機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文-任興成

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1、任興成103280225機(jī)制專(zhuān)1002機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)結(jié)課論文摘要傳統(tǒng)機(jī)械機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中存在腐蝕、磨損、疲勞斷裂、表面剝落、拆后重裝失準(zhǔn)、加工費(fèi)時(shí)、廢料過(guò)多、不夠人性化等一系列問(wèn)題由于運(yùn)用了新材料、新的熱處理和化學(xué)處理工藝及新的表面處理技術(shù)腐蝕、磨損、表面剝落等問(wèn)題在一定程度上獲得了解決但疲勞斷裂、拆后重裝失準(zhǔn)、加工廢時(shí)和廢料過(guò)多等問(wèn)題解決得還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。為了解械零部件設(shè)計(jì)和應(yīng)用中仍然存在的問(wèn)題我們需要開(kāi)動(dòng)腦筋進(jìn)行大膽創(chuàng)新。關(guān)鍵詞機(jī)械零部件創(chuàng)新思維創(chuàng)新方向創(chuàng)新方法正文一.機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀機(jī)械機(jī)械零部件設(shè)計(jì)是人類(lèi)為了實(shí)現(xiàn)某種預(yù)期的目標(biāo)而進(jìn)行的一種創(chuàng)造性活動(dòng)。

2、傳統(tǒng)機(jī)械機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是以長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)積累為基礎(chǔ)通過(guò)力學(xué)、數(shù)學(xué)建模及試驗(yàn)等所形成的經(jīng)驗(yàn)公式、圖表、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范作為依據(jù)運(yùn)用條件性計(jì)算或類(lèi)比等方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。那樣的設(shè)計(jì)不免會(huì)帶來(lái)一些問(wèn)題。腐蝕、磨損、疲勞斷裂、表面剝落、拆后重裝失準(zhǔn)、加工費(fèi)時(shí)、廢料過(guò)多、不夠人性化等就是傳統(tǒng)機(jī)械零部件設(shè)計(jì)制造和應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題。這一方面是由于當(dāng)時(shí)缺乏先進(jìn)工藝和先進(jìn)設(shè)備另一方面也由于設(shè)計(jì)人員創(chuàng)新水平還不夠高。當(dāng)代的機(jī)械零部件設(shè)計(jì)和應(yīng)用中由于運(yùn)用了新材料、新的熱處理和化學(xué)處理工藝及新的表面處理技術(shù)腐蝕、磨損、表面剝落等問(wèn)題在一定程度上獲得了解決但疲勞斷裂、拆后重裝失準(zhǔn)、加工廢時(shí)和廢料過(guò)多等問(wèn)

3、題解決得還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。為了解決機(jī)械零部件設(shè)計(jì)和應(yīng)用中仍然存在的問(wèn)們需要開(kāi)動(dòng)腦筋進(jìn)行大膽創(chuàng)新。二.機(jī)械零部件的創(chuàng)新思維1.類(lèi)比思維設(shè)計(jì)新零部件類(lèi)比思維就是基于某一個(gè)相同點(diǎn)將外觀、性質(zhì)、用途不完全相同甚至完全不同的事物進(jìn)行比較分析從而找出能夠達(dá)到目的的最佳方案。如飛機(jī)與鳥(niǎo)類(lèi)、飛機(jī)與蜻蜒由鳥(niǎo)的飛行運(yùn)動(dòng)制成了飛機(jī)機(jī)翼與鳥(niǎo)翅的類(lèi)比飛機(jī)高速飛行時(shí)機(jī)翼產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)有人根據(jù)蜻蜒羽翅的減振結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了飛機(jī)的減振裝置。天津一個(gè)學(xué)生根據(jù)小狗爬樓的運(yùn)動(dòng)方式創(chuàng)作了狗爬式上樓車(chē)等都是類(lèi)比的結(jié)果其關(guān)鍵之處在于小車(chē)前輪與狗的腿在上樓時(shí)動(dòng)作的類(lèi)比。又比如機(jī)械手爪就是與人的手類(lèi)比而創(chuàng)造出來(lái)的。有

4、人測(cè)試出蚊子翅膀振動(dòng)的頻率最高可達(dá)600Hz對(duì)蚊子翅膀的結(jié)構(gòu)與相關(guān)零部件進(jìn)行類(lèi)比究或許能幫人類(lèi)有效解決零部件疲勞損壞的問(wèn)題2.發(fā)散思維創(chuàng)造新方案發(fā)散思維又稱(chēng)輻射思維或求異思維等。它是以欲解決的問(wèn)題為中心思維者打破常規(guī)從不同方向多角度、多層次地考慮問(wèn)題求出多種答案的思維方式。例如若提出“將兩零部件聯(lián)結(jié)在一起”的問(wèn)題常規(guī)的辦法有螺紋聯(lián)結(jié)、焊接、膠接、鉚接等但運(yùn)用發(fā)散思維思考可以得到利用電磁力、摩擦力、壓差或真空、綁縛、冷凍等方法。又如根據(jù)夾緊的方式有彈力式、螺栓式、壓力式等人類(lèi)發(fā)明出彈簧夾活動(dòng)扳手氣壓夾具。發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的主要形式之一在技術(shù)創(chuàng)新和方

5、案設(shè)計(jì)中具有重要的意義。2.逆向思維走出全新捷徑逆向思維也叫求異思維它是對(duì)司空見(jiàn)慣的似乎已成定論的事物或觀點(diǎn)反過(guò)來(lái)思考的一種思維方式。敢于“反其道而思之”讓思維向?qū)α⒚娴姆较虬l(fā)展從問(wèn)題的相反面深入地進(jìn)行探索樹(shù)立新思想創(chuàng)立新形象。當(dāng)大家都朝著一個(gè)固定的思維方向思考問(wèn)題時(shí)而你卻獨(dú)自朝相反的方向思索這樣的思維方式就叫逆向思維。人們習(xí)慣于沿著事物發(fā)展的正方向去思考問(wèn)題并尋求解決辦法。其實(shí)對(duì)于某些問(wèn)題尤其是一些特殊問(wèn)題從結(jié)論往回推倒過(guò)來(lái)思考從求解回到已知條件反過(guò)去想或許會(huì)使問(wèn)題簡(jiǎn)單化。比如在設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)時(shí)你為轉(zhuǎn)子達(dá)不到所要求的轉(zhuǎn)速而苦惱時(shí)是不是可以運(yùn)用逆向思維

6、讓定子也轉(zhuǎn)呢我國(guó)發(fā)明家蘇衛(wèi)星正是運(yùn)用了這一逆向思維發(fā)明了“兩向旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)”定子也轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電效率比普通發(fā)電機(jī)提高了四倍。蘇衛(wèi)星說(shuō)我來(lái)個(gè)逆向思維讓定子也“旋轉(zhuǎn)起來(lái)”。這是他得以發(fā)明的思維基礎(chǔ)也是他對(duì)創(chuàng)造發(fā)明思想的一大貢獻(xiàn)。三機(jī)械零部件的創(chuàng)新方向1.性能更好缺陷更少對(duì)于零部件在使用過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的缺陷應(yīng)用創(chuàng)新思維采取針對(duì)性的改進(jìn)措施來(lái)克服從而提高其性能是機(jī)械零部件創(chuàng)新的方向之一。這樣做一來(lái)能夠提升整機(jī)的使用性能二來(lái)也能提高機(jī)器運(yùn)行中的安全性。比如汽車(chē)的剎車(chē)制動(dòng)裝置現(xiàn)有的汽車(chē)在剎車(chē)時(shí)通常是剎車(chē)片從里向外擴(kuò)張從而抵住輪轂以達(dá)到制動(dòng)目的這經(jīng)常導(dǎo)致制動(dòng)效果不夠理

7、想對(duì)此我們是否可以試著設(shè)計(jì)從內(nèi)和外雙向同時(shí)壓緊制動(dòng)的剎車(chē)模式呢又比如某些場(chǎng)合的大皮帶輪往往在采用輻條式結(jié)構(gòu)之后重量仍然過(guò)大對(duì)此我們完全可以采用同樣能夠滿(mǎn)足強(qiáng)度要求的新型輕型復(fù)合材料而不是一味只知道用鑄鐵或鋼來(lái)制造。2.維護(hù)方便更宜人很多機(jī)械零部件在使用和維護(hù)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)拆后重裝失準(zhǔn)的問(wèn)題導(dǎo)致零部件更換過(guò)于頻繁造成了不必要的浪費(fèi)設(shè)計(jì)不夠人性化也是常遇到的問(wèn)題。分析發(fā)現(xiàn)前者大多出現(xiàn)在過(guò)盈配合以及硬度差別較大的場(chǎng)合后者大多出現(xiàn)在需要經(jīng)常與人體接觸的零部件上。對(duì)于前