《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計》選修課（doc 7頁）.doc

1、第一章創(chuàng)新實踐可分為3個階段（1）了解問題：目標(biāo)是什么？未知量、已知量是那些？情況如何？能滿足情況的需要嗎？能否決定未知量，是否足夠，是否重復(fù)或抵觸？可以畫張圖，引入合適的標(biāo)志，把情況的各部分加以分解。（2）設(shè)計方案：遇到過這個問題嗎？知道相關(guān)的問題嗎？可能運用什么原理？通過不同的方法設(shè)計各種方案，并進(jìn)行優(yōu)化。（3）執(zhí)行方案：實施設(shè)計方案，在每一步驟中對方案修改完善，必要時重新設(shè)計方案，以取得最好的成效。任何一個創(chuàng)新幾乎都要經(jīng)過上述3個階段，一般最困難的是第二階段，最關(guān)鍵的往往是第三階段。創(chuàng)新設(shè)計設(shè)計類型的內(nèi)容特點，一般將設(shè)計分為下面3種：1開發(fā)性設(shè)計在工作原理、結(jié)構(gòu)等完全未知的情況下，針對新

2、任務(wù)提出新方案，開發(fā)設(shè)計出以往沒有過的新產(chǎn)品。2變型設(shè)計 在工作原理和功能結(jié)構(gòu)不改變的情況下，對已有產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、參數(shù)、尺寸等方面進(jìn)行變異，設(shè)計出適用范圍更廣的系列化產(chǎn)品。3適應(yīng)性設(shè)計 亦稱反求設(shè)計。針對已有的產(chǎn)品設(shè)計，在消化吸收的基礎(chǔ)上，對產(chǎn)品作局部變更或設(shè)計一個新部件，使產(chǎn)品更能滿足使用要求。 開發(fā)設(shè)計以開創(chuàng)、探索創(chuàng)新，變型設(shè)計通過變異創(chuàng)新，適應(yīng)性設(shè)計在吸取中創(chuàng)新。創(chuàng)新是各種類型設(shè)計的共同點。 二、設(shè)計思路和設(shè)計過程1產(chǎn)品規(guī)劃階段明確設(shè)計任務(wù)和要求，提出設(shè)計任務(wù)書2原理方案設(shè)計階段確定工作原理，分解子系統(tǒng)，繪制方案簡圖3技術(shù)方案設(shè)計進(jìn)行總體設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計，完成產(chǎn)品全部生產(chǎn)圖紙，編制設(shè)計說明書

3、、工藝卡等技術(shù)文件4改進(jìn)設(shè)計機(jī)械的功能要求1）運動要求：如運動規(guī)律、軌跡、行程、速度、加速度、轉(zhuǎn) 速、調(diào)速范圍、運動的精確性等。（2）動力要求：傳遞的功率、轉(zhuǎn)矩、力、加速性能、效率等。（3）安全要求：強度、剛度、穩(wěn)定性、熱力學(xué)性能、摩擦特性、振動、機(jī)械工作的安全性及操作人員的安全性等。（4）經(jīng)濟(jì)要求：設(shè)計和制造的經(jīng)濟(jì)性、使用和維護(hù)的經(jīng)濟(jì)性等。（5）可靠性和壽命要求：包括零部件和機(jī)械實現(xiàn)預(yù)期功能的可靠性，零部件和機(jī)械的耐磨性、疲勞強度、失效和使用壽命等。6）機(jī)動性要求：對尺寸、體積、重量、功率的要求。（7）環(huán)境保護(hù)要求：防止污染（噪聲、廢氣、廢水、廢塵），防止“三漏”（漏氣、漏水、漏油），無公害

4、和綠色產(chǎn)品等。8產(chǎn)品造型要求：如美觀、人性化，外觀、色彩與環(huán)境 的協(xié)調(diào)等。創(chuàng)新設(shè)計的三種方法1開發(fā)性設(shè)計 在工作原理、結(jié)構(gòu)等完全未知的情況下，針對新任務(wù)提出新方案，開發(fā)設(shè)計出以往沒有過的新產(chǎn)品。2變型設(shè)計 在工作原理和功能結(jié)構(gòu)不改變的情況下，對已有產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、參數(shù)、尺寸等方面進(jìn)行變異，設(shè)計出適用范圍更廣的系列化產(chǎn)品。3適應(yīng)性設(shè)計亦稱反求設(shè)計。針對已有的產(chǎn)品設(shè)計，在消化吸收的基礎(chǔ)上，對產(chǎn)品作局部變更或設(shè)計一個新部件，使產(chǎn)品更能滿足使用要求。 開發(fā)設(shè)計以開創(chuàng)、探索創(chuàng)新，變型設(shè)計通過變異創(chuàng)新，適應(yīng)性設(shè)計在吸取中創(chuàng)新。創(chuàng)新是各種類型設(shè)計的共同點。 第二章人類的思維方式可以歸納為如下幾種1形象思維與抽象

5、思維 形象思維也稱為具體思維，是人腦對客觀事物和現(xiàn)象的具體形象的反 抽象思維是以抽象的概念、判斷和推論為形式的思維方式，概念是客觀事物本質(zhì)屬性的反映，判斷是兩個以上概念的聯(lián)系，推論則是兩個以上判斷的聯(lián)系。形象思維具有靈活、新奇的特點，而抽象思維較為嚴(yán)密。2發(fā)散思維與收斂思維發(fā)散思維又叫分散思維、求異思維、開放思維等。它是根據(jù)提供的信息，多方位尋求問題的答案的思維方式收斂思維也叫集中思維、求同思維等。是一種在大量設(shè)想或多方案的基礎(chǔ)上尋求某種最佳答案的思維方式。在創(chuàng)造活動中，提出的方案越多，選擇最優(yōu)方案的回旋余地就越大，但光有發(fā)散思維并不能使問題得到有效的解。既需要有充分的信息為基礎(chǔ)，設(shè)想多種方案

6、，又需要對各種信息進(jìn)行綜合、歸納，多方案優(yōu)化。發(fā)散思維與收斂思維的有效結(jié)合組成了創(chuàng)新活動的一個循環(huán)過程。3邏輯思維與非邏輯思維邏輯思維是抽象思維方式。它是嚴(yán)格遵循邏輯規(guī)則按部就班、有條不紊進(jìn)行的思維。它的主要方法是分析、歸納、綜合與演繹。非邏輯思維是一種不嚴(yán)格遵循邏輯規(guī)律，突破常規(guī)，通過想象、直覺、靈感等方式進(jìn)行的自由思維方式。4直達(dá)思維與旁通思維直達(dá)思維始終圍繞需要解決的問題進(jìn)行思考，旁通思維則將問題轉(zhuǎn)化為另一個問題，間接分析求解。旁通思維后要返歸到直達(dá)思維，才能較好地解決提出的創(chuàng)造性思維的特征 1思維結(jié)果的新穎性、獨特性它指思維結(jié)果的首創(chuàng)性，具備與前人、眾人不同的獨特見解，思維的結(jié)果是過去

7、未曾有過的。也可以說，是主體對知識、經(jīng)驗和思維材料進(jìn)行新穎的綜合分析、抽象概括，以致達(dá)到人類思維的高級形態(tài)，其思維結(jié)果包含著新的因素2思維方法的多樣靈活性、開放 它指對于客觀事物或問題，表現(xiàn)出勇于突破思維定勢，善于從不同的角度思考問題，善于提出多種解決方案；能根據(jù)條件的發(fā)展變化，及時改變先前的思維過程，尋找解決問題的新途徑3思維過程的潛意識自覺性4頓悟性創(chuàng)造性思維是長期實踐和思考活動的結(jié)果，經(jīng)過反復(fù)探索，思維運動發(fā)展到一定關(guān)節(jié)點時，或由外界偶然機(jī)遇所引發(fā)，或由大腦內(nèi)部積淀的潛意識所觸動，就產(chǎn)生一種質(zhì)的飛躍，使問題突然得到解決，這就是思維的頓悟性。影響創(chuàng)造能力的非智力因素1興趣和好奇心2進(jìn)取心3

8、自信心4勇氣5組織能力影響創(chuàng)造能力的智力因素包含：1想象力想象力就是在記憶的基礎(chǔ)上通過思維活動，把對客觀事物的描述構(gòu)成形象或獨立構(gòu)思出新形象的能力。簡而言之，想象力是人的形象思維能力，2洞察力洞察力指的是深入細(xì)致的觀察能力。具有這種能力就可以透過現(xiàn)象看本質(zhì)3動手能力動手能力包括制作、試驗及繪圖等方面的技能。李政道博士曾經(jīng)說過：動手能力是創(chuàng)造發(fā)明者所必備的基本素質(zhì)。4智能和知識因素5創(chuàng)造性思維與創(chuàng)造技法創(chuàng)造性思維的外部表現(xiàn)就是人們常說的創(chuàng)造力，創(chuàng)造力是物化創(chuàng)造性思維成果的能力，在一切創(chuàng)造活動領(lǐng)域都不可缺少，是現(xiàn)代創(chuàng)造者創(chuàng)造能力的最重要因素第三章創(chuàng)造原理 綜合創(chuàng)造原理綜合創(chuàng)造，則是指運用綜合法則的

9、創(chuàng)新功能去尋求新的創(chuàng)造。它的基本模式如圖所示。2 分離創(chuàng)造原理分離原理在創(chuàng)新設(shè)計過程中，提倡將事物打破并分解，而綜合原理則提倡組合和聚集，因此，分離原理是與綜合原理思路相反的另一個創(chuàng)造原理。3 移植創(chuàng)造原理 移植創(chuàng)造具有以下基本特征l）移植是借用已有技術(shù)成果進(jìn)行新目的下的再創(chuàng) 造，它使已有技術(shù)在新的應(yīng)用領(lǐng)域得到延續(xù)和 拓展；2）移植實質(zhì)上是各種事物的技術(shù)和功能相互之間 的轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散。 3）移植領(lǐng)域之間的差別越大，則移植創(chuàng)造的難度也大，成果的創(chuàng)造性也愈明顯。4 物場分析原理5 還原創(chuàng)造原理還原創(chuàng)造的本質(zhì)是使思路回到事物的基本功能上去，6 價值優(yōu)化原理綜合創(chuàng)造原理 分離創(chuàng)造原理 移植創(chuàng)造原理 物場

10、分析原理 還原創(chuàng)造原理 價值優(yōu)化原理第四章創(chuàng)造技法基本原理 1主動原理 創(chuàng)造者主設(shè)問問題，保持強烈創(chuàng)造沖動2刺激原理善吸納信息，對新鮮事物有強烈的興趣并進(jìn)行追3希望原理 不滿足現(xiàn)狀和已得經(jīng)驗，懷疑提問，追求事物理想4環(huán)境原理 有容許探索，從失敗中求成功的社會環(huán)境 5 量多原理 有盡可能多的創(chuàng)造性設(shè)想和方案，多多益善6群眾原理 人人都有創(chuàng)造力，群眾智慧大于個人智慧7激發(fā)原理 創(chuàng)造性思維相互激勵，活化，引伸，改進(jìn)，綜 8自由原理 打破定勢，不受權(quán)威和傳統(tǒng)邏輯或常規(guī)限制常用創(chuàng)新技法 1 群體集智法2 系統(tǒng)分析法 3 聯(lián)想類比法 4 轉(zhuǎn)向創(chuàng)新法 5 組合創(chuàng)新法 1 智力激勵法智力激勵法的四項原則l）自

11、由思考原則2）延遲評判原則3）以量求質(zhì)原則4）綜合改善原則2智力激勵法運用程序 1）智力激勵會的準(zhǔn)備 2）熱身活動3）明確問題 4）自由暢談 5）加工整理 412 書面集智法4.1.3 函詢集智法1函詢集智的特點函詢集智法有兩個特點，也是其優(yōu)點。它不是把專家召集起來開會討論，而是用書信方式征詢和回答，使整個提設(shè)想過程具有相對的匿名性。專家相互之間不見面，有利于克服一些心理障礙，便于充分發(fā)表新穎意見或獨特看法。輪間反饋則保證了專家之間的信息交流和思維激勵聯(lián)想類比法4.3.1 聯(lián)想法 聯(lián)想是從一概念想到他概念從一事物想到他事物的一種心理活動或思維方式1相似聯(lián)想 相似聯(lián)想是從某一思維對象想到與它具有

12、某些相似特征的另一思維對象的聯(lián)想思維。2接近聯(lián)想 接近聯(lián)想是從某一思維對象想到與它有接近關(guān)系的思維對象上去的聯(lián)想思維。3對比聯(lián)想對比聯(lián)想就是由事物間完全對立或存在某些差異而引起的聯(lián)想。4強制聯(lián)想 強制聯(lián)想法是綜合運用聯(lián)想方法而形成的一種非邏輯型創(chuàng)造技法，是由完全無關(guān)或親緣相當(dāng)遠(yuǎn)的多個事物及見解之間，牽強附會地找出其聯(lián)系的方法第五章5.1.機(jī)械系統(tǒng)的概念 由若干機(jī)械裝置組成的一個特定系機(jī)械系統(tǒng) 機(jī)械系統(tǒng)的組成 一 般機(jī)械系統(tǒng)由動力部分、傳動部分、執(zhí)行部分和控制（測控）部分四部分組成。動力部分相當(dāng)于人的心臟，為系統(tǒng)提供動力源，動力部分接受控制系統(tǒng)信息處理部分發(fā)出的控制指令和信號，完成由其他能向機(jī)械

13、能的轉(zhuǎn)化；傳動部分傳遞動力與運動，完成運動形式、運動規(guī)律等的轉(zhuǎn)換；執(zhí)行部分是系統(tǒng)的末端，相當(dāng)于人的手和足，是與作業(yè)對象接觸的部分，用來改變作業(yè)對象的性質(zhì)、狀態(tài)、形狀、位置等；控制部分包含傳感和控制功能。傳感部分相當(dāng)于人的眼、耳、鼻等感覺器官。它把機(jī)器工作過程中的各種參數(shù)和狀況檢測出來，變成可測定和控制的物理量，傳送到信息處理部分，此處相當(dāng)于人的大腦，經(jīng)過信息處理，發(fā)出對各部分工作的指令和控制信號。是用來操縱與控制動力、傳動、執(zhí)行等部分協(xié)調(diào)運行，準(zhǔn)確可靠地完成系統(tǒng)的預(yù)定功能。它們之間關(guān)系用框圖描述如圖2機(jī)械系統(tǒng)的相關(guān)性。每個系統(tǒng)一般都由若干個子系統(tǒng)組成，子系統(tǒng)又由各種元件與操作構(gòu)成統(tǒng)中的各子系統(tǒng)

14、之間互相影響，互相關(guān)聯(lián)，同時各子系統(tǒng)也影響著系統(tǒng)，而系統(tǒng)又受超系統(tǒng)的制約。超系統(tǒng)可以理解是系統(tǒng)的環(huán)境，系統(tǒng)得以存在的條件。這種各子系統(tǒng)之間，系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間，以及系統(tǒng)與超系統(tǒng)之間相互關(guān)聯(lián)的性質(zhì)稱為系統(tǒng)的相關(guān)性。機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)歷下列四個階段1）產(chǎn)品規(guī)劃階段主要是進(jìn)行市場需求調(diào)研與預(yù)測，進(jìn)行國內(nèi)外信息的研究與分析。論證產(chǎn)品開發(fā)的必要性、可行性，進(jìn)而確定產(chǎn)品的功能目標(biāo)。（2）方案設(shè)計階段以系統(tǒng)的總功能目標(biāo)為基礎(chǔ)，繼續(xù)對系統(tǒng)進(jìn)行分析、分解，確定各子系統(tǒng)的分功能及功能元；并針對各功能目標(biāo)進(jìn)行創(chuàng)新、探索、優(yōu)化、篩選，從而確定較理想的工作原理方案；最后還要針對不同的工作原理進(jìn)行構(gòu)型綜合，確定機(jī)構(gòu)類型與結(jié)構(gòu)形

15、狀。 （3）技術(shù)設(shè)計階段在方案原理設(shè)計的基礎(chǔ)上，進(jìn)行系統(tǒng)中零部件的尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)、強度、剛度、精度設(shè)計；繪制出相應(yīng)的工作圖，編制出相應(yīng)的設(shè)計技術(shù)資料。（4）施工設(shè)計階段在技術(shù)設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)行加工和制造的工藝設(shè)計；進(jìn)行安裝、調(diào)試、維護(hù)及使用的設(shè)計與說明。在這四個設(shè)計階段中，方案設(shè)計對產(chǎn)品的性能、成本、使用與競爭力的影響最大，也是最具有創(chuàng)新的階段。功能分類 功能分類就是將系統(tǒng)中輸入與輸出的三要素操作具體化，這將有利于功能的分析，也有利于原理的綜合與構(gòu)型的綜合。功能分類可以按照機(jī)械系統(tǒng)的組成進(jìn)行，也可按三要素變換的物理作用進(jìn)行分類。1按機(jī)械系統(tǒng)的組成進(jìn)行功能分類 按機(jī)械系統(tǒng)的組成可將系統(tǒng)功能分為以

16、下幾類。 （1）驅(qū)動功能 為系統(tǒng)提供能量或動力，它接受測控部分發(fā)出的指令，執(zhí)行驅(qū)動部分工作。其功能載體為各種類型原動機(jī)。如電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等。 （2）傳動功能傳遞驅(qū)動和執(zhí)行部分之間的運動和動力。包括運動形式、性質(zhì)、方向、大小的變換。其功能載體可以是機(jī)械式、液壓氣動式或電磁式等（3）執(zhí)行功能實現(xiàn)和完成產(chǎn)品的最終功能。簡單系統(tǒng)可用簡單的構(gòu)件實現(xiàn)特定的動作；復(fù)雜的系統(tǒng)有多個執(zhí)行功能，各動作需要（4）控制功能包括檢測、傳感與控制。它把系統(tǒng)工作過程中各種參數(shù)和工作狀況檢測出來，變換成可測定和可控制的物理量，傳送到信息處理部分，并發(fā)出對各部分的工作指令和控制信號。機(jī)構(gòu)能實現(xiàn)的基本功能 機(jī)構(gòu)能實現(xiàn)的基本功能可

17、歸納為以下幾類。變換運動的形式 運動形式主要有轉(zhuǎn)動、單雙向移動、單雙向擺動以及間歇運動等。變換運動的速度 即減速、增速、變速或調(diào)速等。變換運動的方向 主要指轉(zhuǎn)動件的兩軸線可平行、相交、空間交錯；對于空間連桿機(jī)構(gòu)與空間凸輪機(jī)構(gòu)可在運動空間實現(xiàn)任意方向運動的變換。 進(jìn)行運動的合成與分解 兩個自由度的機(jī)構(gòu)以及各種差速機(jī)構(gòu)。對運動進(jìn)行操縱與控制 主要指各種離合裝置、操縱裝置。實現(xiàn)給定的運動軌跡 機(jī)構(gòu)中的浮動構(gòu)件可實現(xiàn)各種軌跡要求。如連桿機(jī)構(gòu)中的連桿；行星齒輪機(jī)構(gòu)中的行星齒輪以及撓性件傳動機(jī)構(gòu)中的撓性構(gòu)件等。 實現(xiàn)給定的運動位置 指兩個連架桿的對應(yīng)位置，以及浮動構(gòu)件的導(dǎo)引位置。 實現(xiàn)某些特殊功能 有增力

18、、增程、微動、急回、夾緊、定位和自鎖等。5.4.3 構(gòu)型綜合的注意的六個問題1應(yīng)盡量滿足或接近功能目標(biāo)2要力求結(jié)構(gòu)簡單3要方便加工制造，提高精度4要保證良好的動力特性5應(yīng)注意機(jī)械效益與機(jī)械效率問題6要考慮動力源及其形式 第六章1 機(jī)構(gòu)形式設(shè)計的原則1機(jī)構(gòu)運動鏈盡量簡短 完成同樣的運動要求，應(yīng)優(yōu)先選用構(gòu)件數(shù)和運動副數(shù)最少的機(jī)構(gòu)，這樣可以簡化機(jī)器的構(gòu)造，從而減輕重量、降低成本。此外也可減少由于零件的制造誤差而形成的運動鏈的累積誤差，從而提高零件加工工藝性和增強機(jī)構(gòu)工作可靠性。運動鏈簡短也有利于提高機(jī)構(gòu)的剛度，減少產(chǎn)生振動的環(huán)節(jié)?？紤]以上因素，在機(jī)構(gòu)選型時，有時寧可采用有較小設(shè)計誤差的簡單近似機(jī)構(gòu)，

19、而不采用理論上無誤差但結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)2適當(dāng)選擇運動副在執(zhí)行構(gòu)件的運動規(guī)律要求復(fù)雜，采用連桿機(jī)構(gòu)很難完成精確設(shè)計時，應(yīng)考慮采用高副機(jī)構(gòu)3適當(dāng)選擇原動機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形式與原動機(jī)的形式密切相關(guān)，不要僅局限于選擇傳統(tǒng)的電動機(jī)驅(qū)動形式4選用廣義機(jī)構(gòu)不要僅限于剛性機(jī)構(gòu)，還可選用柔性機(jī)構(gòu)，以及利用光、電、磁和利用摩擦。重力、慣性等原理工作的廣義機(jī)構(gòu)，許多場合可使機(jī)構(gòu)更加簡單、實用v 應(yīng)使機(jī)構(gòu)具有較好的動力學(xué)特性 機(jī)構(gòu)在機(jī)械系統(tǒng)中不僅傳遞運動，而且還要起到傳遞和承受力（或力矩）的作用，因此要選擇有較好的動力學(xué)特性的機(jī)構(gòu)。 1采用傳動角較大的機(jī)構(gòu)2采用增力機(jī)構(gòu)3采用對稱布置的機(jī)構(gòu)2 機(jī)構(gòu)的選型 所謂機(jī)構(gòu)的選型，是指

20、利用發(fā)散思維的方法，將前人創(chuàng)造發(fā)明出的各種機(jī)構(gòu)按照運動特性或?qū)崿F(xiàn)的功能進(jìn)行分類，然后根據(jù)原理方案確定的執(zhí)行構(gòu)件所需要的運動特性或?qū)崿F(xiàn)功能進(jìn)行搜索、選擇、比較和評價，選出合適的機(jī)構(gòu)形式。 v 第七章1 結(jié)構(gòu)方案的變異設(shè)計 2 提高性能的設(shè)計3 結(jié)構(gòu)的宜人化設(shè)計 4 新型結(jié)構(gòu)設(shè)計1 結(jié)構(gòu)方案的變異設(shè)計 創(chuàng)造性思維在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要應(yīng)用之一就是結(jié)構(gòu)方案的變異設(shè)計方法。它能使設(shè)計者從一個已知的可行結(jié)構(gòu)方案出發(fā)，通過變換得到大量的可行方案。通過對這些方案中參數(shù)的優(yōu)化，可以使設(shè)計者得到多個局部最優(yōu)解，再通過對這些局部最優(yōu)解的分析和比較，就可以得到較優(yōu)解或全局最優(yōu)解。變異設(shè)計的目的是尋求滿足設(shè)計要求的獨

21、立的設(shè)計方案，以便對其進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計，通過變異設(shè)計所得到的獨立的設(shè)計方案數(shù)量越多，覆蓋的范圍越廣泛，通過優(yōu)化得到全局最優(yōu)解的可能性就越大。 變異設(shè)計的基本方法是首先通過對結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的分析，得出一般結(jié)構(gòu)設(shè)計方案中所包含的技術(shù)要素的構(gòu)成，然后再分析每一個技術(shù)要素的取值范圍，通過對這些技術(shù)要素在各自的取值范圍內(nèi)的充分組合，就可以得到足夠多的獨立的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。 變異設(shè)計的目的是為設(shè)計提供大量的可供選擇的設(shè)計方案，使設(shè)計者可以在其中進(jìn)行評價、比較和選擇，并進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。 一般機(jī)械結(jié)構(gòu)的技術(shù)要素包括零件的幾何形狀，零件之間的聯(lián)接和零件的材料及熱處理方式。以下分別分析這幾個技術(shù)要素的變異設(shè)計方法。2

22、提高性能的設(shè)計1 提高強度和剛度的設(shè)計2 提高精度的設(shè)計3 提高工藝性的設(shè)計3 結(jié)構(gòu)的宜人化設(shè)計1 適合人的生理特點的結(jié)構(gòu)設(shè)計1減少疲勞的設(shè)計2容易發(fā)力的設(shè)計 4 適合人的心理特點的結(jié)構(gòu)設(shè)計4 新型結(jié)構(gòu)設(shè)計1 彈性結(jié)構(gòu)2 快動聯(lián)接結(jié)構(gòu)3 組合結(jié)構(gòu) 組合結(jié)構(gòu)是指通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，將多個零件的功能組合到一個零件上，起到減少零件數(shù)量，便于裝配，降低成本的目的第八章反求設(shè)計 是以先進(jìn)技術(shù)或產(chǎn)品的實物、軟件（圖紙、程序、技術(shù)文件等）、影像（照片、廣告等）作為研究對象，應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計理論方法學(xué)、生產(chǎn)工程學(xué)、材料學(xué)等有關(guān)專業(yè)知識進(jìn)行系統(tǒng)深入的分析與探索，并掌握其關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)而開發(fā)出先進(jìn)產(chǎn)品。運用反求技術(shù)，可

23、以縮短新產(chǎn)品開發(fā)的時間，提高新產(chǎn)品開發(fā)的成功率，是創(chuàng)新設(shè)計的一種有效方法。 反求設(shè)計的研究對象 從工程技術(shù)角度分析，反求設(shè)計的研究對象一般分為三類。它們分別是實物反求、軟件反求和圖片反求。反求對象應(yīng)該是比較先進(jìn)的技術(shù)或產(chǎn)品；也可能是自然界的產(chǎn)物1實物反求 實物反求是指在已有產(chǎn)品實物的條件下，通過試驗、測繪、分析，確定其關(guān)鍵技術(shù)，再創(chuàng)造出新產(chǎn)品的過程。反求的產(chǎn)品實物可以是整機(jī)、部件或零件。反求的內(nèi)容包括產(chǎn)品的功能、原理方案、結(jié)構(gòu)性能、材料、精度等。 2軟件反求 在軟件反求過程中，產(chǎn)品樣本、技術(shù)文件、設(shè)計說明書、使用說明書、設(shè)計圖紙以及有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)等均為軟件。反求工作的內(nèi)容主要有，深刻理解圖樣與

24、技術(shù)要求；選擇合適的材料、工藝過程與熱處理方法；試制樣機(jī)并進(jìn)行性能測試；最后創(chuàng)新出新產(chǎn)品。 3影像反求在影像反求過程中，產(chǎn)品的圖片、照片、廣告介紹，以及參觀印象或影視畫面等均屬于影像。這是反求對象中信息量最少、難度最大，但也最富有創(chuàng)新性的反求設(shè)計。反求工作主要是依據(jù)影像提供的產(chǎn)品外形、尺寸、比例，運用透視變換與投影以及各種專業(yè)知識進(jìn)行琢磨、分析、領(lǐng)會其功能、性能、結(jié)構(gòu)特點等，然后進(jìn)行從原理方案、構(gòu)型綜合、直到完成產(chǎn)品的創(chuàng)反求設(shè)計的內(nèi)容與過程 反求設(shè)計的主要內(nèi)容 1設(shè)計思想的反求 反求設(shè)計的最重要內(nèi)容是探求設(shè)計者的設(shè)計思想。設(shè)計思想是設(shè)計者的靈魂，設(shè)計者會挖掘個人的所有知識與經(jīng)驗用來開發(fā)新產(chǎn)品，

25、是設(shè)計者本人或設(shè)計小組全體成員智慧的結(jié)晶。 設(shè)計思想主要應(yīng)包括設(shè)計產(chǎn)品開發(fā)的必要性與適應(yīng)性，產(chǎn)品是在何種條件下產(chǎn)生的，為什么要研制開發(fā)這種產(chǎn)品；產(chǎn)品造型的特殊性，這種造型會產(chǎn)生何種效應(yīng)與影響，是單純?yōu)椴僮髡咛峁┓奖?，還是具有某種特殊功能；產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點，有些什么與眾不同的特點，進(jìn)而分析這些特殊結(jié)構(gòu)的特殊原因，以及會造成的結(jié)果等。設(shè)計思想的反求是貫穿反求全過程的工作，在反求設(shè)計中的每一步驟都不要忘記揣摩設(shè)計者的意圖。2功能原理的反求 功能原理的反求也是一個分析過程。對于一個已知產(chǎn)品，其總功能是已知的，但深入分析其組成結(jié)構(gòu)時，會發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的各組成部分的分功能，乃至功能元并非全了解，因此很有必要首先分析組成產(chǎn)品各部分存在的意義。其次應(yīng)深入分析實現(xiàn)這一功能的工作原理，是簡單的機(jī)械效應(yīng)，或是氣動與液壓的效應(yīng)，還是電磁等效應(yīng)；是采用了分割，還是合并原理等。掌握了功能原理，就可以變被動為主動，開發(fā)出實現(xiàn)同樣功能的不同原理解，也就實現(xiàn)了從反求到創(chuàng)新的過程。 3結(jié)構(gòu)形狀與尺寸參數(shù)的反求結(jié)構(gòu)形狀與尺寸參數(shù)的反求既是一個分析過程，也是一個實際測繪過程。反求活動中包含有實物測量、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等內(nèi)容。4材料的反求 材料的反求包括材料成分的反求、材料組織結(jié)構(gòu)的反求、材料的力學(xué)性能反求以及材料的工藝反求。5關(guān)鍵技術(shù)的反求 關(guān)鍵技術(shù)是指那些能夠?qū)崿F(xiàn)同類產(chǎn)品難以達(dá)到的技術(shù)水平、模仿