机械创新设计-机构创新设计
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机械运动方案及机构创新设计
一、背景
注射器是一种用于注射药物的医疗器械,它能够有效地把药物注入患
者的体内,因此在医疗中十分重要。
传统注射器办法主要是手动操作的,
由于操作不熟练,容易造成注射量的误差,严重影响治疗效果。
因此,将
注射器的操作过程改为自动挡模式,成为近年来研究热点之一
二、机械运动方案
1.机构设计
采用该方案的射针机构,机构由漏斗、针尖器及轴承支撑立柱三部分
组成。
其中,漏斗主要用于装载药物,同时也是用于支撑的结构部分;针
尖器主要用于控制射针运动;立柱采用轴承支撑以加强稳定性。
2.移动端设计
采用该方案的移动端,由电机、减速机、内、外齿轮、链条轴承组成。
电机作为动力源,通过减速机将高速运动的动力转换为低速运动,然后再
转移到内、外齿轮上,通过链条轴承将低速运动传递给射针机构,以控制
射针的运动。
1.射针机构设计
采用该设计的射针机构,漏斗内部多加入一个推杆机构,与漏斗下方
的针尖器共同,形成一个滑动机构,漏斗内装载药物,药物通过推杆机构
推动针尖器向前面射出。
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。
机械创新设计课程标准1. 概述机械创新设计课程是针对机械类专业学生开设的一门课程,旨在培养学生的机械设计创新能力和跨学科综合能力,通过课程学习,帮助学生掌握机械设计理论和应用技能,能够独立进行机械产品的创新设计。
2. 课程目标通过本课程的学习,学生应该达到以下目标: - 掌握机械设计和制造的基本知识和技能; - 能够运用所学知识,完成机械产品的创新设计; - 了解机械设计中的现代设计理念和方法; - 培养团队合作和跨学科综合能力; - 增强制造资源的利用和生态环境保护的意识。
3. 课程内容本课程的主要内容包括但不限于以下几个方面:3.1 机械设计基础•机械制图和CAD软件应用;•机械零件制造工艺和质量要求;•机械运动学和动力学基础;3.2 现代机械设计理念和方法•机械工程设计的先进观念和现代设计方法;•基于人因工程学的可持续设计理念;•基于数字化技术的虚拟样机设计方法;•基于智能化技术的仿生设计方法。
3.3 机构设计和机械系统设计•机构设计原理以及机械系统组成和分析;•均衡与动态平衡计算方法;•机械传动和控制系统设计;•机械结构静态和动态强度及振动分析。
3.4 创新设计实践•项目制作和完成,如机械原型的设计和制作;•团队协作和角色分工;•创新设计工程的市场分析和商业模式创新。
4. 考核方式课程考核方式一般包括期末考试、课堂作业和项目制作。
其中,期末考试通常占总成绩的50%以上,课堂作业占20%左右,项目制作占30%。
同时,本课程重视跨学科综合能力的发展,因此,教师将通过课程小组探讨、个人报告和演讲等方式来考核学生的跨学科能力。
5. 参考书目•《机械设计与制造导论》•《机械设计手册》•《机械制图与CAD软件应用》•《机械结构设计和强度分析》•《现代机械设计方法》6.机械创新设计课程作为机械类专业的一门重要课程,旨在培养学生的机械设计和创新能力。
通过学生的实践示范与教师的辅导指导,能够促进学生创新数据的应用与技术的创新,培养未来的机械工程技术精英,为我国的工业发展做出贡献。
1、机械创新设计:是指充分发挥设计者的创造力,利用人类已有的相关科学技术成果进行创新构思,设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品的一种实践活动。
2、机械创新设计包含两部分:一是改进完善生产或生活中现有机械产品的可靠性、经济性、适用性等技术性能;二是创造设计出能满足新的生产或生活需要的新机器、新产品。
3、体现创新意识的思维方法:综合、还原、对应、移植、离散、逆反。
4、创新设计的原则:创新原则、实用原则、经济原则、美观原则、道德原则、技术规范原则、可持续发展原则。
5、创造技法:移植法、头脑风暴法、默写式头脑风暴法、KJ法、集思广益法、德尔菲法、戈登法、卡片法、NM法、联想法、组合法、设问法。
(移植法:发明者把某一种技术领域中的技术手段和方法,移植应用到另一技术领域,从而得到新发明。
技术手段移植、技术原理移植、技术功能移植)(头脑风暴法:是一种从心里上激励群体创新活动的最通用的方法,形容创造性思维自由奔放、打破常规,创新设想如暴风骤雨般的激烈涌现。
原则:自由畅想原则、严禁评判原则、谋求数量原则、借题发挥原则。
)6、产品创新有两类:第一类是原理上的改变,如从无到有的创新;第二类是在第一类的基础上进行改进,这类改进更符合使用者的行为习惯和个性需求。
在产品设计过程中,能集中体现这两类创新的工作就是机械运动系统方案创新设计7、机械产品的设计一般要经历一下四个阶段:规划设计阶段、方案设计阶段、技术设计阶段、施工设计阶段8、“数”是发展的核心;“精”是发展的关键;“极”是发展的焦点;“集”是发展的方法;“自”是发展的条件;“网”是发展的道路;“智”是发展的前景;“绿”是发展的必然。
(以上八者彼此渗透,相互促进)9、回顾TRIZ研究的历史,阐述了TRIZ发展的4个时期,即:萌芽时期、初建时期、发展时期、成熟时期。
TRIZ研究的现状,指出西方发达国家美、德、英、法、瑞典及俄罗斯、日本等走在了世界的前列,我国还处在TRIZ理论的引进、宣传与推广阶段.目前,TRIZ发展已进入成熟期,TRIZ原理不仅应用于发明创造,还可用于企业管理、社会政治、经济、商贸、建筑、教育等非技术领域.今后TRIZ的发展趋势为TRIZ自身的完善及与其他方法的集成,经过20—30年的时间,将进入衰退期.20—30年以后,将会出现更高级的"TRIZ"来解决五级(重大)发明问题。
机械运动方案及机构的创新设计一、引言机械运动是现代工程中的一项基础性任务,广泛应用于各个领域,如制造业、航空航天、汽车工程、医疗设备等。
而机械运动方案的创新设计,对于提高工程的效率、降低成本、增强产品的竞争力具有重要意义。
本文将从创新思路、机构设计和实例应用三个方面,探讨机械运动方案及机构的创新设计。
二、创新思路1.多学科交叉融合:机械运动方案的创新设计需要多学科的综合应用,如机械工程、电子工程、材料科学等,通过不同学科的结合,可以获得更为丰富的创新思路。
2.充分利用信息技术:信息技术的快速发展为机械运动方案的创新提供了新的思路和手段,如基于计算机模拟的仿真设计、智能控制系统等,能够提高设计效率和准确性。
3.绿色环保意识:在机械运动方案设计中,应充分考虑绿色环保的要求,如减小能耗、降低噪音、减少污染等,这也是当前社会发展的趋势和目标。
三、机构设计1.驱动系统设计:驱动系统是机械运动的核心,其设计应兼顾效率和可靠性。
可采用新型的传动方式,如减速器、液压传动、电动传动等,以提高效率和减小体积。
2.结构设备创新:结构设备的创新是机械运动方案设计的重要组成部分。
通过改变结构和材料的组合方式,可以实现轻量化和强度提升的目标。
同时,也可以考虑采用可拆卸的结构,方便维护和更换。
3.运动控制系统设计:运动控制系统是实现机械运动方案的关键,其设计应考虑运动轨迹控制、力与位置的控制等问题。
可以采用精确的位置传感器、智能控制算法等技术,以实现更加精确和高效的运动控制。
四、实例应用1.机械手臂创新设计:机械手臂广泛应用于装配线、物流仓储等领域,其创新设计可以改善操作效率和安全性。
可以采用新型的执行器和控制算法,实现更为精准和灵活的运动控制。
2.机械传动系统创新设计:机械传动系统是许多机械运动的核心,其创新设计可以提高效率和可靠性。
可以利用新型的材料和结构设计,实现更高的变速比和传动效率。
3.智能运动控制系统创新设计:智能运动控制系统可以根据实际需求,自动调整运动轨迹和力度,提高运动的效率和质量。
图1 曲柄滑块机构示意图图4-2 曲柄摇杆机构示意图
图4-3 内燃机机构示意图图4-4 精压机机构示意图
图4-5 牛头刨床机构示意图
图6 两齿轮—曲柄摇杆机构示意图
图7 喷气织机开口机构示意图图4-8 冲压机构示意图
图4-9 筛料机构示意图图4-10 插床机构示意图
图11 凸轮—连杆组合机构示意图图12 凸轮—五连杆机构示意图
图13 行程放大机构示意图图14 自卸货车翻转机构示意图
图15 齿轮齿条—双曲柄滑块机构示意图图16 盘型凸轮(尖端推杆)机构示意图
图17 冲压机构示意图
图18 双摆杆摆角放大机构示意图
图19 双摇杆机构示意图。