机械创新设计-绪论资料.ppt

创新设计概论 机械创新设计 高志 刘莹编著 清华大学出版社 创新??? 神秘??? 什么时候需要创新？ 创新的诀窍是什么？ 创新的意义何在？ 创新并不神秘 创新并不神秘 中学生的发明—— 充气雨衣，又名吹气衣。?　　普通的雨衣，穿着起来下摆总爱贴在裤腿上，雨水就会流到裤腿上和雨靴里，这大概是人们不爱使用雨衣的原因。充气雨衣在普通雨衣的下摆边添装一条可充气的、适当粗细的塑料管子。使用时在管子中吹气，雨衣下摆就被撑起，避免裤腿和雨靴被淋湿 。 创新并不神秘 中学生的发明—— 夜明珠笔与带灯伞 普通拉链 尼龙拉链 炊事员与蜂窝煤 创新价值的时效性——普通相机PK数码相机 最早提出来的是美国经济学家J.I.熊彼特在1912年最早提出，他归纳了5个内容： 生产一种新产品； 采用一种新技术； 利用或开拓一种新材料； 开辟一个新市场； 采用一种新的组织形式或管理方式。 创新具有多个侧面，提高工作效率或巩固了企业的竞争地位；改善人们生活质量等。 创新不一定是全新的东西，旧的东西以新的形式出现或以新的方式结合出现都是创新。 意大利画家——达芬奇设计的小车模型 达芬奇设计的“飞行器”和“降落伞” 2、创新的涌动力 存在于人类自身的潜创造能力，只有在一定压力和一定条件下才会释放出能量。 轴的结构设计过程 按功率计算出轴的最小直径 根据轴上零件的周向固定和轴向固定 查阅设计手册 结构设计 1）MCD与常规机械设计 ①常规机械设计：是在给定机械结构或只对某些结构作微小改动的情况下进行的。 机械总体方案设计——机械的运动设计——机械的动力设计——机械的结构设计 ②机械创新设计：相对常规设计，它特别强调人在设计过程中（总体方案，结构设计）的主导性及创造性作用。 2）MCD与创造发明 ①机械的创造发明大多属于机械结构方案的创新设计 ②MCD要探索机械产品创新发明的机理、模式及方法，具体描述机器产品的创新设计过程，并将它程式化、定量化、乃至符号化、算法化。 ③现代机械设计方法学库：机械创新设计（MCD），机械系统设计(SD)，计算机辅助设计（CAD）、优化设计(OD)、可靠性设计（RD）、摩擦学设计（FD） 、有限元设计（FED）。 3．机械创新设计的特点： 1）多种学科的交叉、渗透与融合。 2）在知识和经验积累的基础上进行思考、推理、判断，以及创造性发散思维（灵感、形象的突发性思维）相结合的方法。 3）应尽可能在较多方案中进行方案优选。 4）多次反复、多级筛选过程。 三、有关机构的几个名词术语 机械：机器和机构的总称 机器：人为的通过运动变换或传递机械能、物体和信息的物件的组合体 机构：机器中执行机械运动的装置 （2）原有机构演化、变异，导致结构变化 2、机构应用创新设计 3、机构组合设计，导致新机构系统的出现 原因：1、人才培养模式：以传授知识为主 2、科技体制，激励评价机制 3、经济基础（经费） 第五节 创新教育与人才培养 一、改革与发展创新教育是主旋律 现状： 1、学生在校期间学的知识很多，但可应用于创造性劳动的知识太少。 2、25~45岁是创造力最佳阶段，我国大多数发明家在45岁以上。 3、我国每年培养有百万大学生，而年轻人中的发明家很少，美国麻省理工大学仅1996年一年就有400多项发明。 关键是人才的培养（具有创新能力的人才）——改革与发展创新教育是主旋律。这也是开设《机械创新设计》课程的重要目的之一。 设计实例一：薯条加工机的设计 1、常规设计： 2、现代设计： 3、创新设计： 需要设计清洗、削皮、切条三套设备，由 于红薯形状和大小差异很大，控制削皮的厚度较难，导致浪费严重，生产率也低。 1、? 常规设计方法 第一道工序：清洗：设计清洗机 第二道工序：削皮：设计削皮机 红薯固定，刀旋转，完成削皮的任务。 第三道工序：切片后再切条。 刀 红薯 2、现代设计： 在设计思想没有改变时，通过计算机仿真、 优化设计等，可减少削皮的损失、提高生产 率，但仍然不理想。 3、创新设计： 清洗 粉碎 过滤去皮 挤压成型 油炸成产品 创新导致加工设备的改变 红薯泥 薯条 椰子 椰肉 刀具 设计实例二：椰肉加工机的设计 1、常规设计： 椰子剖开 旋转 刀具切削 结果