文档介绍:机械创新设计案例
我们知道,目前,机械产品的国际竞争非常激烈,要保持和发展 我国机械产品在机械市场中的份额, 关键靠的就是创新。 我们要摆脱 现在在机械创新设计上的落后局面, 就要我国机械人才的创新设计能 力。
机械创新设计是一个极其重要而又困难的实践性较强的研究课 题。要进行机械创新设计要有两个必要条件: 一是充分获取适用的知 识;二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。 设 计过程充满了矛盾, 所获取的知识应有助于矛盾的迅速解决, 这就要 求知识获取工具紧密集成到设计过程中, 因此要统一研究知识获取工 具与设计系统。 另外,人类的创新设计思维模式是在长期的成功设计 经验中总结形成的,因此设计系统必需符合创新设计思维规律。 案例一:新型内燃机的开发实例
一般圆柱凸轮机构是将凸轮的回转运动变为从动杆的往复运动, 而此处利用反动作, 即当活塞往复运动时, 通过连杆端部的滑块在凸 轮槽中滑动而推动凸轮转动,经输出轴输出转矩。活塞往复两次,凸 轮旋转 360°。系统中没有飞轮,控制回转运动平稳。
这种无曲轴式活塞发动机若将圆柱凸轮安装在发动机的中心部 位,可在其周围设置多个气缸,制成多缸发动机。通过改变圆柱凸轮 的凸轮轮廓形状可以改变输出轴的转速, 达到减速增矩的目的。 这种 凸轮式无曲轴发动机已用于船舶、重型机械、建筑机械等行业。
旋转式发动机与传统的往复式发动机相比,在输出功率相同时,
具有体积小、重量轻、噪声低、旋转速度范围大以及结构简单等优点, 但在实用化生产的过程中还有许多问题需要解决。
随着生产科学技术的发展,必然会出现更多新型的内燃机和 动力机械。人们总是在发现矛盾和解决矛盾的过程中不断取得进步。 而在开发设计过程中敢于突破,善于运用类比、组合、替代等创新技 法,认真进行科学分析,将会使人们得到更多创新的、进步的、高级 的产品。
案例二:圆柱凸轮数控铣削装置的创新设计实例
圆柱凸轮作为一种机械传动控制部件,具有结构紧凑、工作可 靠等突出优点,但其加工制作比较困难。东北大学东软集团生产的医 用全身CT扫描机,有一对复杂的圆柱凸轮,过去一直采用手工加工, 不仅制造精度低,而且劳动强度大,生产效率低,成本高。为此,负 责机械加工的东北大学机械厂提出要研制一种精度较高、操作方便