机械创新设计第八章

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。
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
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
操作和维修，做到“知其然”。
（2）引进技术的消化过程 对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。
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。
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
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。
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
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。
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
（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ห้องสมุดไป่ตู้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
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
（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