機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)第10頁共10頁機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)摘要:簡(jiǎn)單概述創(chuàng)新設(shè)計(jì)以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)構(gòu)思的基本原理、方法和技巧，以機(jī)械系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)為主線，內(nèi)容包括：創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維與方法，機(jī)械系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)與原理方案創(chuàng)新。關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)創(chuàng)新機(jī)械結(jié)構(gòu)原理功能MechanicalCreativeDesignAbstract:abriefoverviewinnovationdesignandinnovationdesigningideaofthebasicprinciples,methodsandskillstotheconceptualdesignofmechanicalsystemasthemainline,andthecontentincludes:innovationdesignthinkingandmethod,mechanicalsystemfunctionstructureandprincipleprojectinnovation.Keywords:designinnovationmechanicalstructureprinciplefunction一創(chuàng)新設(shè)計(jì)概述（一）設(shè)計(jì)與創(chuàng)新概括地說，創(chuàng)新就是創(chuàng)造與創(chuàng)效。它是集科學(xué)性、技術(shù)性、社會(huì)性、經(jīng)濟(jì)性于一身，并貫穿于科學(xué)技術(shù)實(shí)踐、生產(chǎn)經(jīng)營實(shí)踐和社會(huì)活動(dòng)實(shí)踐的一種橫向性實(shí)踐活動(dòng)。所謂設(shè)計(jì)，就是盡可能少地消耗以材料、能源、勞動(dòng)力、資金等形態(tài)存在的資源，而創(chuàng)造出滿足預(yù)先陳述的功能要求的物質(zhì)實(shí)體，以實(shí)現(xiàn)對(duì)某一設(shè)計(jì)對(duì)象潛在要求的過程。創(chuàng)新設(shè)計(jì)不僅是一種創(chuàng)造性的活動(dòng)，還是一個(gè)具有經(jīng)濟(jì)性、時(shí)效性的活動(dòng)。同時(shí)創(chuàng)新設(shè)計(jì)還要受到意識(shí)、制度、管理及市場(chǎng)的影響與制約。因此需要研究創(chuàng)新設(shè)計(jì)的思想與方法，使設(shè)計(jì)能繼續(xù)推動(dòng)人類社會(huì)向更高目標(biāo)發(fā)展與進(jìn)化。歸納起來創(chuàng)新設(shè)計(jì)具有如下特點(diǎn)：創(chuàng)新設(shè)計(jì)是涉及到多種學(xué)科，包括設(shè)計(jì)學(xué)、創(chuàng)造學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)、心理學(xué)等的復(fù)合性工作，其結(jié)果的評(píng)價(jià)也是多指標(biāo)、多角度的；創(chuàng)新設(shè)計(jì)中相當(dāng)一部分工作是非數(shù)據(jù)性、非計(jì)算機(jī)性的，而是要依靠對(duì)各學(xué)科知識(shí)的綜合理解與交融，對(duì)已有經(jīng)驗(yàn)的歸納與分析，運(yùn)用創(chuàng)造性的思維方法與創(chuàng)造學(xué)的基本原理開展工作；創(chuàng)新設(shè)計(jì)不只是因?yàn)閱栴}而設(shè)計(jì)，更重要的是提出問題，解決問題；創(chuàng)新設(shè)計(jì)是多種層次的，不在乎規(guī)模大小，也不在乎理論深淺，注重的是新穎、獨(dú)創(chuàng)、及時(shí)；創(chuàng)新設(shè)計(jì)的最終目的在于應(yīng)用。（二）設(shè)計(jì)的類型機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)視情況不同大體可以分為三種類型，見表1-1所列。表1-1機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的三種類型類型含義占設(shè)計(jì)總數(shù)比例開發(fā)性設(shè)計(jì)在工作原理、功能結(jié)構(gòu)等完全未知的情況下，運(yùn)用成熟的科學(xué)理論或經(jīng)過試驗(yàn)證明可行的新技術(shù)，設(shè)計(jì)出過去沒有的新型機(jī)械。這是一種完全的創(chuàng)新設(shè)計(jì)約25%逆反法則打破習(xí)慣思維定勢(shì)，對(duì)已有的理論、技術(shù)、設(shè)計(jì)等持懷疑態(tài)度，或者說對(duì)熟悉的事物持“陌生態(tài)度”，甚至“反其道而行之”，常?？梢砸鰳O秒的發(fā)明或創(chuàng)新江崎于奈和宮原百合子向鍺中添加雜質(zhì)，制成了優(yōu)異的電晶體蘇格蘭一家圖書館在搬遷新館之前，發(fā)出了與平日相反的取消借書限量的通告，結(jié)果短期內(nèi)大量圖書外借而還書時(shí)還到新館，順利完成了圖書搬運(yùn)任務(wù)且節(jié)約了費(fèi)用群體法則擺脫狹隘專業(yè)范圍，發(fā)揮“群體大腦”作用的協(xié)同創(chuàng)新法則控制論的創(chuàng)立者維納，常用“午餐會(huì)”的形式，從各人海闊天空的交談和設(shè)想中捕捉思想上的新閃光點(diǎn)，以激發(fā)自己的創(chuàng)造能動(dòng)性二機(jī)械系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)與原理方案創(chuàng)新（一）機(jī)械系統(tǒng)的概念與特征一切機(jī)械設(shè)計(jì)對(duì)象即機(jī)械產(chǎn)品，都可理解為一個(gè)由若干概功能元件有序結(jié)合而成、通過輸入和輸出與外部環(huán)境相聯(lián)系并具有特定邊界的人工系統(tǒng)，稱為機(jī)械系統(tǒng)。在大多數(shù)機(jī)械系統(tǒng)中，能量流、物料流、信息流同時(shí)存在，只是主次不同而已。通常所謂的動(dòng)力機(jī)械如內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、壓氣機(jī)等，以能量轉(zhuǎn)換為主；工作機(jī)械如機(jī)床、包裝機(jī)、收割機(jī)、攪拌機(jī)以及汽車、起重機(jī)、傳送帶等，以物料轉(zhuǎn)換為主；信息機(jī)械如打印機(jī)、繪圖機(jī)、錄像機(jī)等，以信息轉(zhuǎn)換為主。從系統(tǒng)工程學(xué)的觀點(diǎn)看，所謂系統(tǒng)就是指由若干個(gè)相互關(guān)聯(lián)、相互制約的元素構(gòu)成的，可執(zhí)行某種特定功能、達(dá)到某種特定目的的集合體。這種集合體的特征是具有目的性、相關(guān)性、層次性、整體性以及環(huán)境適應(yīng)性。(二)機(jī)械系統(tǒng)的功能機(jī)械系統(tǒng)的功能可從不同的角度加以分類，詳見表2所列。表2機(jī)械系統(tǒng)的功能分類及說明分類名稱含義及說明按系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)總功能整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)所能完成的功能稱為總功能。如車床的總功能是“對(duì)旋轉(zhuǎn)工件進(jìn)行切削加工”；計(jì)算機(jī)打印機(jī)的總功能是“把計(jì)算機(jī)中的各種信息打印在紙上以供閱覽”等等分功能組成機(jī)器的各個(gè)子系統(tǒng)所執(zhí)行的功能稱為分功能。在較復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)中，存在著不同層次且具有從屬關(guān)系的子系統(tǒng)，因此又分為“一階分功能”“二階分功能”······“n階分功能（末端功能）等等”按功能的重要性基本功能為達(dá)到設(shè)計(jì)對(duì)象的目的即實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)對(duì)象的總功能所必不可少的功能，稱為基本功能。它是設(shè)計(jì)對(duì)象賴以存在的條件，也是對(duì)其進(jìn)行分析、研究、設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。如車床的基本功能有：主軸旋轉(zhuǎn)功能；縱向、橫向自動(dòng)走刀功能；變速功能；車螺紋功能；裝夾工件功能；裝夾刀具功能等輔助功能與基本功能并存，對(duì)實(shí)現(xiàn)總功能起支持、保證和完善作用的次要功能，稱為輔助功能。沒有輔助功能，產(chǎn)品并不失去其基本使用價(jià)值，所以設(shè)計(jì)者可視具體情況對(duì)輔助功能進(jìn)行添加或刪除。如車床的輔助功能有：手動(dòng)調(diào)整功能；過載調(diào)整功能；安全防護(hù)功能按功能的內(nèi)在聯(lián)系目的功能任一功能的存在都有其特點(diǎn)目的，不論基本功能還是輔助功能皆可視為目的功能，目的功能也稱上位功能。一目的功能往往又是實(shí)現(xiàn)另一目的的手段，相對(duì)另一目的來說，它又是一種功能手段功能對(duì)實(shí)現(xiàn)目的功能起手段作用的功能稱為手段功能。目的功能與手段功能是一種相對(duì)的概念。按功能的性質(zhì)使用功能使用功能是指設(shè)計(jì)對(duì)象的實(shí)際用途或價(jià)值，一般包括使用價(jià)值、可靠性、安全性、維修性等，它是通過基本功能和輔助功能來實(shí)現(xiàn)的。不論何種產(chǎn)品，都應(yīng)把使用功能放在第一位表現(xiàn)功能表現(xiàn)功能是指對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象起美化、裝飾作用的功能，它是通過外觀造型以及物質(zhì)功能本身的審美、象征、教育等效果來實(shí)現(xiàn)的。各種機(jī)械產(chǎn)品，尤其像汽車、手表、家用電器等產(chǎn)品，除了滿足使用功能外，還要高度重視其表現(xiàn)功能按用戶的需求必要功能必要功能是指用戶需要并接受的功能，包括基本功能和輔助功能。如手表的“顯示時(shí)間”基本功能和“防水”、“防磁”、“防震”等輔助功能，都是用戶需要并接受的功能冗余功能冗余功能是指用戶不需要、不接受或無法享用的功能。如不適當(dāng)?shù)丶哟蟀踩禂?shù)；超過實(shí)際要求的過高公差值、粗糙度參考文獻(xiàn)[1]符煒機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)構(gòu)思方法湖南長(zhǎng)沙科學(xué)技術(shù)出版社2006.1[2]黃靖遠(yuǎn)，龔劍霞，賈延林機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)北京機(jī)械工業(yè)出版社2000.10[3]張鐵，李琳，李杞儀創(chuàng)新思維與設(shè)計(jì)北京國防工業(yè)出版社2005.7對(duì)機(jī)械工程概論課的感受感想：短短一學(xué)期的學(xué)習(xí)，讓我們初步認(rèn)識(shí)了我們所選專業(yè)—機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化，盡管每節(jié)課老師灌輸給我們很多聞所未聞的專業(yè)知識(shí)，但我們還是對(duì)機(jī)械這一領(lǐng)域一知半解，光靠看書本上密密麻麻的專業(yè)名詞的解釋以及簡(jiǎn)易裝置圖形的演繹，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能讓我們真正領(lǐng)悟其中滲透的原理。希望接下去的學(xué)習(xí)中，我們能多擁有一些實(shí)際操作的機(jī)會(huì)，能有機(jī)會(huì)切身體會(huì)創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展并能從中受到啟發(fā)，更好地培養(yǎng)我們的創(chuàng)造性思維。我的論文是圍繞“機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)”進(jìn)行的，面對(duì)知識(shí)經(jīng)