【導(dǎo)讀】薅螁肈芁薄袃袁膇薄薃肇肅薃蚅衿莁螞螈肅芇蟻袀袈膃蝕薀肅腿蠆螂羆蒈蚈襖膁莄蚈羇羄芀蚇蚆膀膆芃螈羃肂莂袁膈莀莂薀羈芆莁蚃膆節(jié)莀裊聿膈荿羇袂蕆莈蚇肇莃莇蝿袀艿莆袂肆膅蒆薁衿肁蒅蚄肄莀蒄螆袇蒞蒃羈膂芁蒂蚈羅膇蒁螀膁肅蒀袂羃莂蒀薂腿羋蕿蚄膄薈螇膇肀薇罿羀葿薆蠆螃蒞薅螁肈芁薄袃袁膇薄薃肇肅薃蚅衿莁螞螈肅芇蟻袀袈膃蝕薀肅腿蠆螂羆蒈蚈襖膁莄蚈羇羄芀蚇蚆膀膆芃螈羃肂莂袁膈莀莂薀羈芆莁蚃膆節(jié)莀裊聿膈荿羇袂蕆莈蚇肇莃莇蝿袀艿莆袂肆膅蒆薁衿肁蒅蚄肄莀蒄螆袇蒞蒃羈膂芁蒂蚈羅膇蒁螀膁肅蒀袂羃莂蒀薂腿羋蕿蚄膄薈螇膇肀薇罿羀葿薆蠆螃蒞薅螁肈芁薄袃袁膇薄薃肇肅薃蚅衿莁螞螈肅芇蟻袀袈膃蝕薀肅腿蠆螂羆蒈蚈襖膁莄蚈羇羄芀蚇蚆膀膆芃螈羃肂莂袁膈莀莂薀羈芆莁蚃膆節(jié)莀裊聿膈荿羇袂蕆莈蚇肇莃莇蝿袀艿莆袂肆膅蒆薁衿肁蒅蚄肄莀蒄螆袇蒞蒃羈膂芁蒂蚈羅膇蒁螀

　　

【正文】 過程就是在不斷解決產(chǎn)品所存在沖突的過程。一個沖突解決后，產(chǎn)品進化過程處于停頓階段，之后的另一個沖突解決后，產(chǎn)品移到一個新的狀態(tài)，設(shè)計人員在設(shè)計過程中不斷發(fā)現(xiàn)并解決沖突是推進其向理想化進化的動力。 沖突基于 TRIZ 理論管理沖突、物理沖突、技術(shù)沖突。由于管理沖突本身具有暫時 性而無啟發(fā)價值，不能表現(xiàn)出解決問題可能的方向，不屬于 TRIZ 的研究內(nèi)容。 物理沖突是指為了實現(xiàn)某種功能，一個子系統(tǒng)或元件 應(yīng)具有一種特性，但同時出現(xiàn)了與該特性相反的特性，如： (1) 一個子 系統(tǒng)中有用功能的加強同時導(dǎo)致該子系統(tǒng)中有害功能的加強 (2) 一個子系統(tǒng)中有害功能降低的同時導(dǎo)致該子系統(tǒng)中有用功能的降低 技術(shù)沖突常常表現(xiàn)為一個系統(tǒng)中兩個子系統(tǒng)之間的沖突。如： (1) 在一個子系統(tǒng)中引入有用功能，導(dǎo)致另一個子系統(tǒng)產(chǎn)生一種有害功能 (2) 消除一種有害功能導(dǎo)致另一個子系統(tǒng)有用功能的變壞 (3) 有 用功能的加強或有害功能的減少使另一個子系統(tǒng)或系統(tǒng)變得太復(fù)雜。 TRIZ 理論的應(yīng)用 在電動葫蘆軌道梁跨距這個問題上，我們想減小軌道梁的跨度以提高梁剛度這一有用功能， 但導(dǎo)致操作上的不便；反之，我們想要操作方便但使得跨度過大，梁的剛度大大降低。產(chǎn)生了設(shè)計過程中的技術(shù)沖突。 基于 TRIZ 理論我們將技術(shù)沖突用 39 個通用工程參數(shù)來描述，以達到將實際工程設(shè)計中的沖突轉(zhuǎn)變成為一般的或標準的技術(shù)沖突。 由前述知我們要提高的工程參數(shù)是電動葫蘆軌道梁的剛度，即物體抵抗外力作用使之變化的能力。歸結(jié)為通用工程參數(shù)中的第 14條參數(shù)“強度”。而吊裝施工人員在操作過程中的便利性可歸結(jié)為第 39條通用工程參數(shù)“生產(chǎn)率” 或者第河北工業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 27 33條通用工程參數(shù)“可操作性”。 知道了 工程參數(shù)以后，便可以在沖突矩陣中找出相應(yīng)的發(fā)明原理。沖突矩陣中行所描述的工程參數(shù)為沖突中惡化的一方，列所代表的工程參數(shù)為改善的一方。即強度位于列中；可操作性和生產(chǎn)率位于行中。由此得出 14 行 33 列和 14行 39 列所對應(yīng)的矩陣元素，即為推薦的發(fā)明原理序號，分別為 3 2 2；2 3 14。 由發(fā)明原理進行設(shè)計方案的確定 從這八條發(fā)明原理中，第 2 條分離原 理和第 40 條復(fù)合材料原理最為接近解決問題的理想方法。但第 40 條原理雖能解決問題單明顯增加了設(shè)計制造的成本，故將其淘汰。應(yīng)用第 2 條分離原理，將系統(tǒng)中的“干擾”部分分離出來，即將阻止吊裝人員操作的小臺車 分離 。 那么 如何 分離 呢？ 我們可以采用波浪形的臺車排布方式，即如圖 4所示。 這樣擺放可以留有足夠的空間給后排發(fā)動機起吊用，而且這種擺放形式相對于第一種方案可以極大地縮小跨距，提高梁的剛度；同時相對于第二種方案又明顯增強了可操作性。故而使得該技術(shù)沖突得以很好的解決。 河北工業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 28 結(jié)論 本 課題以 發(fā)動機 吊裝與碼盤系統(tǒng)的實現(xiàn)形式和組織架構(gòu) 為主要研究內(nèi)容 ，試圖設(shè)計出一套完善高效的吊裝碼盤系統(tǒng)。本文便對以上目的要求進行了詳盡闡述，其中包括實現(xiàn)方法的論述、方案比較、方案確定、過程論述、構(gòu)件選型、構(gòu)件力學(xué)性能校核與優(yōu)化，并初步采用 TRIZ 理論進行設(shè)計中的問題解決與優(yōu)化，收到良好的效果。 通過短短三個月的設(shè)計，已經(jīng)形成了較為完善的設(shè)計方案，經(jīng)各項嚴格校核之后，完全符合使用要求。相對于過去的一些 粗放式的吊裝碼盤系統(tǒng)機構(gòu)，本系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)的緊湊性、使用的安全性、操作的簡便性上都有了長足的進步。 本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新性主要體現(xiàn)在以 下幾個方面： (1) 小臺車 波浪形 碼放 方式 不僅使得軌道梁的整體剛度有了較大的提高，而且使得操作更為簡便安全。 (2) 大車的集中驅(qū)動方式不僅壓縮了成本簡化了結(jié)構(gòu)還有效的減弱了運行過程中的啃軌現(xiàn)象，提高了運動的平穩(wěn)性。 (3) 采用限位開關(guān)和緩沖器雙管其下的安全裝置，有效避免了機構(gòu)運行過程中脫軌危險地出現(xiàn)，在很大程度上保護操作人員的安全。 (4) 機構(gòu)采用的鋼結(jié)構(gòu)形式進行了系統(tǒng)的力學(xué)性能校核，包括強度、剛度、動載荷穩(wěn)定性、壓桿穩(wěn)定等一系列校核計算，并且全部符合使用要求。 現(xiàn)階段系統(tǒng)的進一步研究方向： (1) 該系統(tǒng)的自動化程度不高，人為參與因素比較多，對于減小勞動量方面效果不是很明顯。應(yīng)當(dāng)向智能化方向作進一步的研究， 增加自動化模塊，力求達到無人化吊裝碼盤操作模式。 (2) 受材料因素的限制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在整體上還應(yīng)向更加小巧緊湊的方向發(fā)展。 (3) 受使用條件的限制，應(yīng)當(dāng)在機構(gòu)的運動平穩(wěn)性上作進一步的研究，以期實現(xiàn)平滑啟動、運行、制動。 本次畢業(yè)設(shè)計 是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實際相結(jié)合的機會，通河北工業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 29 過這次比較完整的 發(fā)動機吊裝與碼盤 系統(tǒng)設(shè)計，我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài) 。理論知識與 實際設(shè)計的結(jié)合鍛 煉了我綜合運用所學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識 、 解決實際工程問題的能力，同時也提高 了 我 查閱文獻資料、設(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平 。 通過對整體的掌控，對局部的取舍，以 及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，意志品質(zhì)力 、 抗壓能力 、耐力得到了 提升。 在本次畢業(yè)設(shè)計中我熟練地掌握了 各種系統(tǒng)的適用條件 、 各種設(shè)備的選用標準，各種 零部件 的安裝方式 ；在與 老師的溝通交流 中 我 初步的認識到企業(yè)的運行模式、管理方式、內(nèi)部架構(gòu)，并且對豐田公司“精益生產(chǎn)”的制造管理理念有了更加深刻全面的認識 。 在設(shè)計過程中 電動葫 蘆軌道梁跨距 的設(shè)計讓我很頭痛，原因是由于 軌道梁的剛度與小臺車的擺放形式之間產(chǎn)生了很大的 矛盾，這些矛盾在處理上讓人很難斟酌 。 正是基于這種考慮我意識到： 要想得到完善的設(shè)計方案，先進科學(xué)的工具是不可或缺的。于是我想到了曹國忠老師在講創(chuàng)新設(shè)計時教授我們的 TRIZ 理論，通過將 TRIZ 理論和我所面臨的實際問題相結(jié)合， 并 運用其中的發(fā)明原理 從而得出一套較為完善的設(shè)計方案，很好的解決了設(shè)計過程中的矛盾。 本次畢業(yè)設(shè)計對即將畢業(yè)的我們進行了一次技術(shù)知識與專業(yè)技能的實戰(zhàn)演習(xí)。 正是這 次設(shè)計讓 我積累了無數(shù)實際經(jīng)驗， 極大拓展了我們的知 識面， 使我的頭腦更好的被知識武裝了起來， 也必然 讓我在未來的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力，更強的溝通力和理解力。順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計給了我 很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心 ！ 河北工業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 30 參考文獻 [1] 黃錫愷 .機械原理 .北京：高等教育出版社 ， 1998 [2] 成大先 .機械設(shè)計手冊 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [3] 吳亦鋒 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深深感謝四年來教授我學(xué)習(xí)知識和做人道理的每一位良師益友。感謝范慕輝老師在力學(xué)方面對我極大地幫助與嚴厲的教導(dǎo)；感謝 劉淑英老師、徐紅靜老師、曲云霞老師 、侯書軍老師 、李為民老師 在歷次課程設(shè)計中的諄諄教導(dǎo)與言傳身教；感謝趙海文 老 師 帶給我的激情與自信； 感謝王濤老師、富大偉老師、孫立新老師帶給我開闊的眼界。在 各位老師身上我學(xué)到了嚴謹、求實、勤奮、認真，學(xué)到了做學(xué)問來不得半點馬虎 ，學(xué)到了做人與做學(xué)問的偉大真諦！ 深深感謝培育了我四年的河北工業(yè)大學(xué) 。她濃濃的學(xué)術(shù)氣息與嚴謹?shù)淖鋈俗鍪聹蕜t指引著我一步步跨過人生中的荊棘坎坷；她厚重的歷史積淀與剛正不阿的人文精神使我的靈魂得以棲息依傍。 深深的感謝每一個曾經(jīng)支持和幫助過我的人！ 最后，將本文獻給我的母親、父親和愛我的人！