodofTRIZontheStirlingenginetoinnovativedesign.Thestructureoftheβ-typeStirlingengine,γ-typeStirlingenginestructureandthecomplexdynamicenginestructureturnedout.Itbringabouttheproductofinnovativedesignfromthe

6、structure,principleanddutycyclemethod.TheimprovedprogramthatobtainedbyTRIZtheoryprovideareferenceofpracticalvalueforthedevelopmentdirectionoftheStirlingengine.Keywords:TRIZ,Institutioninnovationdesign,TheStirlingengine目录第一章绪论11.1斯特林发动机的历史和现状21.2机构创新设计国内外的研究现状2

7、1.3TRIZ理论的发展及其应用状况31.4本文的研究内容5第二章TRIZ理论62.1TRIZ理论的核心思想62.2TRIZ理论的基本原理62.3TRIZ理论技术矛盾解决问题的一般过程7第三章斯特林发动机的工作原理及其改进方案83.1斯特林发动机结构分析83.2工作原理分析93.3基于TRIZ的斯特林发动机的创新设计113.3.1热效率的改进113.3.2功率的改进123.3.3结构的改进16总结19参考文献20致谢21第一章绪论本论文主要选择斯特林发动机进行机构创新设计。主要选用的机构创新方法是利用TRIZ理论做

8、机构方案创新改进设计。引擎是一种将热能转换成机械能的装置，它需要通过热交换引起内部压力和容积的变化。引擎的主要部件是气缸，一般汽缸包括缸体、进气孔、输油孔、出气孔、活塞和火花塞(汽油机)等。而发动机是一整套动力输出设备，包括变速齿轮、引擎和传动轴等等，可见引擎只是整个发动机的一个部分，但却是整个发动机的核心部分，因此把引擎称为发动机也不为过。斯特林发动机是一