机电工程基础

上海大学2013 ～2014 学年秋季学期研究生课程考试

（小论文）

课程名称：机电工程基础课程编号：

论文题目: 打孔装订机的机构创新设计

研究生姓名: 王栋学号: 13721445 论文评语:

成绩: 任课教师:

评阅日期:

打孔装订机的机构创新设计

王栋

（上海大学机电工程与自动化学院，上海）

摘要：随着我国金融业的不断发展和办公化要求的不断提高，市场对打孔装订设备的需求不断增大；同时，人们对健康环保意识的不断增强，使得对打孔装订设备工作性能的要求越来越高。基于这种情况，一种环保型打孔装订机开始在市场上出现。但是它存在着故障率高、无故障工作时间短等缺陷，因此，需要对打孔装订机进行创新设计，提高其性能，减少故障率，同时创新设计出真正满足市场的需求产品。

本文对打孔装订机的创新设计主要分为以下两个内容：

一、运用TRIZ 理论，将原有的打孔装订机进行创新设计，设计出新型的螺旋传动系统。经试验表明，新型的打孔装订机与原设备相比，虽然没有增加新的功能，没有提高自动化程度，但是，极大地降低了设备的故障率，从整体上提高了设备的可靠性。

二、运用组合创新法，创新设计出打孔装订机的关键部件——新型的上、下装订运动机构。

关键词：打孔装订机；创新；TRIZ；组合创新法

The Mechanism Innovative Design for the Bookbinding Machine

WANG Dong

(School of Mechanical and Electrical Engineering and Automation, Shanghai university, Shanghai,,China)

Abstract: With the development of the finance trade and the office ，the need for a bookbinding machine increases in the market. And with development of environment protection consciousness of the people, the performance of the bookbinding machine is increased. Just based on that case, the bookbinding machine without air pollution was designed and produced. But it has some disadvantages, such as the high rate of breakdown and the quick worn-out of the key parts etc. So a new kind of bookbinding machine should be designed innovatively. The performance of itshould be enhanced and the trouble rate should be decreased. The new machine will meet a need of the market.

Tow parts make up of innovative design of the bookbinding machine in the thesis:

Firstly, the primary bookbinding machine is designed innovatively with TRIZ. The new drive system made up of gear and helix is designed. It is proved by experiments that the new machine has the same function and automatic degree as the old. But the reliability of the new machine has been enhanced and the trouble rate has been reduced greatly.

Secondly, bookbinding equipment and a detent which are the key parts of the bookbinding machine have been designed with Innovative Theory ofCombination.

1.引言：

随着市场经济的繁荣，商业活动的效率越来越高，作为经济生活主要舞台和社会生活重要枢纽的金融业所承担的业务量也随之空前提高，各种新型支付方式的规范和完善使各种票据的使用量不断上升，票据装订工作已经由一个辅助工序转变成一个重要步骤，这项任务完成的效率会直接影响金融活动的效率，同样，此项工作的质量也会影响金融活动的质量，从而进一步影响金融机构在市场中的信誉。所以传统的手工装订方式已经不再适应这种优质高效的工作要求，应被淘汰。与此同时，现代人的环保和健康意识越来越高，传统纸张打孔（钻孔、冲孔）方式产生大量飞屑，对空气和人体都非常有害，所以迫切需要一种新型的环保的票据装订设备。正是基于上述需求，我们设计开发出一种无飞屑、环保型的打孔装订机。

本课题以创新设计高性能的打孔装订机为出发点，以 TRIZ 理论、组合创新法为理论基础。前苏联以Cenrich A1tshuller为首的原苏联科研人员于1946年开始了有关TRIZ理论和实践的研究，在研究分析了世界上250多万件高水平发明专利的基础上，提出了一套全新的创新设计理论——发明问题解决理论(TRIZ理论)。二十世纪80年代末以前，TRIZ理论对其他的国家处于保密状态。90年代，随着前苏联的解体，一批研究TRIZ理论的科学家移居美国。他们将TRIZ理论带到了西方，并迅速引起了学术界和企业界的极大关注。西方很多企业，如波音、福特、通用、摩托罗拉、三菱等大企业在新产品开发中应用TRIZ理论，都取得了可观的经济效益。组合创新法是一种最常见的创造技法。它是按照一定的需要，将两个或两个以上的因素通过巧妙的组合，获得具有统一整体功能的新产品的手段。组合创新法应用的单元一般是比较成熟的技术，不需要从头开始，因而可以最大限度的节约人力、财力和物力。在当代社会生产和生活中，存在着大量先前已经开发出来的技术，只要进行合理组合，就能创造出合适人们需要的崭新系统。以组合求发展，由综合而创造，已成为当代设计发展的主流。但组合创新法暴露出的缺点，一是创新过程依靠设计者的经验和原有成熟技术的知识库，其次是在创新过程中没有严密的逻辑性和严密的推导过程，仅仅是一种创新构思。

本课题研究的主要内容：

（1）运用TRIZ 理论，创新出新的打孔装订机的进给系统，解决了原有进给系统故障率高、个别零件失效快的问题。

（2）运用组合创新设计法，设计出装订机构。