基于实例的食品包装机主体机构的创新设计.pdf

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1、第10期机械设计与制造2010年l0月MachineryDesign&Manufacture257文章编号：1001—3997(2010)10—0257—02基于实例的食品包装机主体机构的创新设计周万春付鸿周铜(中州大学，郑州450044)Basedonexamplefoodpackagingmachine’smainb0dyOrganizatiOninnOVatiVedesignZHOUWan—chun，FUHong，ZHOUTong(ZhongzhouUniversity，Zhengzhou450044

2、，China)【摘要】运用颜氏创造性设计法，分析了原始包装机械的拓扑构造特性，将其转化为一般化运动链后，利用机构的数目综合理论，获得了一般化运动链图谱。通过机构的特定化和具体化，得到了可用的特定化运动链。再由一般化原则对可用特定化链进行逆推，得出了与原始包装机具有相同功能的多种新型机构，为包装机设计的多方案优选奠定了基础。关键词：创新设计；颜氏创造性设计法；拓扑构造；特定化运动链【Abstract】Thetopologicalstructurecharacteristicsoftheoriginalfood

3、packingmachineryareanalyzedbyeofYan’SCreativeDesignMethod．Basedonthetheoryofstructurenumbersynthesis。graphsoJgeneral~edkinematicchainareobtainedertheoriginalmechanismtransferredtogeneral&edkinematicchain．Throughofspecificandembodyprocedure，gettheuseablespe

4、cializedchain．Accordingtothereversegeneralizedprinciple，new-typemechanismoffoodpackingmachinerythathasthesamefunctionsastheoriginalOnecartbeobtained．Thisworkisthebasesthatprovidingtheoptimizationalprogrolnforthefood!packingmachinerydesign．jKeywords：Innovat

5、ivedesign；Yan’ScreativitydesignMethod；Topologicalstructure；t}Specificmovementchaink．+．++．+．+-—+-+-+-+-+-+-+-+-+一+一+一+一十一+一+一+一+-十一十-+中图分类号：TH16文献标识码：A1引言3设计过程创新是人类社会发展的动力，创新能力的大小决定了一个国3．1原始机构家综合国力的强弱。作为国民经济重要支柱之一的机械设计与制如图1所示，包装机机构是—个8杆机构，其工作原理是，当主造技术领域，则更是

6、离不开技术创新。在我国，食品包装机械行业动曲柄3由图示虚线位置逆时针转到实线位置时，滑块1由虚线位置还是一个新兴的行业，虽然发展较快，但也存在着严重的不足，传向右移动到实线位置；与此同时，通过连杆2、4以及摆杆5和连杆7统的包装机械存在着诸如费时、费力、效率低等弊端，目前还没有使滑块8左移。通过两个滑块的反向移动来实现列物料9的包装。在国际市场上形成有竞争力的产品。本文运用颜氏创造性设计法，通过对包装机进行创新设计，试图从中总结出一套行之有效的、可操作性强的机械创新设计方法，为提高我国食品包装机械的产品质量

7、和竞争力开辟一些切实可行的途径。2颜氏创造性设计法概述当给定一个机构的初始方案后，可以通过机构变异、演绎和组合等方法构造出更多的新方案。我国台湾学者颜鸿森教授所提出的颜氏创造性设计法(机构再生运动链演化法)就属于一种机构图1包装机主体机构简图变异方法，借助于该法，可以使机械设计者从现有机构或初选方案对原机构进行拓扑构造分析可知：该机构是一个自由度为1出发，衍生出可实现相同或相近功能的众多机构设计方案。其基本的平面机构，由8个杆件和1O个低副(8个转动副，2个移动副)思路是：针对已有的机械装置，在分析原有机构

8、的拓扑构造特性的组成；该机构中包含有1个机架、2个滑块、2个摆动杆以及3个基础上，将原始机构抽象转化为一般化运动链，然后再基于某些原平面运动杆件；有1个4副杆，2个3副杆。则及约束条件，演化出多个与原机构具有相同功能的多个再生运3-2一般化运动链动链，产品设计人员针对这些不同型式的再生机构，通过评价，从一般化运动链是根据一般化原则，将原始机构转化为只包含中选择出较好I生能的新型机构，从而实现机构的创新设计。有—般