TRIZ实战与汇报解析

TRIZ精轧轴管传动轴开发

富奥传动轴分公司

1目录

TRIZ

第一部分：问题描述

第二部分：分析工具

第三部分：运用TRIZ工具解决问题

第四部分：技术方案整理与评价

第五部分：学员风采与感言

TRIZ培训.......22第一部分：问题描述

TRIZ1、项目概述

1）项目来源：该项目来源于生产传动轴总成的过程中，在总成装配的生产线上，轴管的校直是其关键工序。

2）待解决问题背景：在传动轴生产线上生产一种24吨传动轴，生产流程为：合件→校直→

焊接→

平衡。由于总成回转中心偏移量过大，导致传动轴抖动。

3）配背景、场景、工作流程图片或照片或手绘简图：

该总成的生产流程为：

合件

校直

焊接

平衡

TRIZ培训.......33TRIZ2、发明问题初始形势分析

1）当前系统的功能及组成：传动轴总成在整车上实现传递发动机扭矩的功能。由焊接叉、花键套管、花键轴叉、突缘叉、十字轴总成等零部件组成。

2）当前系统的工作原理（配图）：传动轴连接在发动机上的一端称为驱动端,另一端连接在汽车后桥上,传输力矩至车轮。从而实现汽车运动。

TRIZ培训.......44TRIZ3）技术参数：平衡转速2000rpm，固定端剩余不平衡量不大于270g·cm，滑动端剩余不平衡量不大于320g·cm(0度相位和180度相位）。

4）当前系统存在的主要问题：在平衡转速达到2000rpm时，固定端剩余不平衡量不大于400g·cm，滑动端剩余不平衡量不大于450g·cm。

5）问题解决目标：在平衡转速达到2000rpm时，满足产品要求。

6）解决问题限制条件：大径轴管缩颈困难。

TRIZ培训.......55TRIZ7）目前解决的方案或类似产品的解决方案或已有专利，仍存在问题和不足：

目前处理解决方案：

查到相关专利0件：

TRIZ培训.......66第二部分：分析工具

TRIZ3、系统分析

3.1九屏图

传动轴总成

传动轴总成

传动轴总成

采用焊接轴管的传动轴总成

采用精轧缩颈轴管的传动轴总成

采用碳纤维轴管的传动轴总成

十字轴叉、焊接轴管、滑动副、防尘罩

十字轴叉、精轧缩颈轴管、滑动副、防尘罩

图1、装料系统的九屏图A

TRIZ培训.......十字轴叉、碳纤维轴管、滑动副、防尘罩

77TRIZ提出技术方案：

方案1：采用高精度轴管。

TRIZ培训.......88TRIZ3.2S-曲线分析

泄漏率

婴儿期

时间

图3、系统的生命曲线图

分析系统处于成熟期阶段。

TRIZ培训.......99成长期

成熟期

衰退期

TRIZ3.3动态化

提出技术方案：

3.4向超系统进化

提出技术方案：

TRIZ培训.......1010TRIZ4、因果链分析

传动轴总成抖动

轴管不直

平衡重不好

未校直

校直轴管回弹

零件加工精度超差

轴管两端零件与其焊接时位置倾斜

轴管材料的屈

服极限高

弯曲半径

大

TRIZ培训.......1111TRIZ提出技术方案：

方案3：采用材料屈服极限小的轴管。

方案4：采用材料弯曲半径小的轴管。

方案5：提高零件加工精度及焊接质量。

确定解决问题的关键问题：

材料屈服极限大及弯曲半径大

零件加工精度及焊接质量差

TRIZ培训.......12125、功能分析

系统功能定义：降低传动轴总成抖动

组件

弯曲部分

直管部分

弯曲部分

直管部分

+共振

+-+惯性力

+-TRIZ+共振

惯性力

++--+序号

1234功能载体

功能

弯曲部分

直管部分

共振

惯性力

传递

传递

位移

位移

功能客体

直管部分

弯曲部分

弯曲部分

弯曲部分

参数

功能种类

有害

正常

有害

有害

TRIZ培训.......1313TRIZ

支撑

支撑

磨损

图4、

系统功能模型图

拉伸

功能裁剪模型：

提出技术方案：

TRIZ培训.......1414第三部分：运用TRIZ工具解决问题

6、最终理想解

1、设计的最终目标？

2、最终理想解？

3、达到理想解的障碍是什么？

4、出现这种障碍的原因是什么？

5、不出现这种原因的条件是什么？

6、创造这些条件所用的资源是什么

传动轴抖动降低

传动轴没有抖动

TRIZ为了轴管不弯曲，提高轴管质量，成本提高

成本提高，丢掉市场

轴管质量提高时，成本不增加

轴管

TRIZ培训.......1515TRIZ物质资源：

增加填充物

参数：

重量

能量：机械场

参数：离心力

TRIZ培训.......1616TRIZ最终理想解提出技术方案：

方案1：

轴管内增加填充物，自定心

方案2：

方案3：

TRIZ培训.......1717TRIZ7、技术矛盾

如果A+：提高轴管回转精度

那么B+：传动轴抖动降低

EC-1

但是C-：成本提高

如果A-：降低轴管回转精度

那么C+：成本降低

EC-2

但是B-：传动轴抖动增加

确定要解决的技术矛盾为EC-?，它发生在（

抖动

）与（成本

）之间，发生在（

轴管回转精度

）的时候。

TRIZ培训.......1818TRIZ1)原问题技术矛盾：

改善：抖动

恶化：成本

2)问题模型--对应的39个通用工程参数

改善的参数：可靠性

恶化的参数：

系统复杂性

3)解决方案模型

对应查看阿奇舒勒矛盾矩阵表得到参考创新原理为：18,35,37,1

提出技术方案：轴管平衡

4)其它发明原理应用

提出技术方案：局部质量提高

TRIZ培训.......1919TRIZ8、物理矛盾

1）确定物理矛盾：

（

为了降低传动轴抖动）应该（A+提高轴管回转精度），以满足（可靠性）要求；

（为了降低成本）应该（A-降低轴管回转精度），以满足（价格成本）要求；

2）拟采用分离原理

空间分离：

提出技术方案：

时间分离:

提出技术方案：

条件分离:

提出技术方案：对传动轴抖动要求小的车型，使用低精度轴管。

整体与部分分离:

提出技术方案：改变轴管局部质量。

2020TRIZ培训.......TRIZ9、资源分析

提出技术方案：精轧钢管

种类

物质资源

能量资源

信息资源

空间资源

时间资源

功能资源

轴管预处理

校直

钢管

机械场

平衡原理

现有资源

派生资源

精轧钢管

离心力

动平衡

结构资源

轴管与两端联接采用焊接方式

TRIZ培训.......摩擦焊

2121TRIZ10、物场模型

模型1：

场

离心力

离心力

场

传动轴

轴管

轴管

对象

工具

对象

S3

弯曲部分

工具

提出技术方案：采用精轧轴管

物质

模型2：

……

TRIZ培训.......2222TRIZ11、创新思维训练：

金鱼法

1、将问题分为现实和幻想两部分；

现实部分：精度低、廉价轴管

幻想部分：使用精度低的轴管，实现总成抖动小

2、幻想部分为什么不能实现？

精度低轴管存在弯曲，高速旋转过程中，偏心力大

3、在什么条件下，幻想部分可以变为现实？

4、列出子系统、系统、超系统中的可利用资

源；

5、从可利用资源的视角出发，提出可能解决问题的构想方案；

转速低、轴管不弯曲

系统：轴管形状

超系统：惯性力

子系统：轴管直部分，轴管弯曲部分

1、降低传动轴转速

2、改变轴管形状

3、改善惯性力：在轴管里添加填充物

6、将构想中存在的不现实的方案列出，再次降低传动轴转速

返回到第一步，进行重复。

提出技术方案：1、采用精轧轴管

2、对轴管添加填充物，自定心

TRIZ培训.......2323TRIZSTC算子

的解决思路；

2、想象研究对象的尺寸无穷小（S>0）轴管直线度为0，没有偏心力存在

的解决思路；

3、想象工作过程的时间或对象运动的传动轴转速无限大，车辆抖动剧烈，车辆出现事故

速度无穷大（T>∞）的解决思路；

现有研究对象:尺寸—轴管弯曲程度、时间—轴管运行速度、成本—人工成本

1、想象研究对象的尺寸无穷大（S>∞）轴管成圆形，无法使用

4、想象工作过程的时间或对象运动的没有抖动

速度无穷小（T>0）的解决思路；

5、想象支出的成本（允许的支出）无轴管校直直线度为0，没有偏心力存在

穷大（C>∞）的解决思路；

6、想象支出的成本（允许的支出）无不用轴管

穷小（C﹥0）的解决思路。

提出技术方案：车辆限速。

2424TRIZ培训.......TRIZ12、科学效应和现象：

第1步：首先根据所要解决的问题，定义并确定解决此问题所要实现的功能；

轴管高速旋转时不平衡量

第2步：根据功能从《功能代码表》，确定与此功能相对应的代码，此代码是F1-F30中的其中一个；

F6

第3步：查找此功能代码下TRIZ所推荐的科学效应和现象；振动

、惯性力

第4步：筛选所推荐的每个科学效应和现象，优选适合解决本问题的科学效应和现象；

振动

第5步：查找优选出来的每个科学效应和现象的详细解释，并应用于问题的解决，形成解决方案。

选择没有偏心量的轴管

提出技术方案：精轧轴管

TRIZ培训.......2525TRIZ第四部分：技术方案整理与评价

12.1全部技术方案

归纳与整理：

方案1：

采用精轧轴管

方案2：对轴管添加填充物，自定心

方案3：车辆限速

方案4：对传动轴抖动要求小的车型，使用低精度轴管。

方案5：局部质量提高

12.2方案