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1、基于TRIZ的伺服液壓缸往復(fù)密封改進(jìn)設(shè)計(jì)
2、第1內(nèi)容加載中...往復(fù)密封是建立在密封偶合面的潤滑、摩擦、磨損、傳熱、材料性質(zhì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理之上,是液壓系統(tǒng)中使用條件復(fù)雜,對密封裝置要求較高的動(dòng)密封。往復(fù)密封的性能對伺服液壓缸的低速特性、運(yùn)動(dòng)的靈敏性和動(dòng)、靜剛度起決定性作用,因此,往復(fù)密封設(shè)計(jì)是伺服液壓缸的關(guān)鍵技術(shù)。往復(fù)密封隨工作介質(zhì)的壓力和速度、密封的徑和軸向尺寸、伺服液壓缸的動(dòng)、靜特性不同而要求不同,因此,系統(tǒng)化地分析液壓往復(fù)密封技術(shù),評估其在結(jié)構(gòu)、材料和形狀上進(jìn)化的潛力,對新型往復(fù)密封技術(shù)的開發(fā)具有重要的指導(dǎo)作用。外負(fù)載作用下,密封不良會(huì)引起泄漏,導(dǎo)致不確定的活塞位置;反
3、之,密封部位過緊,則又加大密封處的摩擦和磨損,致使動(dòng)、靜特性降低。因此,密封與磨損沖突問題的解決可得到無妥協(xié)的液壓往復(fù)密封設(shè)計(jì)方案。TRIZ(TheTheoryofProblemSolving)提供了系統(tǒng)化解決產(chǎn)品沖突的方法和算法,如技術(shù)進(jìn)化理論,沖突解決原理、效應(yīng)、ARIZ等。它是GSAltshuller為首的原蘇聯(lián)科研人員,通過對數(shù)百萬件發(fā)明專利分析、研究和綜合多學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)的基礎(chǔ)上形成的理論體系,其基本原理是技術(shù)系統(tǒng)在消除內(nèi)部沖突的進(jìn)化過程中遵循客觀的規(guī)律。技術(shù)進(jìn)化理論是TRIZ的理論基礎(chǔ),其核心是技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則TRIZ進(jìn)化理論主要研究技術(shù)在結(jié)構(gòu)上進(jìn)化的趨勢,即技術(shù)
4、進(jìn)化定律或進(jìn)化模式及技術(shù)進(jìn)化路線。該理論不僅能預(yù)測技術(shù)的發(fā)展,而且還能展現(xiàn)預(yù)測結(jié)果實(shí)現(xiàn)的可能結(jié)構(gòu)狀態(tài),對產(chǎn)品創(chuàng)新具有指導(dǎo)作用。Altshuller認(rèn)為,發(fā)明問題的核心是解決沖突。ZRIZ的技術(shù)沖突和物理沖突是解決技術(shù)系統(tǒng)問題的主要工具。技術(shù)沖突是典型的工程妥協(xié)問題,即當(dāng)提高系統(tǒng)某一技術(shù)特性(參數(shù))時(shí),另一個(gè)技術(shù)特性(參數(shù))會(huì)惡化。TRIZ通過專利分析確定了39個(gè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)特性來表示相互沖突的特性,并用40個(gè)創(chuàng)新原理來解決這些沖突。當(dāng)技術(shù)系統(tǒng)具有相反的要求時(shí)就出現(xiàn)了物理沖突。與技術(shù)沖突相比,物理沖突是一種更尖銳的矛盾,設(shè)計(jì)中必須解決。物理沖突常用分離原理來解決。1基于TRIZ技
5、術(shù)進(jìn)化理論的往復(fù)密封改進(jìn)設(shè)計(jì)TRIZ技術(shù)進(jìn)化理論是專門研究技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化預(yù)測的重要分支,經(jīng)歷了傳統(tǒng)TRIZ進(jìn)化理論TRIZ進(jìn)化理論發(fā)展和直接進(jìn)化理論3個(gè)階段,有技術(shù)進(jìn)化理論(ET)技術(shù)進(jìn)化引導(dǎo)理論(GTE)和直接進(jìn)化理論等多種形式。為了使這些理論在實(shí)際產(chǎn)品開發(fā)中易于操作,TRIZ研究者在上述研究基礎(chǔ)上,歸納和總結(jié)出技術(shù)進(jìn)化模式和技術(shù)進(jìn)化路線。設(shè)計(jì)者應(yīng)用這些進(jìn)化模式/路線很容易產(chǎn)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案。1.1技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化模式和進(jìn)化路線技術(shù)進(jìn)化模式是指技術(shù)系統(tǒng)在發(fā)展過程中所呈現(xiàn)出的復(fù)雜進(jìn)化趨勢。隨TRIZ理論的發(fā)展,先后出現(xiàn)了Altshuller的10種進(jìn)化模式。Zusman的8種進(jìn)化
6、模式和Darrell的11種進(jìn)化模式。如Darrell的11種進(jìn)化模式為:模式1:系統(tǒng)向理想化方向進(jìn)化;模式2:向增加系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性方向進(jìn)化;模式3:向增加物質(zhì)分割的方向進(jìn)化;模式4:向增加空間分割的方向進(jìn)化;模式5:向增加表面分割的方向進(jìn)化;模式6:向增加可控性方向進(jìn)化;模式7:向超系統(tǒng)方向進(jìn)化$即先使系統(tǒng)的復(fù)雜性增加而后向減少系統(tǒng)的復(fù)雜性方向進(jìn)化;模式8:向增加幾何體復(fù)雜性的方向進(jìn)化;模式9:向能量轉(zhuǎn)換路徑最短的方向進(jìn)化;模式10:向增加系統(tǒng)動(dòng)作協(xié)調(diào)性的方向進(jìn)化;模式11:向增加系統(tǒng)節(jié)奏和諧性的方向進(jìn)化。每種進(jìn)化模式下都有多條進(jìn)化路線。每一條進(jìn)化路線,研究者都確定了一系列
7、自左向右的通用的進(jìn)化狀態(tài)。如增加系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性進(jìn)化模式包含如下進(jìn)化路線:剛性體→單鉸體→多鉸體→柔性體→液體或氣體→場超系統(tǒng)→系統(tǒng)→子系統(tǒng)→物質(zhì)通過大量的專利研究發(fā)現(xiàn),技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化路線研究可提供解決技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化過程中沖突的基本思路。