機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計-7-一般創(chuàng)新設(shè)計技法-資料下載頁
2025-04-14 01:11本頁面
【正文】 題沒有解決，即如何使膠片走一步，停一步，實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動。一對法國兄弟對這個問題進(jìn)行了長時間的研究，沒有結(jié)果。一次，兄弟倆工作到深夜，休息時無意中擺弄了身邊的縫紉機(jī)，注意到縫紉機(jī)工作中布料在送布牙的驅(qū)動下走一步，停一步。他們立即對縫紉機(jī)送布牙的運(yùn)動進(jìn)行分析，受到啟發(fā)，解決了電影放映機(jī)設(shè)計中的最后一個難題。 ? 再如，激光技術(shù)是 20世紀(jì) 50年代的一項(xiàng)重大發(fā)明成果，一經(jīng)誕生就因其特殊功能被應(yīng)用到醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，用以治療眼科疾病、實(shí)施外科手術(shù)和治療癌癥。在機(jī)械 加工 方面，微小于 L的 加工 一直都是一個難題，通過激光技術(shù)的移植，目前德國的 西門子公司 已經(jīng)研制出可以打出 40微米直徑微小孔的激光加工設(shè)備。 技術(shù)移植法 ? 技術(shù)移植法對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 ， 促進(jìn)發(fā)明創(chuàng)造具有重大意義 。 貝弗里奇曾說：“ 使用移植法有可能促進(jìn)科學(xué)發(fā)展 ， 這也許就是為什么科研人員要對自己狹窄的研究范圍之外的發(fā)展 ， 至少是重大的發(fā)展有所了解的主要原因 。 ” 現(xiàn)在 ， 各學(xué)科之間 的科學(xué)原理和技術(shù)方法之間的 交融 和 滲透 越來越強(qiáng)烈 ， 對于創(chuàng)造者來說 ， 要正確理解這種趨勢的意義 ， 抓住機(jī)會 。 同時 ， 也應(yīng)該認(rèn)識到 ， 進(jìn)行廣泛的科學(xué)技術(shù)移植既不可避免 ， 也是非常必要的 。 在創(chuàng)造發(fā)明活動中 ， 不能局限于一個很小的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域 ， 要拓展知識面 ， 徹底損棄那種畫地為牢 、 坐井觀天的不求進(jìn)取的做法 。 做到 解放思想 、 開闊思路 、 廣采博納 、 兼收并蓄 ， 為有效 運(yùn)用技術(shù)移植法 進(jìn)行 創(chuàng)造性設(shè)想 和 創(chuàng)新性方案 奠定基礎(chǔ) 。 技術(shù)移植法 7. 6 逆向構(gòu)思法 （ 反向探求法 、 順序 位置顛倒法 、 巧用缺點(diǎn)法 ） 在問題求解的過程中，由于某種原因使人們習(xí)慣向某一個方向努力，但實(shí)際上問題的解卻可能位于 相反 的方向上，意識到這種可能性，在求解問題時 及時變換求解方向 ，有時可以使很困難的問題得到解決。 ? 1．反向探求法 圓珠筆發(fā)明以后曾風(fēng)行一時，但不久就暴露出 筆油泄漏 的毛病，雖幾經(jīng)改進(jìn)，但這個問題始終沒有得到解決。漏油的原因很簡單，就是由于使用中筆芯中的 筆珠磨損造成間隙過大引起泄漏，人們試驗(yàn)用各種不同材料組合以提高耐磨性，甚至使用 寶石 等貴重材料制作筆珠，但是容納筆珠的 筆珠槽的磨損 仍會引起泄漏。 日本人中田藤三郎運(yùn)用反向探求法成功地解決了這個問題。他發(fā)現(xiàn)圓珠筆不是一開始使用就有漏油的現(xiàn)象，而是通常在書寫 兩萬多字以后才 由于 磨損 引起泄漏的，中田藤三郎沒有像其他人那樣設(shè)法提高筆珠的使用壽命，而是向相反的方向?qū)で髥栴}的解，他創(chuàng)造性地提出，如果 控制圓珠筆芯中油墨的量 ，使得所裝油墨只能書寫大約一萬五千字左右，當(dāng)漏油的問題還沒有出現(xiàn)時筆芯就已被丟棄了。經(jīng)過試驗(yàn)，效果良好，這個困擾人們多年的問題就這樣巧妙地解決了。 換筆芯 耐磨材料 活塞式內(nèi)燃機(jī)工作時活塞在氣缸中作直線往復(fù)運(yùn)動，往復(fù)運(yùn)動中的慣性力成為提高內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的重要障礙。針對這一缺點(diǎn)，德國人汪克爾發(fā)明了旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)。 1957年在納卡索爾姆發(fā)動機(jī)工廠首次運(yùn)轉(zhuǎn)成功。這種內(nèi)燃機(jī)具有許多固有的優(yōu)點(diǎn)：因?yàn)槿∠?曲柄滑塊 機(jī)構(gòu)， 易于實(shí)現(xiàn) 高速化 ， 零件數(shù)量比活塞式內(nèi)燃機(jī)減少了 40％，重量下降，體積減小。但是它也有一個致命的 缺點(diǎn) ：這種內(nèi)燃機(jī)的 活塞 和 氣缸 都 不是圓形 的，由于加工誤差和工作中的非均勻磨損使得活塞和氣缸之間的 密封問題很難解決 ，活塞和氣缸之間 泄漏 使得內(nèi)燃機(jī)的 工作效率很低 。日本東洋工業(yè)公司購買了這項(xiàng)專利，為了解決活塞和氣缸之間的磨損問題，他們開始時也是采用人們所習(xí)慣的方法，盡可能選用較硬 的 材料 制作有關(guān)零部件，但是，氣缸壁材料硬度的提高卻加劇了活塞的 磨損 。這時，工程技術(shù)人員運(yùn)用反向探求法，提出尋求用 較軟 的耐磨材料作氣缸 襯里 的思想，并選擇 石墨 材料，較好地 解決了磨損 的問題，使得這種發(fā)動機(jī)能夠投入工業(yè)化生產(chǎn)。 ? 、位置顛倒法 人們在長期從事某些活動的過程中，對解決某類問題的過程及過程中各種因素的順序及事物中各要素之間的相對位置關(guān)系形成固定的認(rèn)識，將某些已被人們普遍接受的 事物順序 或事物中各要素之間的相 對位置關(guān)系顛倒 ，有時可以收到意想不到的效果。在適當(dāng)?shù)臈l件下，這種新方法可能 解決常規(guī)方法不能解決的問題 。 人們在使用基數(shù)詞或是序數(shù)詞時，總是習(xí)慣于按照 從小到大 的順序使用。1927年德國某電影公司在拍攝科幻影片 《 月球少女 》 ，為了獲得戲劇性的效果，導(dǎo)演提出了一個 極具創(chuàng)造性 的方法，他將火箭發(fā)射時的 計時程序 從人們所習(xí)慣的從小到大的順計時程序改變?yōu)閺拇蟮叫≈钡搅愕? 倒計時 程序，這種倒計時方法使用簡單、方便，使人們對最后的發(fā)射時間有明確的目標(biāo)感，容易使人的注意力集中。這種方法現(xiàn)在不但被真實(shí)的火箭發(fā)射過程所使用，而且也成為很多其他重要活動的計時方法。 ? 在電動機(jī)中有定子和轉(zhuǎn)子，在通常的設(shè)計中，都是將 轉(zhuǎn)子安排在中心 ，便于動力輸出，將定子安排在電動機(jī)的外部，這樣可以很容易地安排電動機(jī)的支承。但是在 吊扇 的設(shè)計中，根據(jù)安裝和使用性能的要求，卻需要將電動機(jī) 定子固定于中心 ，而將 轉(zhuǎn)子 安裝在電機(jī) 外部 ，直接帶動扇葉轉(zhuǎn)動。 ? 3． 巧用缺點(diǎn)法 我們在認(rèn)識事物時，將事物中通常帶來好結(jié)果的屬性稱為優(yōu)點(diǎn)，將通常帶 來壞結(jié)果的屬性 稱為 缺點(diǎn) 。我們通常較多地注意事物的優(yōu)點(diǎn)，但是當(dāng) 應(yīng)用條件發(fā)生變化 時，可能我們 需要 的正是事物中原來被我們認(rèn)為是 缺點(diǎn) 的某些屬性 。正確地認(rèn)識事物的屬性與應(yīng)用條件的關(guān)系，善于利用通常被認(rèn)為是缺點(diǎn)的屬性，有時可以使我們做出創(chuàng)造性的成果。 例如金屬易受 腐蝕 是它的缺點(diǎn)，但是有人根據(jù)金屬的腐蝕原理發(fā)明了 蝕刻 和 電化學(xué)加工 方法；機(jī)械結(jié)構(gòu)的 不平衡 會引起轉(zhuǎn)動時的 振動 ，利用這一原理，有人發(fā)明了用于在建筑施工中夯實(shí)地基的 機(jī)械夯 （ 蛤蟆夯 ）。 在機(jī)械設(shè)計中，為了 減小摩擦 表面間的 摩擦力 ，通常希望將有相互摩擦的表面加工得盡量 光滑 ，但是減小零件表面的粗糙度值會 增 大加工費(fèi)用 。有人實(shí)驗(yàn)在摩擦表面上加工出一些 孔 ，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明在 特定 的條件 下這樣的表面的摩擦力反倒比光滑表面的摩擦力更小 ，有人將這一設(shè)計思路應(yīng)用于 飛機(jī)設(shè)計 ，降低了機(jī)身附近空氣的湍流，減小了空氣阻力，節(jié)油效果非常明顯。 金屬材料的 氫脆性 是影響材料性能的缺陷，在使用中會造成很大的危害，在 冶煉中應(yīng)盡力避免氫脆性 。但是在某些情況下，金屬材料的氫脆性也可以成為可以被利用的特性。例如在 制造銅粉 的工藝中就可以利用鋼的氫脆性，將 廢銅絲 和 銅屑 放在 氫氣環(huán)境 中，加熱到 500－ 600 T并保溫數(shù)小時，再放到球磨機(jī)中經(jīng)過一段時間的 研磨 ，就可制成質(zhì)量很高的 銅粉 。
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