机械创新设计_课件

1、 机机 械械 创创 新新 设设 计计课时：课时：2 2周周电话：电话：1835149382018351493820第一章第一章 绪绪 论论v引引 言言v第一节第一节 创新与设计创新与设计v第二节第二节 机械创新设计机械创新设计v引引 言言v机械的主要优点：既能承担人力所不能或不便进行的工作，又能较人工生产改进产品质量，特别是能够大大提高劳动生产率和改善劳动条件。v现代机械日益向高速、重载、高精度、高效率、低噪声等方向发展，对机械提出的要求也越来越苛刻。v有的需用于宇宙空间，有的要在深海作业，有的小到能沿人体血管爬行，有的又是庞然大物，有的速度数倍于音速如此等等。为了适应这种情况，新的研究课题与

2、日俱增，新的研究方法日新月异。v机械为主、机电结合。同时，涉及力学系列课程，机械设计基础系列课程，电工电子、计算机控制、程序设计系列课程等。 863计划先进制造技术领域2007年度专题课题 v信息技术领域v生物和医药技术领域v新材料技术领域v先进制造技术领域v先进能源技术领域v资源环境技术领域v海洋技术领域v现代农业技术领域v现代交通技术领域v地球观测与导航技术领域先进制造领域先进制造领域 ：智能机器人技术：智能机器人技术 结合国家未来战略需求与当前国际智能机器人发展趋势，重点研究智能机器人前沿技术与核心部件，攻克家用服务、特殊环境、微创精细手术操作、制造等应用领域的智能机器人系统集成技术，取

3、得一批具有自主知识产权和显示度的创新成果，为我国智能机器人产品化与产业化发展提供技术储备，培育未来机器人新兴产业。实例实例1 1v 传说鲁班在山上砍柴时，不小心手被草割破了，一般人可传说鲁班在山上砍柴时，不小心手被草割破了，一般人可能会自认倒霉，而他却对此产生了好奇心，他仔细观察这种能会自认倒霉，而他却对此产生了好奇心，他仔细观察这种草后，发现这草的边上有一排锯齿，根据这个发现，鲁班发草后，发现这草的边上有一排锯齿，根据这个发现，鲁班发明了至今仍在使用的锯子；明了至今仍在使用的锯子；v传说瓦特在观察到水烧开后蒸汽能将壶盖顶起，依据这个原传说瓦特在观察到水烧开后蒸汽能将壶盖顶起，依据这个原理他产

4、生了蒸汽动力的设想，并最终发明了蒸汽机，导致了理他产生了蒸汽动力的设想，并最终发明了蒸汽机，导致了第一次工业革命；第一次工业革命；v阿基米德在发现浮力定理，从而检验出皇冠是否为纯金的故阿基米德在发现浮力定理，从而检验出皇冠是否为纯金的故事；事；v牛顿从树上的苹果会掉下来的现象发现万有引力的故事等。牛顿从树上的苹果会掉下来的现象发现万有引力的故事等。v创新的含义创新的含义 更新；创造新的东西；改变。更新；创造新的东西；改变。v创新的意义创新的意义第一节第一节 创新与设计创新与设计实例实例2 2 有一位青年，一次看到了一对姐弟吵架的情形，因为姐有一位青年，一次看到了一对姐弟吵架的情形，因为姐姐要使

5、用电熨斗，而弟弟却要用电灯看书，两人为了争抢电姐要使用电熨斗，而弟弟却要用电灯看书，两人为了争抢电源而吵了起来。他就想到源而吵了起来。他就想到“如果能够做一个有两面插座的插如果能够做一个有两面插座的插头，那不就解决问题了吗？头，那不就解决问题了吗？”于是他就以于是他就以200200日元的资本，日元的资本，生产这种自己发明的有复式插座的插头，从而开始了他的事生产这种自己发明的有复式插座的插头，从而开始了他的事业，这位青年名叫业，这位青年名叫松下幸之助松下幸之助。1.1.2 1.1.2 设计设计 1.1.3 1.1.3 创新设计的特点创新设计的特点1. 1.设计的类型设计的类型 1 1）开发性设计

6、）开发性设计 2 2）变异设计）变异设计 3 3）反求设计）反求设计2. 2.设计过程设计过程 1 1）产品规划）产品规划 2 2）方案设计）方案设计 3 3）技术设计和生产施工设计）技术设计和生产施工设计1. 1.创新设计应具有新颖性和实用性；创新设计应具有新颖性和实用性；2. 2.创新设计是多种层次的，应注重解决创新设计是多种层次的，应注重解决问题；问题；3. 3.创新设计离不开继承；创新设计离不开继承；4. 4.创新设计应遵从客观规律，注重可持创新设计应遵从客观规律，注重可持续发展；续发展；5. 5.创新设计应恪守科学伦理道德；创新设计应恪守科学伦理道德；6. 6.创新设计的模糊性。创新

7、设计的模糊性。背景、目标新式交通娱乐设备不断开发出来绿色环保是旅游的主题之一自助娱乐成为时尚此类观光车国外单一，经查新国内空白背景目标研制出新颖的圆周式观光自行车产品，15人任意组合均可乘骑价值、意义新颖的观光车是旅游业发展的需求多轴万向传动的研究对特殊空间传动设计有重要价值汽 车船 舶宇 航深海潜水器械意 义研究现状燃料动力观光车电动观光车直线式自行车圆周式自行车工作原理、结构关系把圆周上不同方向的力聚合到一个方向，形成动力环车架概念设计偶数座位奇数座位驾驶员视线被挡，不宜采用可选3、5、7、9等数目车架尺寸设计以人为本，首先从人机工程学角度设计车架车架建模、分析优化应力分析图位移分析图传动

8、方式选择万向传动方式齿轮传动方式九个传动轴串连，五个脚踏链轮并联传动试验分析底盘实物图片运动计算分析速度加速度转矩转向、制动、减震装置采用前轮转向、后轮制动采用前轮转向、后轮制动减震作用由后轮连接弹簧和座位弹簧承担减震作用由后轮连接弹簧和座位弹簧承担换向、电动装置换向装置电动及其控制装置产品化完善样车性能序号项目参数备注1总重150kg2爬坡能力125o电力驱动3爬坡能力215o人力驱动4最高行驶速度130km/h电力驱动5最高行驶速度220km/h人力驱动6侧翻角度35o倾翻一侧的座位满员 7最小转弯半径5.6m8底盘传动系统效率0.83理论计算值9最小驱动功率0.15kW驾驶员一人即可轻松

9、驱车前进工艺制造成本月批量生产500辆，1900元/辆月批量生产100辆，2300元/辆中型厂家小型厂家工艺种类：焊接、切割、机械加工、喷漆第二章第二章 创新基础创新基础v机械创新设计是一门交叉学科，吸收创造学、哲学、发明学、机械设计机械创新设计是一门交叉学科，吸收创造学、哲学、发明学、机械设计等相关学科。等相关学科。v2.1 2.1 创造学基本知识创造学基本知识v2.2 2.2 创造力创造力 创造力人皆有之，是无穷的，同时也是可以开发的。创造力人皆有之，是无穷的，同时也是可以开发的。v2.3 2.3 影响创造力的主要因素影响创造力的主要因素 1. 1.非智力因素：非智力因素：1 1）创造欲望；）创造欲望； 2 2）明确的目标；）明确的目标； 3 3）勤奋实践；）勤奋实践； 4 4）自信；）自信； 5 5）谦虚；）谦虚； 6 6）团队精神。）团队精神。 2. 2.智力因素；智力因素； 3. 3.创造性思维及创新方法；创造性思维及创新方法； 4. 4.知识因素；知识因素； 5. 5.创造环境。创造环境。v创造性思维创造性思维v逻辑思维逻辑