機械創(chuàng)新設計-緒論(編輯修改稿)
2025-09-11 22:21 本頁面
【文章內容簡介】 ① 機械的創(chuàng)造發(fā)明大多屬于機械結構方案的創(chuàng)新設計 ? ② MCD要探索機械產品創(chuàng)新發(fā)明的機理、模式及方法，具體描述機器產品的創(chuàng)新設計過程，并將它程式化、定量化、乃至符號化、算法化。 ? ③現代機械設計方法學庫：機械創(chuàng)新設計（ MCD），機械系統設計 (SD)，計算機輔助設計（ CAD）、優(yōu)化設計 (OD)、可靠性設計（ RD）、摩擦學設計（ FD） 、有限元設計（ FED）。 二、機械創(chuàng)新設計的過程 1． MCD的基本過程： 綜合過程、選擇過程、分析過程。 2．四個階段： （ 1）確定機械的基本原理； （ 2）機構結構類型綜合及優(yōu)選； （ 3）機構運動尺寸綜合及其運動參數優(yōu)選； （ 4）機構動力學參數綜合及其動力參數優(yōu)選 3．機械創(chuàng)新設計的特點： ? 1）多種學科的交叉、滲透與融合。 ? 2）在知識和經驗積累的基礎上進行思考、推理、判斷，以及創(chuàng)造性發(fā)散思維（靈感、形象的突發(fā)性思維）相結合的方法。 ? 3）應盡可能在較多方案中進行方案優(yōu)選。 ? 4）多次反復、多級篩選過程。 – 機械： 機器和機構的總稱 – 機器： 人為的通過運動變換或傳遞機械能、物體和信息的物件的組合體 – 機構： 機器中執(zhí)行機械運動的裝置 三、有關機構的幾個名詞術語 機器實例 機器 機器所共有的三個基本特征： 3)機器可以實現人所期望的機械能、物體和信息的變換和傳遞。 2)機器都有確定的運動。 1)它們都是一種人為的實體的組合，而不是自然之物。 凡同時具備上列三個特征的實體組合便稱為機器。 (2) 執(zhí)行部分 執(zhí)行部分處于整個機器傳動運動的終端，完成預期的機械動作。執(zhí)行部分可以是一個或多個構件，且其結構形式隨機器的用途不同而呈現不同形式。有時機構也能成為執(zhí)行部分，如許多機械手的抓取部分常為連桿機構。 最一般意義上的機器由下列四部分組成： (1) 原動部分 原動部分是機器動力的來源。常用的原動機可分成一次原動機和二次原動機。一次原動機把自然界的能源轉變?yōu)闄C械能。二次原動機把二次能源如電能、液能轉變?yōu)闄C械能。有的簡單機器的原動部分為人力。 (4)控制和操縱部分 該部分的作用是使機器上的原動部分、執(zhí)行部分和傳動部分協調工作。控制部分是指通過測量元件取得機器運行的一定信息，并轉換為控制信息，交由控制器發(fā)出信號到操縱部分，使被控制對象的運動情況發(fā)生變化。 (3)傳動部分 傳動部分介于原動機與執(zhí)行部分之間，用以傳遞 運動 及 動力 。當原動部分的速度大小不能滿足執(zhí)行部分的需要時，傳動部分用以實現運動的增速或減速。 機 器 動力部分 傳動部分 執(zhí)行部分 控制部分 下圖為一臺單缸內燃機，可以把燃油燃燒時產生的熱能轉化為機械能。 機構 機構是機器中用來傳遞運動和力或改變運動形式的機械裝置。 2）組成機構的各構件間有確定的相對運動。 1)機構都是人為的構件的組合體，且構件總數在 3件及以上（機架也算一件）。 具有機器的前兩個特征： 常用的機構 連桿機構 凸輪機構 齒輪機構 間歇運動機構 帶傳動和鏈傳動機構 螺旋機構 組合機構 按照組成機構元素的相互運動平面的平行與否，機構可分為： 空間機構Spatial Mechanisms 平面機構Planar Mechanisms 機 構Mechanisms 機構的創(chuàng)新設計 （ 1）設計出新機構； 四、機械創(chuàng)新設計的內容 瓦特發(fā)明的蒸氣機現安放于西班牙馬德里 （ 2）原有機構演化、變異，導致結構變化 平底推桿盤形凸輪機構 凹圓弧底推桿盤形凸輪機構 傳動壽命和效率提高 機構應用創(chuàng)新設計 4C 31 21?BAB A C a)曲柄滑塊機構 b）偏心盤機構 c）剪床機構 機構組合設計，導致新機構系統的出現 機構組合創(chuàng)新 E D C B A F 五、 《 機械創(chuàng)新設計 》 的特點及功用 1．特點： （ 1）內容的現代化；（ 2）具有適應性； （ 3）具有靈活性；（ 4）重視理論與工程實踐密切結合。 2．功用： （ 1）啟迪新機構的創(chuàng)造與發(fā)明；（ 2）改善機構結構設計；（ 3）提高機構的傳動性能；（ 4）統一機構分析與綜合方法。 第四節(jié) 創(chuàng)新與社會進步 一、創(chuàng)新是人類文明進步的原動力 創(chuàng)新對人類科學世界觀的形成和發(fā)展產生重大影響，并使科學成為一種在歷史上起推動作用的革命力量和社會變革的杠
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