机械创新设计 第6章机构再生与创新设计
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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。
第一章创新实践可分为3个阶段(1)了解问题:目标是什么?未知量、已知量是那些?情况如何?能满足情况的需要吗?能否决定未知量,是否足够,是否重复或抵触?可以画张图,引入合适的标志,把情况的各部分加以分解。
(2)设计方案:遇到过这个问题吗?知道相关的问题吗?可能运用什么原理?通过不同的方法设计各种方案,并进行优化。
(3)执行方案:实施设计方案,在每一步骤中对方案修改完善,必要时重新设计方案,以取得最好的成效。
任何一个创新几乎都要经过上述3个阶段,一般最困难的是第二阶段,最关键的往往是第三阶段。
创新设计设计类型的内容特点,一般将设计分为下面3种:1开发性设计在工作原理、结构等完全未知的情况下,针对新任务提出新方案,开发设计出以往没有过的新产品。
2.变型设计在工作原理和功能结构不改变的情况下,对已有产品的结构、参数、尺寸等方面进行变异,设计出适用范围更广的系列化产品。
3.适应性设计亦称反求设计。
针对已有的产品设计,在消化吸收的基础上,对产品作局部变更或设计一个新部件,使产品更能满足使用要求。
开发设计以开创、探索创新,变型设计通过变异创新,适应性设计在吸取中创新。
创新是各种类型设计的共同点。
二、设计思路和设计过程1.产品规划阶段——明确设计任务和要求,提出设计任务书2.原理方案设计阶段——确定工作原理,分解子系统,绘制方案简图3.技术方案设计——进行总体设计和结构设计,完成产品全部生产图纸,编制设计说明书、工艺卡等技术文件4.改进设计机械的功能要求1)运动要求:如运动规律、轨迹、行程、速度、加速度、转速、调速范围、运动的精确性等。
(2)动力要求:传递的功率、转矩、力、加速性能、效率等。
(3)安全要求:强度、刚度、稳定性、热力学性能、摩擦特性、振动、机械工作的安全性及操作人员的安全性等。
(4)经济要求:设计和制造的经济性、使用和维护的经济性等。
(5)可靠性和寿命要求:包括零部件和机械实现预期功能的可靠性,零部件和机械的耐磨性、疲劳强度、失效和使用寿命等。