❶ 機械創新設計都有哪些原則
機械創新設計的原則:
(1)科學性原則
設計方案是某種或某些科學技術原理的體現,因此,任何設計方案都不能違背科學技術原理。
違背這一原則的設計以「永動機方案」為最典型。自古以來,有無數發明家絞盡腦汁地設計了一個又一個永動機,但都因直接違背能量守恆定律而徒勞無益,沒有任何結果。設計方案除了不違反科學原理外,還應能達到預期的性能。大多數發明的目的都是要超過已有技術。
如果效果並不那麼理想,該發明也就失去了存在的意義。因此,多方面地對設計的技術性能進行論證很有必要。
例如,有人曾設計出一種「液壓傳動和變速的自行車」。他的目的是使車子騎起來更為輕快和靈便。這就要有一個前提,即液壓傳動系統要與鏈條傳動的效率相近或更高。但是如果認真進行核查的話,我們就會發現事實正好相反,在功率傳送上液壓傳動的效率較低,因此該項發明的預期目的很難實現。
對於一項本身作用原理沒有問題的發明,還應考慮它在製造過程中是否存在特殊的困難。假定你想發明一種「撲翼式人力飛機」,如果你的設計有賴於一種極輕然而又很堅固、彈力又極好的材料,大概就有問題了。你必須首先調查一下你所需要的這種材料目前是否可能製造出來,然後再去考慮你的發明是否有意義。
另外一個必須考慮的問題是,你設計的東西如果如願以償地製造出來了,在實際使用中是否會遇到特殊的困難。
例如,一種像帆船那樣由風驅動的運輸車輛並不是製造不出來,但是如果我們真要使用這樣一種「風動車輛」,就會遇到許多麻煩。我們必須在很窄的道路上行駛,然而,陸地上的風遠不像海上那樣穩定,因此,我們的車輛就會陷入時快時慢、時走時停的狀態。這在公路運輸上是不能允許的,會大大妨礙其他車輛的行駛和安全。
(2)獨特性原則
創新設計者往往別具匠心,常常以不同於一般設計師的方式提出一些奇特的構思,使技術方案具有突出的實際效果。
例如,轉子發動機的設計,磁懸列車的設計等,都是別具匠心的設計。
出色的設計往往具有獨特的構思,但獨特的構思未必能成為有實際效果的為人們所急需的產品。例如,有人曾設計了一種「能噴水的鬧鍾」,他用噴頭射水代替鈴聲來澆醒沉睡的主人,但是,這樣的設計由於人們不那麼需要,所以很難商品化。
(3)求優性原則
要想直接估計出一項設計的實用價值是十分困難的。實際上,人們往往採取比較法來進行估計,也就是將新方案的可能效果與那些要解決同樣問題的全部已有技術相比較,看它是否處於比較優越的地位。
一般說來,追求完全相類似功能的不同技術是可以進行比較並分出優劣的。例如,愛迪生設計的碳鈕電話話筒與原來貝爾所用的液體變阻器話筒是兩種技術,但它們所要達到的功能完全相同,即把聲音變成相應的波動電流。在這種情況下,人們可以清楚地看出,前一種技術比後一種更為簡單、方便、耐用,明顯優於後一種。實際上,貝爾公司很快就買下了愛迪生的專利權。
想出一個優於已有技術的設計方案當然是很值得高興的事,但是,我們也應該意識到,技術在不斷發展進步,新的設計也會層出不窮。因此,我們還必須考慮可能出現的其他種種技術方案,考慮到各種可能的改進方案,這樣才能使自己的設計在稍長的時間內處於相對最優地位,在較長時間里保持其使用價值。從中可以看到,創新才是技術設計永保青春的秘訣。
(4)簡捷性原則
技術方案是否簡捷,也是判斷一項設計能不能獲得成功的一項設計原則。
有一種模糊的錯覺認為,一項設計的原理和構造越復雜,就說明它的水平越高。誠然,把一件構造復雜的東西製造出來絕非易事,但這僅僅是對製造者而言。如果設計者使其構造的復雜性超越了一定的限度,那麼這就是一件蹩腳的或失敗的設計。因此,創新設計者應追求功能明確、性能可靠且機理簡單的技術方案。
(5)市場性原則
符合科學原理和技術原理的產品設計,通常可以製造出來。那麼,是否就能認為這一項設計已經取得了成功呢?事實上未必如此。除了極少數特殊情況(如作為一項科學研究的實驗)以外,一般的設計要獲得最後成功,必須證明自己具有突出的實用性,必須經受住市場的嚴峻考驗。
愛迪生曾這樣說:「我不打算發明任何賣不出去的東西,因為不能賣出去的東西都沒有達到成功的頂點。能銷售出去就證明了它的實用性,而實用性就是成功。」這對任何有志於創新設計的人來說是金玉良言,是判斷設計價值的最高標准。有人可能錯把專利局審查批准看作設計成功的標志。誠然,這確實是一個可喜的標志,標志著你的設計有了起碼的水平,然而這並不是最重要的標志。有人可能要問,專利審查不是已經包括實用性的內容了嗎?實際上,專利局僅僅是把那些明顯不實用的設計加以剔除,並不對獲准專利的商業價值作任何保證。從世界上發達國家獲准專利的實施情況來看,真正獲得效益的僅占總數的15%左右。
那麼,什麼樣的東西能獲得市場呢?一般地說,要求該設計者的使用價值超過出售價格。
一種商品的售價總是受成本制約的。一般情況下產量越多,成本就越低。而同一種設計對於不同的人來說,其使用價值往往是不同的。通常只有少數人認為其使用價值很高,而多數人則不這樣認為。
例如,同樣一種太陽能利用設備,在陽光充足而燃料貧乏的地區(如青藏高原)就有較高的使用價值;而在燃料非常豐富的地區則沒有很重要的使用價值。因此,對於特定的某一產品來說,考慮的銷售面越廣,其平均使用價值就越低。
對熟悉工程技術的人來說,估計一種新產品的成本並不感到十分困難,而估計一項新設計的使用價值卻常常感到是十分困難的事情。盡管如此,我們仍可以從下面幾個方面來考慮使用價值:
1)該設計解決的問題是否迫切?一般說來,如果一項設計解決了人們迫切需要解決的問題。它的使用價值就比較高。例如,在電報發明之前,火車和輪船已在世界上得到應用,運輸的速度已大大加快,但通訊速度受運輸速度所限制,遠遠不能適應當時工業和商業迅速發展的需要。因此,電報被莫爾斯發明出來以後不到10年,就在許多國家得到廣泛應用。但是,人們在短距離通訊上,使用電報仍不夠方便,需要專人收發報和翻譯電碼,往往還不如派人送信省事,然而,電話的發明,掃除了這些麻煩,因而以更快的速度得到普及。
2)是否容易使用?一項能夠解決某一問題的設計還必須保證本身使用起來是方便的,否則,它將會帶來新的問題。例如,許多人在做飯時感到剁肉末十分費事,有人設計出了一種家用手搖絞肉機,用起來確實比剁肉省力。但是,這種絞肉機需要經常清洗,十分麻煩,結果不少人都棄之不用。
3)是否耐用、可靠?耐用與可靠直接關繫到使用價值,需要特別注意。例如,目前市場上可以看到一種名叫「熱得快」的電熱器,可以方便地用來加熱杯子里的水或奶,構造簡單,價格便宜。但是它的設計不盡合理,很不耐用,稍有不慎就會燒壞,甚至有漏電的危險,因此銷路大減。
4)是否令人喜歡?應該理解到這一點,即外觀美也是使用價值的一部分。例如,鍾表是用來指示時間的,但不能認為只要走時准,外觀不用考慮。實際上,許多物品都兼有裝飾房間或其他場所的作用,至少不應該破壞環境的美感。即使是工,一里的機器,適當的外觀也常有助於減輕操作者的疲勞感,並讓人產生愛惜的心情。除了以上幾點,使用價值還應包括安全,不妨礙他人,無公害,等等。
機械創新設計是指充分發揮設計者的創造力,利用人類已有的相關科學技術成果(含理論、方法、技術、原理等),進行創新構思,設計出具有新穎性、創造性及實用性的機構或機械產品(裝置)的一種實踐活動。它包含兩個部分:一是改進完善生產或生活中現有機械產品的技術性能、可靠性、經濟性、適用性等;二是創造設計出新產品、新機器,以滿足新的生產或生活的需要。
❷ 1)試總結歸納機械傳動系統設計的一般方法和步驟。 (2)說明傳動系統方案是如何確定的,有何特點
第一部分為電動機選擇及傳動系統總的傳動比分配;主要確定電動機類型和結構形式、工作機主動軸功率、電動輸出功率及傳動系統總的傳動比分配。第二部分為傳動裝置的運動和動力參數計算,主要確定各軸轉速、各軸的輸入功率、及各軸轉矩。第三部分為有關錐齒輪的計算,選擇齒輪、材料、精度、等級、確定齒輪齒數、轉矩、載荷系數、輪寬系數及齒根彎曲疲勞強度校核。第四部分為帶輪的設計包括帶輪類型的選擇、帶輪尺寸參數的確定。第五部分為聯軸器類型的選擇及聯軸器尺寸(型號)的確定 。
該變速器主要由齒輪、軸、軸承、箱體等組成。為方便減速器的製造、裝配及使用 ,還在減速器上設置一系列附件,如檢查孔、透氣孔、油標尺或油麵指示器、吊鉤及起蓋螺釘等。在原動機於變速器間採用是機械設備中應用較多的傳動裝置帶傳動,主要有主動輪、從動輪和傳動帶組成。工作時靠帶與帶輪間的摩擦或嚙合實現主、從動輪間運動和動力的傳遞,具有結構簡單、傳動平穩、價格低廉、緩沖吸振及過載打滑以保護其他零件的優點。
設計者以嚴謹務實的認真態度進行了此次設計,但由於知識水平與實際經驗有限。在設計中難免會出現一些錯誤、缺點和疏漏,誠請位評審老師能給於批評和指正。
摘 要
這次畢業設計是由封閉在剛性殼內所有內容的齒輪傳動是一獨立完整的機構。通過這一次設計可以初步掌握一般簡單機械的一套完整的設計及方法,構成減速器的通用零部件。
這次畢業設計主要介紹了減速器的類型作用及構成等,全方位的運用所學過的知識。如:機械制圖,金屬材料工藝學公差等已學過的理論知識。在實際生產中得以分析和解決。減速器的一般類型有:圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器、齒輪-蝸桿減速器,軸裝式減速器、組裝式減速器、聯體式減速器。
在這次設計中進一步培養了工程設計的獨立能力,樹立正確的設計思想,掌握常用的機械零件,機械傳動裝置和簡單機械設計的方法
和步驟,要求綜合的考慮使用經濟工藝性等方面的要求。確定合理的設計方案
❸ 機械創新設計中的創新思維有哪些形式
機械創新設計是人類創造活動的具體領域,需要設計者對創新思維的特點、本質、形成過程有所掌握,認識創新思維與其他類型的思維、創新原理、創新技法的關系等。創新設計不是簡單的模仿或技術改造,而應具有突破性、新穎性、創造性、實用性以及帶來的社會效益性。
創新思維是一種高層次的思維活動,它是建立在常規思維基礎上的人腦機能在外界信息激勵下,自覺綜合主觀和客觀信息後產生新的客觀實體(如工程領域中的新成果,自然規律或科學理論的新發現等)的思維活動和過程。創新思維的主要特點有:綜合性、跳躍性、新穎性、潛意識的自覺性、頓悟性、流暢靈活性等。
人類現代文明的一切成果,無不是人的創新思維的結果。創新思維是人們從事創造發明的源泉,是創造原理和創新技法的基礎。例如,逆反創造原理源於有序思維、綜合創造原理源於發散一收斂思維、迂迴創造原理源於創新思維的形成過程原理等。了解和掌握創新思維的基本知識有助於創新思維的培養,有利於學習、掌握創造原理和創新技法。有利於人們從事各類創新活動。
創新思維的形成過程大致可分為3個階段。
1、儲存准備階段
這一階段就是明確要解決的問題,圍繞問題收集信息,並試圖使之概括化和系統化,使問題和信息在腦細胞及神經網路中留下印記。大腦的信息存儲和積累是誘發創新思維的先決條件,存儲愈多,誘發愈多。任何一項創造發明都需要一個准備過程,只是准備的時間長短不同。
2、懸想加工階段
在圍繞問題進行積極的思索時,大腦會不斷地對神經網路中的遞質、突觸、受體進行能量積累,為產生新的信息而運作。這一階段人腦能總體上根據各種感覺、知覺、表象提供的信息,認識事物的本質,使大腦神經網路的綜合創造力有超前力量和自覺性。在准備之後,一種研究的進行或一個問題的解決,難以一蹴而就,往往需經過探索嘗試,故這一階段也常常叫做探索解決問題的潛伏期、孕育階段。
3、頓悟階段
人腦有意無意地突然出現某些新的形象、新的思想,使一些長久未能解決的問題在突然之間得以解決。進入這一階段,問題的解決一下子變得豁然開朗。創造主體突然間被特定情景下的某一特定啟發喚醒,創新意識猛然被發現,以前的困擾頓時一一化解,問題順利解決。這一階段是創新思維的重要階段,被稱為「直覺的躍進」,「思想上的光芒」。這一階段客觀上是由於重要信息的啟示、艱苦不懈的思索。主觀上是由於孕育階段內,研究者未全身心投入去思考,從而使無意識思維處於積極活動狀態,不像專注思索時思維按照特定方向運行,這時思維范圍擴大,多種信息相互聯系並相互影響,從而為問題的解決提供了良好的條件。
❹ 簡述機械傳動裝置的性能要求
從基本結構來看,抄伺服系統主要有三襲部分組成:控制器、功率驅動裝置、反饋裝置和電動機。控制器按照數控系統的給定值和通過反饋裝置檢測的實質運行值的差,調節控制量:功率驅動裝置作為系統的主迴路,一方面按控制量的大小將電網中的電能作用到電動機上,調節電動機轉矩的大小,另一方面按電動機的亞球吧恆壓恆頻的電網供電轉矩的大小,另一方面按電動機的要求把恆壓恆頻的電網供電轉換為電動機所需的交流電火直流電;電動機則按供電大小拖動機械雲裝。
❺ 常用的機械創新設計基本原理有哪些
很基本的例如孔和軸之間過盈量分間隙,過盈,過渡;傳動方面,齒輪,氣動,液動等,機械設計手冊上都有,,創新的也是根據基本來設計改進的,,,真要發明新傳動方式,新材料什麼的,,估計度娘里也問不到啥
❻ 二級機械傳動各有什麼特點設計機械傳動多級傳動應考慮哪些因素
1:結構上首先要考慮自由度的問題,也就是工作空間范圍的問題,自由度越多結構和控制系統越復雜,目前市場上銷售的機械手以2~6個自由度的為多,當然,一般需要有3個自由度以上的才能稱為機械手,3個或3個以下的一般稱為坐標機器人。 除了自由度之外最重要的就是精度和剛性問題(後者在多自由度機械手中非常重要),前者關繫到工作準確性,後者則關繫到工作時的負載大小及速度。 2:關於驅動系統,如果是中小負載中高工作速度,建議選用全電驅動或電氣聯合驅動,反之則可以考慮電液氣混合驅動。 3:關於設計方法,建議以使用目的為導向來考慮,具體無經驗,不多說。 4:關於發展趨勢:目前世界高端工業機械手均有高精化,高速化,多軸化,輕量化的發展趨勢。定位精度可以滿足微米及亞微米級要求,運行速度可以達到3M/S,量產產品達到6軸,負載2KG的產品系統總重已突破100KG。
❼ 機械傳動裝置設計
如果轉速很低,扭矩很大,即使只有8千瓦,模數3也並不算大。你再按照公式核算一遍,就可以確認自己的計算結果了。注意,如果輸出的轉速高,那扭矩就一定不大,模數就會小一些。
❽ 機械設計創新應該做什麼很急啊!
建議你學TRIZ(發明問題解決方法),國際大公司解決工程上的發明問題和創新問題常用TRIZ的方法。
TRIZ把創新列了五個等級,還有解決工程上的物理沖突,技術沖突的標准解。著名的四十條發明原理就是TRIZ的主要內容。
❾ 簡述機械傳動裝置設計的內容(簡答題)
動力源(輸入)、動力帶(中間轉換)、傳動力(輸出)
❿ 機械傳動設計有哪幾方面
你要是問的分類的話:主要分兩類,一是靠機件間的摩擦力傳遞動力與摩擦傳動,二是靠主動件與從動件嚙合或藉助中間件嚙合傳遞動力或運動的嚙合傳動。
按傳力方式分:
1 摩擦傳動。 2 鏈條傳動。
3 齒輪傳動。 4 皮帶傳動。
5 渦輪渦桿傳動。 6 棘輪傳動。
7 曲軸連桿傳動 8 氣動傳動。
9 液壓傳動(液壓刨) 10 萬向節傳動
11 鋼絲索傳動(電梯中應用最廣) 12 聯軸器傳動
13 花鍵傳動。