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创新设计概论 1 创新设计概论设计作业 姓名： 学号： 班级： 一、机构创新方法的研究及现状分析 我写的这篇论文从机构的研究创新方法出发， 提出几种机构创新方法， 为新 机器的创新设计提供一些有效途径。 从设计方法学来说， 设计一部新机构产品可以采取功能分析方法， 将机械产 品的总功能分解成若干子功能，各子功能所需完成的动作要求可以用执行机构 来完成。因此，新机械的设计从实现工艺动作过程来说，就是确定由若干执行 机构组成的机械运动方案，机械运动方案往往对机械产品结构是否新颖，性能 是否优良，工作是否可靠等方面具有十分重要的影响。 确定所需执行机构的途径一般有两个： 一是查阅按功能和动作分类的机构应 用示例进行机构选型；二是构思创新机构。 创新机构是机器创造发明的重要内容，创新机构要立足于“巧”字， “巧” 是简单的机构完成较为复杂的动作过程， “巧”是广泛应用多种原理构思出独特 的机构。“巧”的本质就是扩展构思路子 ,实现最佳设计。 机构创新是比较困难的， 但并不是没有规律可寻。 机械产品的创新，其中一个重要内容是进行机构的创新，机构创新的目 的要求能达到构思新颖、结构独特、动作合理和工作可靠等重要指标。一个优 秀的创新机构往往给人产生耳目一新的感觉和拍案叫绝的喜悦。例如，抓斗大 王包起帆同志发明的梅花抓斗，由于另辟蹊径采用了多自由度滑轮及复式滑块， 使抓斗可靠地异步动作，解决了生产中的难题，多次获得国际发明金奖。现在 人们愈来愈重视机构创新设计，但苦于缺乏适合机构创新方法。因此，试凑、 反复摸索等等都要费去人们许多宝贵的时间。 所以根据 创造性思维和创造性技法的普遍规律与机构具体特点 相结合及查找相关的文献， 我归纳总结出几种机构创新 设计方法。 二、机构创新研究方法 1、运动合成法 运动合成法是利用连杆运动位姿和连架杆的运 动来构思实现给定的动作。图 1 所示摇块机构，将摇块 上的与机架相连的两转动副元素扩大为圆盘与圆柱孔。 图 1 在圆盘开有圆柱油缸与连杆 3 上活塞组成移动副，利用构件 3、4 的相对移动来 吸油、压油、 4 相对机壳的摆动来接通吸油口、排油口，从而完成泵油的工作。 利用连杆与连架杆的运动合成构成了结构简单的油泵。 图 2 所示 ABCD 铰链四杆机构，利用连杆的特殊构形、位姿和连架杆的构 形、位移这两者的运动合成可在料库下将工件接住并挡住其后的工件，然后接 住的工件送至所需位置。这是构思创新运用简单机构完成较为复杂的动作过程 的典型例子。 图 2 2、逆反思索法 图 3 所示为异步抓斗。它采用多自由 度差动滑轮组和复式滑块连杆机构达到三对 爪子分别闭合的需要。利用多自由度差动滑 轮组是一种极为成功的联想扩展法的应用。 多自由度差动滑轮组比其它多自由度机构结 构简单、工作可靠。其构思巧妙能令人叫绝。 图 4 所示为自动液位升降记录仪 , 它将重锤与 浮子浮力的平衡原理以及将运动变换成直 线。 图 3 逆反思索法是采用相对运动原理 , 工件只需向前运动 , 利用复杂形的固定板 图 4 来实现工艺动作过程。这种方法可使执行机构大为简化 , 是一种值得推广的机构 创新方法。 图 5 所示采