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机械创新设计(较完整版)

发布人: 菠菜导航 来源: 菠菜导航网站 发布时间: 2020-08-13 11:19

  机械创新设计(较完整版)_机械/仪表_工程科技_专业资料。第一讲 1、机械创新设计与现代设计、常规设计有什么差异和关联? 创新设计方法:充分发挥设计者的创造力,利用人类现有相 关科学技术知识,实现创新构思,获得新颖性、创造性、实用 性.特点:强调发挥创造

  第一讲 1、机械创新设计与现代设计、常规设计有什么差异和关联? 创新设计方法:充分发挥设计者的创造力,利用人类现有相 关科学技术知识,实现创新构思,获得新颖性、创造性、实用 性.特点:强调发挥创造性,提出新方案,提供新颖。 独特的设计方法,获得具有创新性、新颖性、实用性的。 现代设计:以计算机为工具,运用各类工程应用软件及现代 设计进行的机械设计。 常规设计:常规设计是以应用公式、图标为先导,已成熟的 技术为基础,借助设计经验等常规方法进行设计 关联: 机械常规设计始终是最基本的机械设计方法,在强调现代设 计、创新设计时不可忽视其重要性。 创新设计的基础——常规、现代设计方法的综合、灵活运用。 现代设计方法仅仅借助了先进、高效的计算机应用手段,提 高了设计过程的效率,但没有脱离常规设计的思维。 2.现代创新人才应具备那些基本素质? (1) 具备必须的基础知识和专业知识 (2) 不断进取与追求的 (3) 合理的创新思维方式(突破传统定式) (4) 善于捕捉瞬间的灵感(创新的必备条件) (5) 掌握一定的创新技法 3.学习机械创新设计的内容有那些? 1.机构的创新设计 2.机构应用创新设计 3.机构组合设计产生新机构系统 4.机械结构的创新设计 5.利用反求原理进行创新设计 6.利用仿生原理进行创新设计 第二讲 1 简述创造性思维四大特性 (方法的性;过程的自觉性;解决问题的顿;结果的独特性)。 影响创造 性思维形成与发展的主要因素包括哪些? (1)天赋能力:与生俱来的所有神经元 (2)生活实践:后天实践活动具有的重大意义 (3)科学地学习与训练科学、简单易行的专业学习与训练 2.了解和阐述创造性思维、创造活动、 创造能力三者的关系。 3.理解综合、分离创造原理的特性和基本 实施途径。 概念: 有目的的将复杂对象分解,提取核心技 术,并利用于其他新事物。 特征:1)与综合创造原理对立,但不矛盾; 2)冲破事物原有形态的,在分离中产生新的技术价值; 3)实质上综与分离法两者无明显界限,实践中常常相互贯穿,共同促成新事物。 实施途径:1)基于结构的分解;2)基于特性、原理的列举分离 第三讲 1.学习创造原理的基础知识有什么实际意义? 2.物场三要素是指什么?(两个物与一个场)比较完全物场(三个要素齐 全的场)、不完 全物场(三要素中有两个要素存在的场)、非物场(三要素中 仅有一个要素的场)的异同。 3.列举三种所熟悉的创造理论,简述其实施的基本途径。 (1)物场要素变换:电取代机械场 (2)物场要素补建:超声波加工(特种加工工艺) 第四讲 1、实施群体集智法应遵循哪些原则?提出自 己运用此法的技巧。(要 求从不同角度提两点) 1.思考原则:解放思想、消除顾虑 2.延迟评判原则:过早的结论会不同的 想法,可能有创造性的萌芽 3.以量求质原则:相关统计表明,一批设想 的价值含量与总数量成非线.综合改善原则:充分利用信息的增值。 2.为什么设问探求法特别强调“善于提问”? 简述所学的九种基 本提问。 ●学习者的基本技能 ●创造者分析、解决问题的基础 ① 有无其他用途;② 能否借用(直接);③ 能否改变使用(间接);④能否扩大(改良); ⑤ 能否缩小(改良);⑥ 能否代用;⑦ 能否重新调整;⑧ 能否;⑨能否组合 3.如何理解希望列举中的需求与创造的关系? (1)需求引导创造 (2)创造满足需求 第五讲 1.什么是黑箱思维方法?试运用黑箱法对身 边一常见物品 (事件)作功能、特性分析。 (如:手机、电池、电脑、机、万用表、 卡尺、千分尺、投影 仪等) 概念:分析未知系统与周边的输入、输出及其他关系,了解其原理、结构、功能、特性。 2.系统评估的主要内容包括哪几方面? 技术方面;经济方面;社会方面 3.加权评价法有哪些主要步骤?计算定量分 值与模糊分值方法上有 何不同? 步骤:1.列举指标;2.加权系数分配;3.钢化;4.加权积分;5.结论 1.定量积分 按规则统一对可量化指标进行评分。 2.模糊评价 运用集合和模糊数学的处理,对模糊信息数值化。 第六讲 1.叙述平面四杆机构演化成曲柄滑块机构的过程。 如图,将 CD 的长度增至无穷大即可得到曲柄滑块机构 2.以曲柄滑块机构用于中小型压力机设计为例,叙述运用改变运动副 尺寸获得创新设计的方法。 第七讲(缺讨论题) 一. 机构在机械设计的地位 二. 机构的演化和变异 1.机架变化影响机构功能 2.运动副尺寸、结构变化 3.构建尺寸、形状变化(杆、轮、盘) 三. 机构的等效取代 空间与平面、高副与低副、滑动与滚动 第八讲 1.了解最简机构、基本机构、 Ⅱ级杆组、 Ⅲ级杆组的定义 及应用。 最简机构:由 2 个构件和 1 个运动副组成的开链机构。特点: ●最多构件数为 2 ●开链 机构 基本机构:含有 3 个以上构件、不能再进行拆分的闭链机构。(运动副不限)特点:闭链且 不可拆分性 Ⅱ级杆组:两个构件、三个运动副构成。 Ⅲ级杆组:级杆组由 4 个构件、6 个运动副组成,其中三个内接副,三个副。 2.绘制示下列杆组原理简图: (1)Ⅱ杆组内接移动副外接为转动和移动副; (2)Ⅲ杆组 3 个内接副为转动,外接 2 个移动、1 个转动副; (3) Ⅲ杆组内接副 2 个为转动副、1 个为移动 副,外接 3 个转动 副。 (1)内接副为移动副(外接为转动、移动) 答案为第三个 补充:内接副为转动副(外接为转动、移动) (2)答案为第三个 (3)答案为第一个 3.列举 2 种机构,指明其实现功能。 第九讲 1.机构并联有什么特征?常用并联有哪三种基本类型? (1)刚度质量比大。因采用并联闭环杆系,杆系理论上只承受拉、压载荷,是典型的二力杆, 并且多杆受力,使得传动机构具有很高的承载强度。 (2)动态性能优越。运动部件质量轻,惯性低,可有效改善伺服控制器的动态性能,使 动平台获得很高的进给速度与加速度,适于高速数控作业。 (3)运动精度高。这是与传统机构相比而言的,传统机构的加工误差是各个关 节的误差积累,而并联机构各个关节的误差可以相互抵消、相互弥补,因此,并联机构是未 来机床的发展方向。 (4)多功能灵活性强。可构成形式多样的布局和度组合,在动平台上安装刀具进行 多坐标铣、磨、钻、特种曲面加工等,也可安装夹具进行复杂的空间装配,适应性强,是柔 性化的理想机构。 (5)使用寿命长。由于受力结构合理,运动部件磨损小,且没有导轨,不存在铁屑或 冷却液进入导轨内部而导致其划伤、磨损或锈蚀现象。 (6)不足:由于结构的原因,它的运动空间较小 ●I 型并联机构系统 ●II 型并联机构系统 ●III 型并联机构系统 2.以往返活塞式发动机为例,描述如何通过机构并联实现特 定的功能。 如六缸发动机曲轴连杆机构,它由六个曲柄滑块机构并联组合而成, 各并联机构的结构尺寸完全相同,六个机构的曲柄设计在同一根曲轴 上,并且曲轴分为三组,每组两个,三组曲轴在圆周上均匀布置。当 主动件活塞上下运动时,曲轴即可实现无死点的定轴回转运动, 克服曲轴滑块的死点问题,而且提高了旧的动平衡性能,可减少发动 机的振动 3.分析教材 P172 图 26 增力机构。(基础机构、附加机构、实现功能) 第十讲 1.分析机构的复合组合与叠加组合的差异。 提示:依据定义对比 复合组合:一个 2 度机构(基础机构)与两个单度机构按一定方式组合形成的封闭 机构。 叠加组合:在一个机构(基础)的可动构件上再安装一个或多个机构(附加)的组合方式。 2.为什么附加约束法不同于所述的四类组合? 在多度机构中,人为地增加约束条件,从而达到机构创新设计的目的。 第十一讲 1.叙述、理解机构结构设计的基本要求。 1)功能:运动、承载、精度、耐磨、抗腐等 2)使用要求:操作、使用等。 3)结构工艺性:便于制造、装配、保养、维修 4)人机工程:人性化操作、劳动强度、环保 2.零部件结构变换主要包括哪四方面内容,试举例说明。 1.形状变换(平带、三角带、同步齿轮带); 2.变换(平口带、交叉带、半交叉带); 3.数目变换(三角带的根数,同步齿形带的齿数); 4.尺寸变换(三角带的断面型号、同步齿形带的模数); 第十二讲 1.分析教材 p207 图 9.22 三种支撑设计的差异,说明其优劣。 2.如何通过改进结构提高零件疲劳强度? 1)减少结构尺寸的突变;2)分散应力集中源 3.创新设计中低副取代高副有何意义?应注意什么问题? 第十三讲 为设备机架的使用功能主要采用哪些结构措施? 第十四讲 论述实施反求工程的一般程序。 2.现代创新人才应具备那些基本素质? 1.什么是黑箱思维方法?试运用黑箱法对身 边一常见物品(事件)作功能、 特性分析 1.了解最简机构、基本机构、 Ⅱ级杆组、 Ⅲ级杆组的定义及应用。 2.绘制示下列杆组原理简图: 2.以往返活塞式发动机为例,描述如何通过机构并联实现特定的功能。 1.分析机构的复合组合与叠加组合的差异 2.零部件结构变换主要包括哪四方面内容,试举例说明。 1.分析教材 p207 图 9.22 三种支撑设计的差 异,说明其优劣。 创新设计的精髓——意识、技法 创新的三大特征 新颖、独特、实用 在设计领域中提出新的、理论、方法,从而得到具有独特、新颖、实用 的 产品。 思维与能力构成了创新设计的必须条件。 获取机械创新设计的三大要素: 思维方法、创新理论、创新技法

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