机械创新设计八PPT课件

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机械创新设计反求设计与创新课件

机械创新设计反求设计与创新课件
技术设计 施工设计 实验试制
机械创新设计产反求品设生计与产创新
变异设计
❖ 8.1.3 反求设计的研究对象 从工程技术角度分析,反求设计的研究对象一般分为三类。
它们分别是实物反求、软件反求和图片反求。反求对象应该 是比较先进的技术或产品;也可能是自然界的产物,例如反 求人体结构进行再植手术等。
机械创新设计反求设计与创新
材料的组织结构是指材料的化学成分及结构组织情况,可用显微镜观察,然后通过 计算机描述。
材料的工艺反求是指材料的成形方法,包括铸造、锻压、挤压、烧结、各种机加工 以及各种热处理等。
材料的力学性能反求可以通过各种测试仪器,如应力应变仪、硬度计等进行测量, 通过对材料各种力学性能的测试还可以反求出材料的热处理方法,以及材料的主要成 分。
机械创新设计反求设计与创新
➢ 2.功能原理的反求
功能原理的反求也是一个分析过程。对于一个已知产品,其总功 能是已知的,但深入分析其组成结构时,会发现产品的各组成部分的 分功能,乃至功能元并非全了解,因此很有必要首先分析组成产品各 部分存在的意义。其次应深入分析实现这一功能的工作原理,是简单 的机械效应,或是气动与液压的效应,还是电磁等效应;是采用了分 割,还是合并原理等。掌握了功能原理,就可以变被动为主动,开发 出实现同样功能的不同原理解,也就实现了从反求到创新的过程。
❖ 8.1.2 反求设计的含义 人们通常所指的设计是正设计,是由未知到已知和由想象到现实的
过程。当然这一过程也需要运用类比、移植等创新技法,但产品的概 念是新颖的,是独创的。
反求设计则不然,虽然为反设计,但绝不是正设计的简单逆过程。 因为针对的是别人已知和现实的产品,而不是自己的,所以也不是全 知的。是一个虽然知其然,但不知其所以然的问题。因为一个先进成 熟的产品凝聚着原创者长时间的思考与实践、研究与探索,要理解、

机械创新设计ppt课件

机械创新设计ppt课件

2018/11/16
第五节
创新能力的构成
创新不需要天才,创新只在于找出新的改进方法。
创新能力的构成元素
•创新基础 •创新智能 •创新意识 •创新方法 •创新环境
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第六节
本课程的内容、性质和目的
1.本课程的内容 •机械设计的一般构成和创新人才的构成 •创新思维和技法(常用的创新方法) •机构的创新设计 •机械传动的创新设计 •机械系统创新设计介绍
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• 爱迪生为了找到适用的电灯灯丝材料,用 了6000多种植物纤维,试验了1600多种耐 热材料,终于发明制造出炭化灯丝的电灯 • 法拉第用长达18年的大量实验,发现了电 磁感应现象。 • 居里夫人在发现放射性元素之后,花了5个 多月时间,终于从一吨沥青铀矿中提炼出 了0.1克纯镭。
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2.本课程的性质和目的
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第七节
本课程的教与学
第八节 本课程的结业方式 平时考查成绩 创新作品成绩 创新作品例子
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第二章常用创新方法
第一节 到何处去搜寻题材 1. 向生活索取 • 活动合页
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• 两用拐杖
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• 拉链 • 尼龙搭扣 • 椅子转化为 躺椅、摇椅、转椅
2018/11/16
• 选不同构件为主动件,可得不同的应用。
农村水井打水的手动唧筒
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四杆机构
雨伞
2)引申 有别的东西像这件物品吗?是否可以从这 件物品引申设想出其他东西? • 港口用的起重机(双摇杆机构) • 飞机起落架(双摇杆机构)

机械创新设计课件(PPT 91页)

机械创新设计课件(PPT 91页)

(3)传动部分 传动部分介于原 动机与执行部分之间,用以 传递运动及动力。当原动部 分的速度大小不能满足执行 部分的需要时,传动部分用 机 以实现运动的增速或减速。
(4)控制和操纵部分 该部分的作 器 用是使机器上的原动部分、执行 部分和传动部分协调工作。控制 部分是指通过测量元件取得机器 运行的一定信息,并转换为控制 信息,交由控制器发出信号到操 纵部分,使被控制对象的运动情 况发生变化。
机械创新设计
第一节 创新与创新方法
一、创新的概念
1、发现:是指原本早已存在的事物,经过人们不断 努力和探索后被人们认知的具体结果。
2、发明:是指人们提出或完成原本不存在的、经过 人们不断努力和探索后提出的或完成的具 体结果。
2.5、创造:也是一种完成新成果的过程,但可能具有一定的 参照物,而不强调原本不存在的事物。
现代设计方法强调以计算机为工具,以工程软 件为基础,运用现代设计理念进行的机械设计。
可靠性设计、优化设 计、有限元设计、计算机 辅助设计、虚拟设计等都 是常用的现代设计方法。
现代设计方法在强调运用计算机、 工程设计与分析软件和现代设计理念 的同时,其基本的设计内容是建立在 常规设计的基础上。
在强调现代设计方法的时候,不 可忽视常规设计方法的重要性。
1、群智集中法:群智集中法又称头脑风暴法 2、仿生创新法 3、功能设计创新法 4、移置技术创新设计法 5、类比求优创新设计法 6、反求创新法
第二节 常规设计、现代设计与创新设计
常规设计
正向设计 现代设计
机械设计方法
创新设计
反向设计 (反求设计)
1、常规机械设计
常规机械设计方法是依据力学和数 学建立的理论公式和经验公式为先导, 以实践经验为基础,运用图表和手册等 技术资料,进行设计计算、绘图和编写 设计说明书的过程。

机械创新设计创新思维课件

机械创新设计创新思维课件

机械创新设计能够提升产业的核心竞 争力,帮助企业在激烈的市场竞争中 获得优势,实现可持续发展。
机械创新设计的挑战与机遇
挑战
机遇
创新思维基础
发散性思维
总结词
发散性思维是一种从一点出发,向各个方向辐射的思维方式,其特点是思路广泛、 思维流畅、不拘一格。
详细描述
在机械创新设计中,发散性思维可以帮助设计师从不同的角度和层次思考问题, 提出多种可能的解决方案。通过联想、想象和多角度思考,设计师可以探索更多 的可能性,从而产生新颖、独特的创意。
详细描述
智能机械手是现代机械设计中的重要应用 之一,它具备高度自动化的操作能力,能 够执行各种复杂的任务。通过引入传感器 和智能控制技术,机械手能够适应不同的 工作环境和任务需求,提高生产效率和自 动化水平。
案例二:环保机械装置的创新设计
总结词
详细描述
案例三:高效传动系统的设计
总结词
详细描述
机械创新设计的未来展望
技术发展趋势
智能化
数字化 绿色化
市场机遇与挑战
市场机遇 市场挑战
人才培养与教育
01
培养创新思维
培养具备创新思维和创新能力的 人才,是推动机械创新设计发展 的关键。
02
03
强化实践教育
跨学科合作
加强实践教育和实践能力的培养, 让学生在实际项目中锻炼和成长。
鼓励不同学科之间的合作与交流, 打破传统学科界限,推动跨学科 的创新设计。
逆向思 维
总结词 详细描述
机械创新设计方法论
设计思维流程
概念生成
详细设计
定义问题
方案评估
优化改进
创新设计工具
CAD软件
计算分析软件

机械创新设计第八章 反求工程与创新设计

机械创新设计第八章 反求工程与创新设计

图8-3
功能树的示意图
图8-4
点阵打印机工作原理图
针式打印机功能介绍 子功能1:由走纸机构实现,由步进电机驱动的齿轮系统组成,其功能目标 为实现走纸运动。
子功能2:由色带机构实现,由直流电机和齿轮摆杆系统组成,其功能目标
为实现色带的往复移动,使色带均匀消耗。 子功能3:由字车机构实现,带有编码器的直流伺服电机和钢丝绳轮在导轨
二、引进技术的模式
引进技术的模式一般有两种:即产品引进和技术资料的引进。 引进整机 产品引进(硬件引进) 引进部件
引进零件 生产图样
技术引进(软件引进) 专利文献 产品说明书
图8-1 引进技术的模式
三、技术引进与反求设计
1 、引进设备直接为生产服务 2 、引进产品与仿造
3 、引进产品与改进
4 、引进产品与创新设计
2、获得一定程度的授权 如购买产品后仿造、销售会造成侵权
3、保护自己通过反求设计后所获得的成果
第二节 技术引进与反求设计
一、技术引进的基本原则 1、待引进的技术项目首先要是国内或本单位的 急需关键技术 2、待引进的技术必须是科技含量高的先进技术
3、有技术和经济实力,能把引进的技术产品化
4、引进技术转换的产品要能产生良好的社会经济效益
二、机械设备反求设计的一般过程
引进技术 功能分析与测试 原理方案分析 设备分解 尺寸公差材料反求 机械性能反求 设计思想反求 反 求 设 计 制 造 样 机
样 机 实 验
评 价
零件测绘 绘制草图
图8-2
装配工艺反求
制造工艺反求
机械设备反求设计过程的流程图
三、功能分析、测试与反求
1、功能分解及功能树 功能树参见下图
第二类有柴油机、汽油机、蒸汽机、燃汽轮机原子能发动机等,它们

机械创新设计课件-第1章 绪论

机械创新设计课件-第1章  绪论
BUCT
机械创新设计
第一章 绪论
第一节 创新设计概述 第二节 创新人才的培养 第三节 机械创新设计与社会发展的关系
Page1
BUCT
第一节 创新设计的概述
创新并不神秘
绣花针的创新
机械创新设计
普通针的针眼在尾部
小学生发明的新型 绣花针针眼在中间
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织布梭
两头尖的扁担
机械创新设计
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机械创新设计

产品
14 机器人
15 人造卫星
16 宇宙飞船
17 飞船登月
18 载人航天飞机
19 磁悬浮列车
20 光纤通信设备
21 芯片
22 扫描隧道显微镜
23 掌上电脑
24 手机
25 信息高速公路
发明时间(年) 1954 1957 1961 1969 1977 1965 1968 1971/1999 1986 1992 90年代初 1993
脚翻age19
BUCT
机械创新设计
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BUCT
机械创新设计
第三节 机械创新设计与社会发展的关系

产品
发明时间(年)
发明者
1人类汽社车 会发展史就188是5/1由90无3 数的德发国奔明驰创/美国造福组特 成的
2 飞机
1903
美国莱特兄弟
3 火箭
1903
俄国齐奥尔科夫斯基
课程性质:专业基础课 选修考察
学 时:32学时(选做实验\讨论课)
考察方法:期末考试70%+平时30%
(免考,按讨论课定成绩)
参考书: 张有忱,张莉彦 机械创新设计:清华出版社 张美麟 机械创新设计:化工出版社

机械机构的创新设计(ppt 37页)

机械机构的创新设计(ppt 37页)
分析出与此原理相同的各种三差动机构。
方案六
X型杆链设计及其应用
请思考利用X型杆单元集成构造具有弧型特征的杆链。考虑折 叠条件,利用弧型和折叠创造一些实用机构,如野求设计六杆机构
这是一种六杆机构,根据A点的轨迹要求,例如直线,设计该
机构。
A
watt mechanism
方案八
平动链轮机构(玩具)
平动机构具有很广泛的应用背景。
如图所示,2、3、4为链轮机构, ω1 及ω2的转动,保证7、8
始终保持平动状态。构件2与4的尺寸条件应如何?
7
8
6
4
5
4
3 ω1
2
1
3 ω2
方案十五
实现两位置机构(竖箱机构)
该机构使箱体由横 向位置转换至竖向位置, 这个机构主体是一个四 杆机构,主要是实现由 B、C到B 、C两个位 置的设计。对该机构进 行分析时,可令构件3 为原动件,由构件1,2 及运动副A,B,C组成 一个RRR二级组,可利 用解析法精确求解B、C 的位置,也可以利用作 图法进行二个位置的设 计。这一机构已用于某 A 电冰箱厂,试分析构件 2在翻转运动过程中的 受力分析。
下面通过一些实例来帮助同学们提高机构的创新能力。
第二篇 参考方案
方案一 抽油机(磕头机)机构 方案二 同步回转机器人手指 方案三 无轨电车常力集电头 方案四 按给定力设计机器人手爪 方案五 三差动轮系 方案六 X型杆链设计及其应用 方案七 按给定轨迹要求设计六杆机构 方案八 并联杆机构 方案九 印刷机送纸机构 方案十 按任意给定的平面运动设计机构 方案十一 齿轮连杆机构 方案十二 柔性链—杆传动 方案十三 多动力驱动同一构件机构 方案十四 平动链轮机构
2

机械创新设计作品演示PPT课件

机械创新设计作品演示PPT课件
现有的黑板非但不能做到收集利用粉笔灰的作用,而且还 需要人去反复的擦洗,早已不适合现如今的环保低碳观念。 于是我们根据带轮的特点,设计了一个自动无尘黑板。本 作品根据这一背景设计了一个自动无尘黑板,制造成本低, 并且操作简单,可实现自动擦拭,收集粉笔灰等功能,保 护教师和学生的身体健康,并有效解决了教室粉尘污染问 题,也节省了老师的时间与体力。更加重要的是给学生们
14 杆进行手动操作 。
15
16
2019/12/30
机械创新设计作品演示
长沙民政职业技术学 院机电1231班曹卓
1
关于现有黑板缺陷问题
无法收集粉笔灰,有害健康 不够环保,不够低碳 无法实现自动化,干扰教学进程 雨天黑板面有水无法使用
68% 14% 12%
6%
2
自动无尘黑板设计背景
在当今这个物质丰富的社会,人们更加重视自身的健康问 题。教室是个教书育人的地方,然而不起眼的粉笔灰却严 重的危害着老师和学生的身体健康。据调查显示,长期吸 入粉笔灰不仅会对呼吸道系统和肺部产生危害,还对眼睛、 耳、皮肤也有一定的伤害,甚至会引起急性肺炎、尘肺等 疾非但不能做到收集利用粉笔灰的 作用,而且还需要人去反复的擦洗,如此一来对 老师和学生的身体健康产生了很大的危害。假如 长期吸入粉笔灰不仅会对呼吸道系统和肺产生危 害,还对眼睛、耳、皮肤也有一定的损害,严重 的会引起急性肺炎、尘肺等疾病。在这样的情形 之下,我们设计的自动式黑板完全可以避免上述 危害的产生,而且还能带给同学们环保低碳的意 识。此外我们的黑板安装简单,好用,完全可以 实现自动化,即使在停电的情况下也可以利用摇
3 从小就树立一种环保低碳的意识。
自动无尘黑板
a.作品主视图
4
b.作品立体图

机械创新设计作品演示PPT课件

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旋转书架
第9页/共13页
旋转书架 • 4运动动画
第10页/共13页
旋转书架
• 5 创新点及应用 ① 使用旋转书架可以方便的取下上层的书; ② 旋转书架外观美观,有特点,实用性强,市场推
广性高; ③ 旋转书架可以方便小孩及残疾人或者身高矮小的
人使用; ④ 满足的客户,美观,实用,方便等诸多优点。
第11页/共13页
致谢
第12页/共13页
感谢您的观看。
第13页/共13页
旋转书架
• 作品内容简介 • 1 研制背景及意义 • 2 设计方案 • 3 设计原理 • 4 运动动画 • 5 创新点及应用
第1页பைடு நூலகம்共13页
旋转书架
• 作品内容简介 本书架可旋转,存书量大,美观,内圈为固定的,不可旋转,外圈可以旋
转。
第2页/共13页
旋转书架
• 1 研制背景及意义 当前市场上还没有一款专为残疾人及儿童使用的书架,本旋转书架
为最新创新设计,美观实用,市场推广性高。方面老人,儿童,残疾人。
第3页/共13页
旋转书架
• 2 设计方案 书架为3层结构,内圈不可旋转,外圈可以旋转。旋转利用轴承。
第4页/共13页
旋转书架 • 3 设计原理
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旋转书架
第6页/共13页
旋转书架
第7页/共13页
旋转书架
第8页/共13页
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(5)对产品的零件公差与配合公差进行分析 公差问题的 分析是反求设计中的难点之一。
(6)对产品中零件的材料进行分析 (7)对产品的工作性能进行分析 通过分析产品的运动特
性、动力特性及其工作特性,了解产品的设计方法,提 出改进措施。 (8)对产品的造型进行分析 (9)对产品的维护与管理进行分析
反求工程与科学技术的发展
日本东洋工业公司1961年从西德引进了一种旋转活塞发动机, 经过运转实验后,发现活塞表面容易产生振纹失效,于是由此研 究发明出理想的润滑耐磨材料、密封材料及非破坏检验法(ND I)克服了振纹。此后,日本的旋转活塞发动机质量超过西德, 并畅销全球。
日本战后的“吸收性战略”获得了巨大的成功,1945~1970 年,日本用60亿美元引进先进技术,并投资150亿美元进行消 化吸收,取得约26000项技术成果。成功的技术引进使日本节 省了约9/10的研究费用,节省了2/3的研究时间。反求工程的
第八章 反求工程与创新设计
第一节 反求工程概述
把别的国家的科技成果加以引进,消化吸收,改进提高, 再进行创新设计,进而发展自己的新技术,是发展民族经济 的捷径。称这一过程为反求工程(或逆向工程)。
在20世纪中后期,世界各国基于引进技术的为反求工 程的应用已非常广泛,总结了许多应用反求工程进行技术 创新的经验,其中以日本的技术引进与创新最为突出。
反求设计分为两个阶段:
反求阶段 再设计阶段
反求阶段:通过对原有产品的剖析,知其所以然。吸取其技 术精华、关键技术,达到为我所用。分析原有产品的技术矛 盾,为改进或创新提出方向。
再设计阶段:进行二次设计,开发出同类型的创新产品
机械设备反求设计一般要经历如图所示的流程。
三、零、部件的测绘与分析 在进行测绘之前,应备齐、读懂有关资料,为反求设计作前
大量采用为日本的经济振兴,进而创造和开发各种新产品 奠定了很好的基础。
基于引进技术的反求工程一般要经历以下过程: (1)引进技术的应用过程 学会引进产品或生产设备的技术
操作引进产品或生产设备的设计原 理、结构、材料、制造工艺、管理方法等项内容进行深入 的分析研究,做到“知其所以然”。
反求设计是创新的重要方法
一般情况下,有两种创新方式。第一种是从无到有,完 全凭借基本知识、思维、灵感与丰富的经验。第二种是从有 到新。借助已有的产品、图样、音像等已存在的可感观的实 物,创新出更先进、更完美的产品。反求设计就属于第二种 创新方式。
由于已存在真实的东西,人的设计方式是从形象思维开 始的,用抽象思维去思考。这种思维方式符合大部分人所习 惯的形象—抽象—形象的思维方式。由于对实物有了进一步 的了解,并以此为参考,发扬其优点,克服其缺点,再凭借 基本知识、思维、洞察力、灵感与丰富的经验,为创新设计 提供了良好的环境。
在当今世界上,只有科学技术才能兴国。由于各国科学 技术发展的不平衡,经济发展速度的差距很大。引进发达国 家的先进技术为已用,是发展本国经济的最佳途径。
我国是一个发展中的国家,科学技术相对落后,投入大 量资金去研究发达国家已推向市场的产品或技术是安全没有 必要的。这不仅浪费资金,也拖延发展经济的时间。而且涉 及到发展经济的科学技术领域非常广泛,我国也缺少巨额资 金去进行大面积的科技研究。因此,引进发达国家先进的科 学技术或先进的产品,然后进行反求设计,仿造或创新设计 更新的产品,是发展中国家发展国民经济的必由之路。
反求设计与知识产权
在从事反求设计时,一定要懂知识产权,不要侵害别人的专 利权、著作仅、商标权等受保护的知识产权。同时也要注意 保护自己所创新部分的知识产权。一定要处理好引入技术与 反求设计的知识产权关系。
第二节 已知机械设备的反求与创新设计
因存在具体的机器实物,又称实物的反求设计。硬件的反 求设计,是反求工程中最常用的设计方法。
分析,以获得详细的设计资料。
(3)可对产品或设备的尺寸直接进行测试与分析,以获得重 要的尺寸设计资料。
(4)目的是反求仿制时,缩短了设计周期,提高了产品的生 产起点与速度。
(5)仿制产品与引进产品有可比性,有利于提高产品的质量。 (6)在仿制的基础上加以改进和创新,为开发新产品提供了 有利条件。
二、机械设备反求设计的过程
一、机械设备反求设计的种类与特点
1.机械设备反求设计的种类 (1)整机的反求 如一台发动机、一台机车
(2)部件反求
如机床中的主轴箱、后桥、液力变矩器 飞机的起落架等,一般是关键部件
(3)零件反求 如凸轮轴、后桥中的圆锥齿轮
2.机械设备反求设计的特点 (1)具有形象直观的实物,有利于形象思维。 (2)可对产品或设备的性能、材料等项内容直接进行测试与
反求设计中应注意的问题 (1)探索原产品的设计思想 是产品改进设计的前提。 (2)探索原产品的原理方案设计 各种产品都是按一定的
要求设计的,而满足一定要求的产品,可能有多种不同 的形式。所以产品的功能目标是产品设计的核心问题。 不同的功能目标可引出不同的原理方案 (3)研究产品的结构设计 产品中零、部件的具体结构是 产品功能目标的保证,对产品的性能、成本、寿命、可 靠性有着极大的影响
(3)引进技术的创新过程 在上述基础上,消化、综合引进的 技术,采众家之长,进行创新设计,这一过程是反求工程最
重要的环节,也是利用反求工程进行创新设计的最后结果阶段。
反求设计的过程就是从认识产品到再现产品,进而再创新
性的开发产品的过程,反求设计已成为世界各国发展科学
技术,开发新产品的重要设计方法之一
在二战结束后,日本在经济上落后二、三十年。为恢 复和振兴经济,日本在20世纪60年代提出科技立国方针: “一代引进,二代国产化,三代改进出口,四代占领国际 市场”于是日本在消化、吸收引进技术的基础上,采用移 植、组合、改进等方法开发出许多创新产品,其中在
汽车、电子、光学设备和家电等行业上最突出。
美国人发明的晶体管技术原来仅用于军事领域。但日本 S0NY公司买回晶体管专利技术后,进行反求研究,移植于民用领 域,开发出晶体管收音机,占领国际市场。
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