机械创新设计较完整版
机械创新设计方案
1．发明的级别
发明级别与知识的关系
第二十三页，共92页。
第四章 机械系统方案的创新设计
第三节 TRIZ理论与创新(chuàngxīn)设计
一、TRIZ理论(lǐlùn)概述（续）
（二）发明(fāmíng)的级别与应用前提概述（续）
2．TRIZ的理论前提
TRIZ为俄文字母对应的拉丁字母缩写，含义为发明问题 的解决理论，也有人将其译为技术冲突的解决原理。
TRIZ理论认为发明问题的核心是解决冲突，在设计过程中 ，不断发现冲突，利用发明原理解决冲突，才能获得理想的产 品。
第二十页，共92页。
第四章 机械系统方案的创新设计
第三节 TRIZ理论与创新(chuàngxīn)设计
几何形状等)使两个或几个混合在一起的流分离开，或者使已经分 开的流混合在一起的活动都应称为分离—混合。或者使能量和物
料、能量和信号、物料和信号混合和分离的过程也称为混合—分离。 它具有数量的特征。
（４）接合—分开 用来把体现能量的物理量(如功率、力、位移等)合成(相加)，或者
分解成几个分量的过程；以及用来产生或取消相同或不同物料间结合力的
方案设计的过程是发散—收 敛的过程，是创新的过程。
其设计过程如框图所示。
原理综合
创新技法 冲突矩阵 解法目录 资源利用
……
构形综合
机构构形 结构构形
确定方案 第六页，共92页。
方案评价
四章 机械系统方案(fāng àn)的创新设计
二节 功能(gōngnéng)综合
功能综合是指将口头(kǒutóu)提出的任务形成技术系统的目的或
1)产品或技术系统的进化有规律可循。
机械创新设计范例1
顾客至上，改革求实，以人为本，团 结进取 。2020年12月 上午8时 37分20.12.3108:37D ecemb er 31, 2020
发挥ISO9000科学效应，促进企业走 上新台 阶。2020年12月31日 星期四8时37分 50秒08: 37:5031 December 2020
规程领先操作，安全领跑生产。上午8时37分 50秒上 午8时37分08: 37:5020.12.31
导辊的运动有定轴齿轮来完成，两个从 动轮的同向旋转带动导辊的同向转动， 而带动瓶子转动。（如下页图示）
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导辊的俯视图
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品质改善我们需要全员参与。20.12.3120.12.31Thur sday, December 31, 2020
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推瓶机构的方案构思
推头的运动要求主要是满足急回特性,能 满足急回特性的机构主要有曲柄滑块机 构,曲柄转动导杆机构和曲柄摆动导杆机 构.
运用前述创新设计的思想方法,再考虑到 机构的急回特性和推头做往复直线运动 的特点，设计出了曲柄滑块机构，其主 要参数如下表所示：
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只有防而不实，没有防不胜防。20.12.3120.12.3108: 37:5008:37:50December 31, 2020
急用户所急，想用户所想，在提高产 品质量 上下功 夫。2020年12月31日 上午8时 37分20.12.3120.12.31
火灾不难防，重在守规章。2020年12月31日 星期四 上午8时 37分50秒08:37:5020.12.31
作业之中忌嬉闹，集中精力莫大意。08:37:5008:37: 5008:3712/31/2020 8:37:50 AM
机械创新设计 第九章 机械创新设计实例
能补偿位移和偏 移，有一定的缓冲 减振能力
能补偿位移和偏 移，缓冲减振能力 好
5
机械创新设计—机械创新设计实例
套筒联轴器
凸缘联轴器
十字滑块联轴器
齿轮联轴器 6
机械创新设计—机械创新设计实例
链条联轴器
万向联轴器
弹性套柱销联轴器
尼龙柱销联轴器
7
机械创新设计—机械创新设计实例
方案II A112—A22—B2—C3—D3—E31—F36—G1—H12—H22
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机械创新设计—机械创新设计实例 实例二 抓斗的原理方案创新设计
抓斗功能 主要用于就地装卸大量散粒物料，用于河口、港口、车 站、矿山、林场等处。 任务的提出 目前使用的一些抓斗，还不能完全满足装卸要求。市场 上希望有一种装卸效率高、作业快、功能全、适用广的散货 抓斗。
2
机械创新设计—机械创新设计实例
第九章 机械创新设计实例
实例一 联轴器的创新设计
联轴器功能 机械中的常用部件，主要用于联接两轴并传递运动和转 矩。 任务的提出 各类机械、机床的转速、载荷、工作环境变化多端，要 求设计人员不断研制新型的联轴器或改进联轴器以适应不同 的工况。
3
机械创新设计—机械创新设计实例
主动轴 n，T
可移式联轴器开发创新设计
左半联轴器
中间元件
右半联轴器
联接元件
联轴器系统结构
联接两轴并传递运动与转矩
联 接
传 递 运 动 与 转 矩
补 偿 两 轴 相 对 位 移
吸 震 缓 冲
润 滑 密 封
维 修 再 生
安 全 保 护
联轴器功能树
从动轴 n，T
机械创新设计课程设计
机械创新设计课程设计1. 引言机械创新设计是一门旨在培养学生创新思维和创造力的课程。
通过本课程的学习，学生将能够熟悉并运用机械设计与创新的理论和方法，发展出独立思考和解决问题的能力。
本文档将介绍机械创新设计课程的设计目标、教学大纲、教学方法和评估方式。
2. 设计目标机械创新设计课程的设计目标如下：•培养学生在机械设计与创新领域的专业知识与技能；•培养学生的团队合作与沟通能力，能够在团队中有效协作完成项目；•培养学生的创新思维和创造力，能够独立思考和解决问题；•培养学生的实践能力，能够将理论知识应用于实际项目中。
3. 教学大纲3.1. 课程结构•第一阶段：理论学习–机械设计与创新基础–创新思维和解决问题方法论–机械创新案例分析•第二阶段：项目实践–组队项目：每个小组选择并完成一个机械创新项目–项目管理与协作–设计方法与工具使用3.2. 教学内容3.2.1. 机械设计与创新基础•机械设计的基本原理和方法•机械元件的选择与设计•设计准则与标准3.2.2. 创新思维和解决问题方法论•创新思维的培养与发展•创造性问题解决方法与工具的使用•设计思维的应用3.2.3. 机械创新案例分析•新产品开发案例分析•创新设计案例研究3.2.4. 组队项目•学生自主选择项目主题•项目需求分析与规划•项目细化与设计3.2.5. 项目管理与协作•项目计划与进度管理•团队协作与沟通•项目风险管理与决策3.2.6. 设计方法与工具使用•机械设计软件的使用•制造和加工工艺的选择•原型制作与测试4. 教学方法本课程采用以下教学方法：•理论教学：通过讲座和案例分析，向学生传授机械设计与创新的基本理论知识。
•实践教学：通过项目实践，让学生将理论知识应用于实际项目中，培养他们的实践能力。
•小组讨论与分享：学生分成小组进行项目实践，并定期进行小组讨论与分享，促进思想交流和团队协作。
•指导与辅导：老师指导学生进行项目设计与实施，并提供必要的辅导和指导。
机械创新设计(第九章)
二、原始机构选择
1．行星传动的选择——外激波摆 动活齿传动
（1）组成结构及传动原理 图912所示
外激波摆动活齿传动的传动原 理；当驱动力输入后，输入轴以等 角速度带动外激波器H绕固定主轴 线转动，由于外激波器内轮廓径向 尺寸的变化，产生向心的推力，推 动摆动活齿绕其在活齿架上的铰链 点摆动，通过摆动活齿中心轮高副 啮合运动，摆动活齿推动外齿中心 轮K以等角速度绕主轴线转动，使 与其固联的输出轴获得输出转速， 于是外激波摆动活齿传动完成了转 速变换运动。
罗伯特——契贝谢夫定理：由一个四杆铰链机构发生的 一条连杆曲线，还可以由另外两个四杆铰链机构发生出来。 或表达为同一连杆曲线，可以用三个不同的四杆机构来实现。
一、连杆点K位于连杆两铰链连线上的同迹连杆机构
图形缩放原理：图9-18a所示为一平行四边形导引机构， 当A点沿任意给定轨迹运动时，C点将绘出与A点相似但缩小了 的轨迹。
单运动的数目。被运动副限制了的相对简单运动称为约束μ
（Unfreiheit）。提供一个约束的运动副称为I级副，提供两个 约束的运动副称为Ⅱ级副，则空间机构自由度计算公式可以写 成
（3）传动效率高 同K-H-V型少齿差行星传动相比，因省去 了W输出机构，单级传动效率可达92%~96%。
4 结构紧凑，体积小，重量轻 5 制造简单、维修拆装方便
6 能单轴或多轴传输动力 5 ．外平动齿轮传动存在的问题：
1 为避免传动发生渐开线齿廓重迭干涉，内齿轮副应采用 角变位齿轮传动中的正传动（x1+x2>0），并降低齿高，
式中 i1——第一级减速传动比； i2——第二级传动比。
第二节 活齿减速带轮机构
一、概述
将带传动和行星传动组合起来，在不增加带轮外廓尺寸的 条件下，研制出具有两种传动综合优良性能的行星减速带轮。 如：摆线针齿减速带轮、2K-H行星减速带轮、变速传动轴承减 速带轮、钢球行星摩擦减速带轮等。
机械创新设计课程设计 (2)
机械创新设计课程设计机械创新设计课程旨在培养学生的创新意识和设计能力，掌握机械设计和制造的基本知识和技能。
通过课程的学习，使学生学会应用多种工具和技术实现机械设计。
课程目标本课程的目标包括以下几个方面：1.掌握机械设计的基本概念和理论知识。
2.熟练掌握机械设计的各种工具和方法。
3.了解机械制造的基本技术。
4.培养学生的创新意识和实际能力。
5.综合运用所学知识和技能完成机械创新设计项目。
课程内容本课程的内容包括以下几个部分：一、机械设计基础1.机械零部件的分类和构造。
2.常用机械制图符号和标准。
3.制图和三维建模的基本方法与技巧。
4.机械零部件的配合和公差设计。
二、机械工程材料1.常用机械工程材料的特性和应用。
2.材料的物理性能和化学性能分析。
3.材料加工和应用时的注意事项。
三、机械加工工艺1.常用机械加工工艺及其原理。
2.常用机床设备和工具。
3.常用的加工过程和技术。
四、机械设计实践1.针对实例进行机械设计实践。
2.分析、测试和优化机械设计方案。
3.团队合作完成机械创新设计项目。
课程评估本课程的评估方式主要包括以下几个部分：1.课堂表现（20%）2.课程作业（30%）3.设计报告（50%）设计项目本课程的设计项目旨在通过实践锻炼学生的创新能力和实际操作能力，具体内容包括以下几个方向：1.设计一种新型机械产品，如新型传动装置、新型机床、新型工具等。
2.设计一种具有特色的机械系统，如自动化生产线、自动化检测系统等。
3.设计一种针对特定应用的机械设备，如遥控机器人、环保机器人、医疗机器人等。
结论通过机械创新设计课程的学习，学生将掌握机械设计和制造的基本知识和技能，培养出自己的创新能力和实际操作能力，从而为机械行业的发展做出更多的贡献。
机械创新设计范例1
机械创新设计范例11. 引言机械创新设计是指在工程领域中，通过引入新的机械设计理念和技术，设计出具有创新性和优越性能的机械产品。
本文将介绍一个机械创新设计的范例，以展示机械创新设计的方法和过程。
2. 范例介绍2.1 背景在工业生产中，传统的液压系统在某些应用中存在一些问题，例如能效低、噪音大、易损件多等。
为了解决这些问题，我们进行了一项机械创新设计。
2.2 设计目标本次设计的目标是开发一种新型液压系统，具有以下特点：•高能效性：提高工作效率，降低能源消耗。
•低噪音：减少噪音污染，提供更好的工作环境。
•高可靠性：降低易损件的使用，减少维修成本。
2.3 设计过程本次设计包括以下步骤：1.确定需求：分析传统液压系统的问题，确定设计目标。
2.市场调研：了解当前市场上已有的液压系统，并分析其优缺点。
3.创新设计：根据需求和市场调研结果，进行创新设计。
4.模拟分析：通过计算机仿真软件对设计方案进行分析和优化。
5.实验验证：制作样机并进行实验验证，评估设计方案的性能。
6.优化改进：根据实验结果，进行相应的优化改进。
3. 设计方案在本次设计中，我们提出了一种新的液压系统设计方案。
该方案的核心思想是引入变频电机和可调速液压泵，通过控制系统对液压泵进行精确调速，从而实现高能效和低噪音。
3.1 变频电机传统液压系统中使用定频电机驱动液压泵，无法根据实际工况调整工作速度，造成能源浪费和噪音污染。
而我们采用的变频电机能够根据需求实时调整转速，提高工作效率，并且减少噪音。
3.2 可调速液压泵传统液压系统中使用的液压泵转速固定，无法适应不同工作负载的需求。
而我们采用的可调速液压泵可以根据需要实时调整转速，提供所需的液压工作压力和流量，从而提高工作效率和能源利用率。
3.3 控制系统为了实现对变频电机和可调速液压泵的精确控制，我们设计了一个先进的控制系统。
该控制系统可以根据实际工况自动调整液压泵的转速，并监测液压系统的工作状态，提供实时报警和故障诊断功能。
机械创新设计(设计实例论文)
机械创新设计(设计实例论文)本设计的目的在于改进洗瓶机推瓶机构，以适应现代啤酒瓶的回收和清洗要求，提高生产效率和经济效益。
传统的人工刷洗工艺已无法满足生产需求，因此自动化的洗瓶机设备应运而生。
本文将对洗瓶机推瓶机构的原理方案进行分析和设计。
洗瓶机主要由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。
瓶子放在两个同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。
当推头M 把瓶子推向前进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。
当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。
为了完成设计任务，需要通过组合机构使推头M以接近均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后推头快速返回原位，准备第二个工作循环。
同时，导辊及其上方的转动的刷子不停地转动，完成瓶子外围的清洗。
洗瓶机推瓶机构的改进设计将采用新的技术和材料，以提高清洗效果和耐用性。
具体方案包括使用外部推力或传送带传送等方式实现瓶子的移动，以及使用刷子清洗或高压水清洗等方式完成清洗功能。
动力源可以选择电动机、汽油机、柴油机或液动机等，传动方式可以采用气动马链传动、移物传动、齿轮传动、蜗杆传动或带传动等。
同时，可以使用清洗毛巾、高压水清洗、刷子清洗等不同的清洗方式，以满足不同瓶子的清洗需求。
通过以上的设计和改进，洗瓶机推瓶机构将实现更加高效、自动化的生产方式，为工业生产和社会生活带来更大的便利和经济效益。
根据使用要求或工艺要求设计机构时，首先需要考虑采用何种功能原理来实现这些要求。
不同的功能原理所要求的运动规律设计也不同。
洗瓶机构的工作情况示意图如下图所示。
待洗的瓶子放在两个转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。
推头M将瓶子推向前进时，转动的刷子就把瓶子外面洗净。
当一个瓶子将洗涮完毕时，后一个待洗的瓶子已进入导辊待推。
根据原始设计数据和设计要求，瓶子尺寸为大端直径D=80mm，长200mm，小端直径d=25mm。
推进距离l=600mm，推瓶机构应使推头M以接近均匀的速度推瓶，平衡地接触和脱离瓶子。
机械创新设计(较完整版)
机械创新设计(较完整版)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、实用性成果.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、实用性的成果。
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理念进行的机械设计。
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) 不断进取与追求的精神(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(方法的开放性；过程的自觉性；解决问题的顿悟性；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限制，在分离中产生新的技术价值；3）实质上综合法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。
机械创新设计方案..
机械创新设计方案..《机械创新设计方案》在当今科技飞速发展的时代，机械创新设计成为推动工业进步和社会发展的重要力量。
机械创新设计不仅仅是对现有机械产品的改进和优化，更是对全新机械概念和功能的探索与创造。
机械创新设计的重要性不言而喻。
它能够提高生产效率，降低生产成本，提升产品质量和性能，增强企业的市场竞争力。
同时，创新的机械设计也有助于解决一些社会面临的重大问题，如资源短缺、环境保护和能源危机等。
一个成功的机械创新设计方案通常需要从多个方面进行考虑。
首先是需求分析。
明确设计的目标和需求是至关重要的。
这包括了解市场需求、用户需求以及行业发展趋势。
例如，在农业领域，随着人口的增长和耕地面积的减少，对于高效、精准的农业机械的需求日益增加。
设计师需要深入了解农民在种植、收割、灌溉等环节中的痛点和期望，从而有针对性地进行设计。
其次是功能创新。
机械产品的功能是其核心价值所在。
通过创新的思维和方法，为机械产品赋予新的功能或者优化现有的功能，能够极大地提升产品的竞争力。
比如，传统的起重机主要用于重物的吊起和搬运，而创新的设计可以使其具备自动定位、智能避障等功能，提高工作的安全性和效率。
再者是结构创新。
合理的结构设计不仅能够保证机械产品的稳定性和可靠性，还能够降低制造成本和维护难度。
采用新型的材料和制造工艺，如高强度铝合金、碳纤维复合材料以及 3D 打印技术等，可以实现结构的轻量化和复杂化，从而提升机械产品的性能。
在机械创新设计中，还需要注重人机交互的优化。
良好的人机交互设计能够提高操作人员的工作舒适度和效率，减少操作失误和事故的发生。
例如，为机械设备配备清晰直观的显示屏、便捷的操作手柄和符合人体工程学的座椅等。
下面以一款智能物流分拣机器人为例，来详细阐述机械创新设计方案的具体内容。
这款智能物流分拣机器人的设计目标是实现高效、准确的物流包裹分拣。
在需求分析阶段，我们了解到当前物流行业面临着包裹数量急剧增加、人工分拣效率低下和错误率高等问题。
机械创新设计案例
机械创新设计案例一、智能垃圾分类机器人智能垃圾分类机器人是一种能够自动识别和分类垃圾的机器人。
它通过搭载先进的图像识别技术和机器学习算法，能够对垃圾进行准确的分类，如可回收物、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。
该机器人能够将垃圾自动投放到对应的垃圾桶中，实现垃圾分类的自动化，提高垃圾处理效率。
二、智能晾衣机智能晾衣机是一种能够根据衣物材质和湿度自动调节晾晒时间和温度的机器。
它通过传感器监测衣物的湿度和环境温度，并根据预设的程序自动调节晾晒时间和温度，以达到最佳的晾晒效果。
该机器能够减少晾晒时间，提高晾晒效率，并且避免了衣物受潮或过度晾晒的问题。
三、智能农业机器人智能农业机器人是一种能够自动完成农业作业的机器人。
它可以通过搭载传感器和摄像头，对农田进行监测和识别，自动完成种植、浇水、施肥、除草等农业作业。
该机器人能够提高种植的精度和效率，减少人力成本，并且可以根据实际情况进行农田管理，提高农作物的产量和质量。
四、智能家居安防系统智能家居安防系统是一种能够实时监控家庭安全的系统。
它通过摄像头、红外传感器、门窗传感器等设备，对家庭进行全方位的监控和检测。
该系统能够实时监测家庭的安全状况，如入侵、火灾等情况，并及时发送警报信息给用户。
同时，该系统还能够远程控制家庭设备，如门锁、灯光等，提高家庭的安全性和便利性。
五、智能健身器材智能健身器材是一种能够根据用户的身体状况和健身需求，自动调节运动强度和方式的器材。
它通过传感器监测用户的心率、呼吸等生理参数，并根据用户的健身目标和身体状况，自动调节运动强度和方式，以达到最佳的健身效果。
该器材能够提供个性化的健身指导和监控，帮助用户更好地进行健身训练。
六、智能停车系统智能停车系统是一种能够自动识别和管理车辆停放的系统。
它通过搭载摄像头和车牌识别技术，能够自动识别车辆的车牌号码，并记录车辆的停放时间和位置。
同时，该系统还能够提供实时的停车位信息和导航服务，帮助司机快速找到可用的停车位。
机械创新产品设计方案模板
机械创新产品设计方案模板一、背景介绍在当今竞争激烈的市场环境下，机械行业需要不断创新才能脱颖而出。
本设计方案旨在提出一种创新的机械产品设计方案，以满足市场需求，并带来更高的性能和效率。
二、产品概述本设计方案的创新产品为一款名为“X机”的机械产品。
该产品具有以下特点和功能：1. 高效能：采用先进的动力系统和节能技术，提高能源利用效率，降低能源消耗；2. 高精度：利用最新的精确度控制技术，保证产品的高精度加工和制造；3. 多功能：具备多种操作模式和功能，适用于不同领域的工作需求；4. 人性化设计：结合人工智能和人机交互技术，简化操作流程，提高用户体验。
三、技术参数以下是“X机”机械产品的主要技术参数：1. 工作电压：220V；2. 功率：1000W；3. 加工精度：±0.01mm；4. 工作速度：0-1000mm/s；5. 最大工作负荷：100kg；6. 外观尺寸：1000mm × 800mm × 1200mm。
四、创新亮点“X机”机械产品相较于传统机械产品的创新亮点包括：1. 采用全新材料：采用高强度、高耐磨的新材料，延长产品使用寿命；2. 智能操作系统：集成智能化软件和控制系统，实现自动化操作和远程监控；3. 可扩展性设计：设计轻便模块化结构，方便根据客户需求进行功能扩展；4. 环保节能：优化设计，降低能源消耗和对环境的影响。
五、应用领域“X机”机械产品的广泛应用领域包括但不限于：1. 制造业：用于加工和制造各类零部件；2. 建筑业：适用于建筑物的结构加固和模具加工；3. 汽车制造：用于汽车零部件的生产和装配；4. 医疗行业：可应用于医疗器械的生产和组装。
六、市场前景“X机”机械产品在市场上具有良好的前景。
随着工业化进程的不断推进，对机械产品的需求与日俱增。
同时，高效能、高精度和多功能等特点也使得“X机”能够满足各行业的需求，具有广阔的市场空间。
七、竞争对手分析目前市场上已有类似机械产品，竞争对手主要包括A公司和B公司。
《机械创新设计》doc版
《机械创新设计》doc版《机械创新设计》doc版膀莄蒄蚄袀膇莀蚃羂莃芆螃肅膆薄螂螄莁蒀螁袇膄蒆螀聿葿莂蝿膁节蚁螈袁肅薇螇羃芀蒃螇肆肃荿袆螅艿芅袅袇肂薃袄羀芇蕿袃膂膀蒅袂袂莅莁袁羄膈蚀袁肆莄薆袀腿膆蒂罿袈莂莈薅羁膅芄薅膃莀蚃薄袃芃蕿薃羅蒈蒄薂肇芁莀薁膀肄虿薀衿芀薅虿羁肂蒁虿肄芈莇蚈螃肁莃蚇羆莆蚂蚆肈腿薈蚅膀莄蒄蚄袀膇莀蚃羂莃芆螃肅膆薄螂螄莁蒀螁袇膄蒆螀聿葿莂蝿膁节蚁螈袁肅薇螇羃芀蒃螇肆肃荿袆螅艿芅袅袇肂薃袄羀芇蕿袃膂膀蒅袂袂莅莁袁羄膈蚀袁肆莄薆袀腿膆蒂罿袈莂莈薅羁膅芄薅膃莀蚃薄袃芃蕿薃羅蒈蒄薂肇芁莀薁膀肄虿薀衿芀薅虿羁肂蒁虿肄芈莇蚈螃肁莃蚇羆莆蚂蚆肈腿薈蚅膀莄蒄蚄袀膇莀蚃羂莃芆螃肅膆薄螂螄莁蒀螁袇膄蒆螀聿葿莂蝿膁节蚁螈袁肅薇螇羃芀蒃螇肆肃荿袆螅艿芅袅袇肂薃袄羀芇蕿袃膂膀蒅袂袂莅莁袁羄膈蚀袁肆莄薆袀腿膆蒂罿袈莂莈薅羁膅芄薅膃莀蚃薄袃芃蕿薃羅蒈蒄薂肇芁莀薁膀肄虿薀衿芀薅虿羁肂蒁虿肄芈莇蚈螃肁莃蚇羆莆蚂蚆肈腿薈蚅膀莄蒄蚄袀膇莀蚃羂莃芆螃肅膆薄螂螄莁蒀螁袇膄蒆螀聿葿莂蝿膁节蚁螈袁肅薇机械创新设计创新设计项目：新型助残车系列设计者：阮成功设计者所在单位：福州大学机械系机械电子工程专业福州大学98级综合班指导老师：叶仲和教授新型助残车系列福州大学机械工程系阮成功随着城市规模的进一步扩大，居民住房条件的进一步改善，厂矿企事业单位、居民住宅区中高楼林立，楼道中因缺乏电梯造成如购物后的搬运不便，老弱病残者及医院急救时病人的上下楼困难等问题。
其独特的四齿啮合式车轮及双自由度传动系统、单片机控制的智能控制系统，保证在整个过程中系统的振动小、运行平稳。
加之其结构简便，操作简单，载重量大,因而适用于残疾人助残车系列，稍经组合还可以应用于居民住宅区及厂矿企事业单位的上下楼物品搬运。
1 现有装置的结构与分析现有装置的结构有一种是在回绕轴心转动的分叉构件(三叉或两叉)的每个叉端设置能相对叉杆空转的小圆轮(见图1 )。
当将它们设置在车架下方时，通过推拉车架沿楼梯倾斜方向运动，小轮在楼梯的垂直面和水平面上接触滚动，从而解决了一般车轮无法上下楼梯的问题。
机械创新设计范例1
要实现上述分功能，有下列工艺动作 过程。
（１）利用凸轮自动上料，上料到位后， 输送机构改革迅速返回原位，停歇等待 下一循环。
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（２）上模往下作直线运动，同时下 模向下作直线运动，对坯料冲压成型。
（３）下模带动成品返回压迫弹片。
（４）到最低点时弹片将徽章由出料 口弹出。
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(Xb2 Yb2 1)T=D12(Xb1 Yb2 1)=(0.970Xb10.242Yb1-2.71 0.242Xb1+0.970Yb1-0.1 1)T
(Xb3 Yb3 1)=D13(Xb1 Yb1 1)=(0.883Xb10.469Yb1+0.05 0.469Xb1+0.883Yb1-0.35 1)
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S=100*(120-φ*φ)/120*120 V=-200*70*2π*(120-φ)/60*120*120 =0.10*(120-φ )
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下模行程运动简图
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下模机构设计思路
图中C1.C2.C3分别为下 模的最高点中点和最低 点.
主动件作回转运动,从动件(上模)作直线往复 运动,行程中有匀速阶段,并具有急回特性,机 构有效好的动力特性等!
综合以上特点我们的冲压机构由铰链四杆机构 和摇杆滑块机构串联组成.四杆机构可按行 程速比系数设计,然后选择压杆的长度，按
工作行程段几乎匀速的要求确定铰链点的位
置。同时可是在工作段中运动是机构的传动
角满足要求，前机构工作锻压力角较小。
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上模运动机构图形说明
机械创新设计课程设计说明书精选全文
可编辑修改精选全文完整版目录一、创意构思与前景分析 (2)二、设计步骤 (3)三、零件设计与图形展示……………………………………四、设计小结……………………………………五、参考资料……………………………………一、创意构思与前景分析休闲与时尚的结合正是现代人追求的一种生活状态。
鞋，作为一种生活必需品，有着巨大的市场。
然而我们还常常抱怨、不满，因为现在的鞋还有很多不尽人意的地方，当你还在为冬天脚冷而恐惧时；当你还在为孩子的炫灯鞋的巨大电池消耗而烦恼时；当你还在夜间行走没有光源而抱怨时——一种带发电装置的多功能鞋被期待发明着……我们的设计是一款多功能鞋的发电装置。
通过在鞋内设置简单的机构系统和能量转换系统，就可以让我们的脚不再寒冷，让我们炫灯有用不完的电，夜间出行将不再可怕……如果我们的装置被应用到实际中，那么鞋将不再是功能单一生活必需品，而真正成为休闲与时尚相结合的一种产物。
我们的设计构思是：将脚走路时下蹬的运动转化为旋转运动，再利用旋转磁铁切割线圈生电的原理，提供电能给耗能装置和储电装置用。
设计中要解决的难题：1.由于整个装置需安装在鞋内，所以要求其尺寸必须紧凑。
2.由于下蹬的行程有限，所以我们需要增速机构让旋转磁极尽可能多转，来产生较多的电量。
3.要保证旋转磁极单向旋转。
二、设计步骤1、功能分析（1）.要实现的功能鞋子的保暖、跑马灯及照明（2）.功能实现的原理发明简单的发电装置供电给发热装置、照明装置以及储电装置使用发电装置原理：线圈切割磁力线从而发电分析：现有运动为脚部蹬地进行的直线或弧线往复运动，所需要的运动为线圈切割磁力线时的旋转运动。
2、功能求解（1）运动形式的转换：直线（弧线）运动旋转运动齿轮齿条、绕线轮机构、外棘轮机构。
（其简图如下）齿轮齿条外棘轮机构绕线轮机构摇杆的摆动转化为绕线轮的旋转（2）增速机构；由于整个机构空间有限，为满足机构的的正常工作，需要足够的电量，此时需要增速机构。
机械创新设计范文
机械创新设计范文
现代机械创新设计
随着社会的进步，人们越来越重视机械的创新设计，使机械更加高效，安全，经济和环保。
人类的发展需要更多有效的机械技术，以实现更高级
的机械控制和自动化。
机械创新设计的研发是机械技术革新的重要方面，
它是机械技术发展的核心。
机械创新设计分为三个基本领域：动力系统、结构设计和用户体验。
动力系统研发旨在提高机械装置的动力效率和智能化；结构设计强调兼容
性和可靠性，提供更安全、高效和经济的构造方案；用户体验注重机械设
备的可操纵性，保证用户使用舒适、便捷和简单的设备。
通过上述三个领
域的创新设计，能够使机械装备具有更强的动力性能、较高的耐久性能、
更紧凑的结构和更安全的运行环境；同时能够提供更加舒适、便捷和人性
化的用户体验。
在动力系统的创新设计中，发动机技术是机械发展的关键词之一、发
动机的结构设计着重于机械结构、气体流动、燃烧过程和机械传动系统的
系统化，可以提高发动机的动力效率，降低消耗能源，并实现更高级的全
自动控制。
机械创新设计模板
机械创新设计（一）课程设计设计题目：基于慧鱼模型的******设计（慧鱼组）其他题目按指导书上的名字班级：学号：姓名：指导教师：2010.7.1目录（要自动生成，可在百度搜索生成过程）一、总体设计方案1、直线自动切割钜的功能……………………………………..？2、设计的数据与要求…………………………………………..？3、方案简介……………………………………………………..？二、执行机构的设计1……………………………………………………. 2……………………………………………….. 3……………………………………………………. 4…………………………………………………….三、传动机构设计1、……………………………………………………..2、……………………………………………….3、………………………………………………….4、…………………………………..总结………………………………………………………...参考文献…………………………………………………...一、一级标题（宋体、三号、加黑）1、二级标题（宋体、四号、加黑）正文部分（宋体、四号、1.5倍行距）文中所有的图从1开始命名，必须有图名，放在图下方。
文中所有的表从1开始命名，必须有表名，放在表上方。
文中所有的符号和公式用公式编辑器编写。
图1.************* (五号、居中)表1.************（五号、居中）名称转速（r/min)直径(mm) 模数m 齿数Z原动机600蜗杆600涡轮7 0.4 14 齿轮2’ 6 0.5 11 齿轮3 11 0.5 20齿轮3’ 6 0.4 11齿轮4 14 0.5 28齿轮4’16 1.25 10齿轮5 42.8 48 1.5 30参考文献[1]郑文玮、吴克坚。
机械原理（第七版）北京：高等教育出版社，2009.6 （五号、宋体）。
机械创新设计(DOC)
目录第一章抓取机构设计 (1)1.1手部设计计算 (1)1.2腕部设计计算 (4)1.3臂伸缩机构设计 (5)第二章液压系统原理设计及草图 (8)2.1手部抓取缸 (8)2.2腕部摆动液压回路 (9)2.3小臂伸缩缸液压回路 (10)2.4总体系统图 (11)第三章机械手的控制 (13)第四章机械手的组成 (14)4.1机械手组成 (14)第一章抓取机构设计1.1手部设计计算1、有适当的夹紧力手部在工作时，应具有适当的夹紧力，以保证夹持稳定可靠，变形小，且不损坏工件的已加工表面。
对于刚性很差的工件夹紧力大小应该设计得可以调节，对于笨重的工件应考虑采用自锁安全装置。
2、有足够的开闭范围夹持类手部的手指都有张开和闭合装置。
工作时，一个手指开闭位置以最大变化量称为开闭范围。
对于回转型手部手指开闭范围，可用开闭角和手指夹紧端长度表示。
手指开闭范围的要求与许多因素有关，如工件的形状和尺寸，手指的形状和尺寸，一般来说，如工作环境许可，开闭范围大一些较好，如图1.1所示。
图1.1 机械手开闭示例简图3、力求结构简单，重量轻，体积小手部处于腕部的最前端，工作时运动状态多变，其结构，重量和体积直接影响整个机械手的结构，抓重，定位精度，运动速度等性能。
因此，在设计手部时，必须力求结构简单，重量轻，体积小。
4、手指应有一定的强度和刚度5、其它要求因此送料，夹紧机械手，根据工件的形状，采用最常用的外卡式两指钳爪，夹紧方式用常闭史弹簧夹紧，松开时，用单作用式液压缸。
此种结构较为简单，制造方便。
拉紧装置原理如图1.2所示【4】：油缸右腔停止进油时，弹簧力夹紧工件，油缸右腔进油时松开工件。
图1.2 油缸示意图1、右腔推力为F P=（π／4）D²P （1.1）=（π／4）⨯0.5²⨯25⨯10³=4908.7N2、根据钳爪夹持的方位，查出当量夹紧力计算公式为：F1=（2b／a）⨯（cosα′）²N′（1.2）其中 N′=4⨯98N=392N，带入公式2.2得：F1=（2b／a）⨯（cosα′）²N′=(2⨯150/50)⨯（cos30º）²⨯392=1764N实际=PK1K2/η（1.3）则实际加紧力为 F1=1764⨯1.5⨯1.1/0.85=3424N=3500N经圆整F13、计算手部活塞杆行程长L,即L=（D/2）tgψ（1.4） =25×tg30º=23.1mm经圆整取l=25mm4、确定“V”型钳爪的L、β。
机械创新设计范例5
2001年7月
爬杆机构（单侧）
2
1
• • • • • •
1.上自锁套 2.电机 3.曲柄 4.圆杆 5.连杆 6.下自锁套
2001年7月
自锁套结构图
• 1.钢球 • 2001年7月
爬杆运动示意简图（一）
• 图a .为初始状态，上 下自锁套处于最远极 限位置同时锁紧
2001年7月
四.设计体会
• 小组成员---蔡志祥 • 一.本次创新设计给了我们一个把书本所学知识 运用到实践的机会，同时给了我们一种自信。因为以 前学的科目仅局限于在课堂听听，课后做做作业而 已，平时学习的动力也很直接，为了考试。一考完， 就谁也不认识谁了！学的累，没有兴趣！“学无所用！” （感觉在做无用功）但这一次并不一样，《机械原理》 考试没有考到的东西，在设计中得到了应用，虽然有 时很烦，又要计算又要编程序，但心里还是很开心 的，因为这是我设计的！！！
2001年7月
三 设计方案的构思及分析
（各功能的实现方案及选择）
2001年7月
1.爬杆功能的实现
• 爬行机构是简单的曲 柄滑块机构，其中电 机与曲柄固连，驱动 装置运动。上下四个 自锁套是实现上爬的 关键机构。 • 当自锁套有向上运动 趋势时，锥套.钢球 与圆杆之间会形成可 靠的自锁，使装置不 下滑，而上行时自锁 解除。
2001年7月
同时，我们每个人都意识到一个 人的智力是多么有限。在这一次 的设计我们准备用 FLASH 表达 一个实体动画，但是我们其中没 有一个人精通。最后，在我们的 齐心协力下终于做成功。虽然表 达的不是很好，但是我们明白了 集体得力量是无穷的！
2001年7月
2001年7月
凸轮计算程序（C++）
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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、实用性成果.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、实用性的成果。
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理念进行的机械设计。
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) 不断进取与追求的精神(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(方法的开放性；过程的自觉性；解决问题的顿悟性；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限制，在分离中产生新的技术价值；3）实质上综合法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：电磁场取代机械场（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.自由思考原则：解放思想、消除顾虑2.延迟评判原则：过早的结论会压制不同的想法，可能扼杀有创造性的萌芽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性正比。
4.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能否颠倒;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、照相机、万用表、卡尺、千分尺、投影仪等）概念：分析未知系统与周边环境的输入、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．无量钢化；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，三个外界副。
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种串联机构，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。
这是与传统串联机构相比而言的,传统串联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自由度组合,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位置的定轴回转运动，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自由度机构（基础机构）与两个单自由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？在多自由度机构中，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：操作环境、使用环境等。
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.位置变换（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？第十三讲为保证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念、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。
获取机械创新设计成果的三大要素：思维方法、创新理论、创新技法。