机械系统创新设计PPT

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1、机械系统创新设计一、机械设计的基本概念1、设计的目的设计是人类改造自然的基本活动，是复杂的分析、规划、推理与决策过程，蕴涵着创新和发明。设计的目的是，根据预定的目标，经过一系列规划与分析决策，获得系统的设计信息（文字、数据、图形等），形成设计方案及其实施文件，进而通过制造，形成产品，造福人类。2、机械设计的分类（1）开发性设计——工作原理和设计方案全新的设计（2）适应性设计——在原理方案基本保持不变的前提下，对产品做局部的变更或设计某些新部件，使产品更适应使用要求。（3）变型设计——在工作原理和功能结构都不变的情况下，变更现有产品的配置和尺寸，甚至增加一些型号，使之扩大工作范围，满

2、足更多领域要求。设计都蕴含着“创新”。创新，可以使设计别具一格，耳目一新。二、机械设计过程1、机械设计过程设计过程是指从明确设计任务到编制技术文件所进行的整个设计工作流程。2、机械设计过程的四个阶段(1)产品规划——明确机械设计任务，提出设计任务书。(2)原理方案设计——确定功能原理和机械运动方案,画出机械运动简图。(3)技术方案设计。(4)评估，改进与决策。一、机构及其系统运动方案设计的主要内容三、机构及其系统运动方案设计例：从井中提水，可采用不同的功能原理：（1）机械作功改变水的动能，迫使水向上运动，达到提升水的要求；（2）改变容体容积，利用大气压力，达到提升水的要求（抽、吸、

3、提升）；（3）水斗连续提升（增大水斗里的水的势能）。1、功能原理方案设计功能原理方案设计功能原理设计工艺动作过程设计2、运动规律设计3、机构系统运动方案设计根据功能原理方案中提出的工艺动作过程及各工艺动作的运动规律要求，选择相应的若干执行机构的形式，按某种方式将其组合成一个机构系统，以确保上述工艺动作过程的实现。机构选型、组合、创新——机构系统简图4、机构系统运动简图设计机构系统简图——运动协调设计——机构运动循环图——尺度综合——机构系统运动简图二、机构系统运动简图设计流程使用要求（工艺要求）功能原理设计工艺过程设计工艺动作设计工艺动作的运动规律及运动参数设计各分解运动规律及参数

4、的设定执行构件运动分解实现各分解运动的执行机构型综合组成机构系统运动协调设计绘制机构系统运动简图机构运动参数确定运动循环图制定运动分析传力特性分析评价改变机构尺寸决策机构及其系统运动方案设计机构选型一、执行构件的运动形式1、旋转运动：连续旋转运动，间歇旋转运动，往复摆动。2、直线运动：往复移动，间歇往复移动，单向间歇直线移动。3、曲线运动：执行构件上某一点作特定的曲线（轨迹）运动。4、刚体导引运动：一般指非连架杆的执行构件的刚体导引运动。5、特殊功能运动：如微动、补偿、换向等。二、机构选型的基本要求1、满足工艺动作及其运动规律的要求。高副机构、低副机构、注意约束在机构中的作用、适当

5、设置调整环节。2、机构的运动链要短。3、机构的传力性能要好。传动角（压力角）、防止自锁、惯性力平衡。4、动力源的选择应有利于简化机构和改善运动质量。电机（交流电机、直流电机、伺服电机、步进电机、交流变频电机）、内燃机、液压马达、气动马达。创新设计的原理与方法一、创新性基本原理1、发展原理：就是要打破旧结论，发展新事物（飞机发明、缝纫机）。2、发散原理：就是要突破现有办法，多角度思考问题，发展新思路。3、触发原理：将不相关的事物，通过触发联系，就可得到新的启示。（喷洒香水—汽化器）二、创新性思维活动方式1、发散思维：以某种思考对象为中心，充分发挥已有的知识和经验，通过联想、类比等思考

6、方法使思维向各个方向扩散开来，从而产生大量构思求得多种方法和获得多种不同结果。2、收敛思维：利用已有的知识、经验进行分析比较优化筛选，从足够多的方案中选取最佳方案。3、侧向思维：它是用其他领域里的观念、知识、方法来解决本领域的问题。4、逆向思维：它是索源思维，即反向思考问题。5、理想思维：即将问题理想化，除去的繁杂的外”，抽取简明的“内核”，进行思维处理，往往容易抓住事物的本质，得到创新性成果来。三、创造法则1、还原抽象法则：由现有的事物，研究抽象出其创造起点，然后由创造起点出发，采用不同的技术、方法，得出新的创造性成果。2、模仿移植法则：模仿已有的事物，进行新的创造，并移植到其他

7、领域，以取得新的成果。3、离散组合法则：将两种或多种技术、产品的一部分或全部进行适应组合，可形成新技术、新产品；而将研究对象加以分离，同样可获得新技术、新产品。4、分析综合法则：通过对事物得分析、比较研究获得其本质内容，然后再按其内容本质，把相关的概念、事实、信息方法巧妙地结合，形成新的创造性成果。四、创造技法1、头脑风暴法：创造性思维的自由奔放、打破常规和激烈涌现（1938美.A.F.奥斯本）。小组讨论:人员不超过10人，会议目标明确，有所准备。鼓励思考，标新立异。