《机械创新设计》课件-k第一章 绪论

机械创新设计

机械工程系

康玉辉课程要求缺课三次以上者无成绩；实验未做者无成绩；考核方式为小论文＋实验成绩＋平时成绩。第一章机械创新设计绪论第一节创新设计与社会发展

第二节创造与发明并不神秘

第三节创新人才的培养

第四节机械创新设计的概念及过程第一节创新设计与社会发展

创新是人类文明进步的原动力；

创新是技术和经济发展的源泉；

创新更是一个国家国民经济可持续发展的基石；

“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。一个没有创新能力的民族，难于屹立于世界民族之林。”

创造发明和创新人才问题早已引起世界各国的高度重视。

目前，核心技术和关键技术缺失，既是我国自主创新要解决的高端问题，又严重制约着国内创新活动的展开。我国发明专利授权中四分之三为外国人所拥有；申请专利数量最多的10家电子信息企业，5年申请之和仅相当于美国IBM公司1年申请的专利数量。由于缺少拥有自主知识产权的核心技术，我国不少行业存在产业技术空心化的危险。

除了核心技术受制于人，我国自主创新面临的障碍还有：产业链支离破碎；投融资体制改革滞后；竞争环境尚欠“公平”。

2.当前我国机械领域创新能力现状

改制后的机械工程研究所正在失去研究实力；中科院没有设置机械工程研究所；中国机械制造企业很少从事基础研究；机械学科的创新项目90％落在研究型大学；

缺少有国际重大重要影响的机械工程原创性成果；缺少国家自然科学和国家发明一等奖；缺少国际知名的科学家；缺少重要国际会议上中国学者的大会报告；缺少优秀的机械工程基础研究创新团队。2.当前我国机械领域创新能力现状

目的：引导高等学校在教学中注重培养大学生的创新设计能力、综合设计能力和协作精神；加强学生动手能力的培养和工程实践的训练；吸引、鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动，为优秀人才脱颖而出创造条件。

主题：

“健康与爱心”，内容为“健身机械、康复机械、助残机械、运动训练机械等机械产品的创新设计与制作”，方式为自选题方式。所有参赛作品必须与本次大赛的主题和内容相符。

说明：由教育部高等教育司批准的组委会负责组织与实施。采用各省预赛和全国决赛的两级竞赛方式。参赛队每队的学生人数不超过5人，每队的指导教师不超过去2人。3.全国机械创新设计大赛不需要很复杂，关键是有新意。多功能齿动平行口钳设计目的稳定钳口的用力扩大钳子使用范围实现一钳多能稳定钳口的用力

我们平时用的钳子，在钳夹物体时，钳口的张开是V字形，显然有一个向钳口外的分力存在，这样就使得要夹持的物体体积越大，钳口张开就越大，用于夹持物体的分力也越小，且越不稳固。

设计原理采用齿轮齿条传动机构的简单原理，钳把的转动转化为扇形的齿轮转动，从而带动齿条钳口的平动，实现钳口的平行相夹。齿轮齿条传动的优点无论齿轮啮合是否标准安装，啮合线N1N2的位置总是不变的，而且啮合角α恒等于分度圆的压力角，也就是齿条的齿形角。（齿形角越小越好）一般钳子钳口相夹时的力是随钳口变化而不断变化的，而且钳口开的越大，钳夹力越小，很不适用于夹持体积大一些的物体。而齿动原理使钳夹力的方向大小都是不变的，除了平行钳夹的优势外，齿动平行口钳在钳夹较大体积物体更省力更有优势。

FF1F2FF2F1扩大钳子使用范围

普通钳子钳口张角过小，使其在使用范围上有所限制；齿动平行口钳可将钳把转角加到足够大，而其作用在钳口的力不变，从而扩大了钳口的应用范围。多功能性我们将钳口作成燕尾槽结构，并配合以不同功能的工作块，使钳口工作面可以更换，这样就使它具有了多功能性：

1.普通钳口工作块；

2.橡胶质工作块；

3.圆弧形工作面块；

4.剪切工作块

；

5.剥线工作块；

6.压线工作块；

7.订书机工作块；

8.尖嘴钳工作块；…

…根据；平行钳口的优势，可以直接当活扳手使用。再将主轴下边小部分延伸引进普通钳子的钳口样式。普通钳口工作面适合平面刚性材料物体的夹持橡胶质工作面

可以用来夹持玻璃类、塑料类脆性材料的物体,并有平行钳夹的优点圆弧形工作面可用来夹持圆柱类表面的物体剪切工作面实现剪切功能可用以实现剥线钳的功能剥线工作块

可用以实现压线钳的功能，并有平行钳夹的优点压线工作块订书机工作块尖嘴钳工作块绞杠扳手工作块：可以简单的实现绞杠、六角扳手的功能

活扳手功能几乎所有种类的钳类工具都能以可拆装工作块代替，因此，一把多功能齿动平行口钳就能代替多把不同种类的钳子，实现一钳多能。

多功能齿动平行口钳能够代替一套的钳具包，不但同样能够实现它们的功用，而且实现了一钳多能，节省空间、节省成本等。所有能够制作成工作块的工具都可以拿来开发利用。其所配套的工作块，常用的可以成套销售，有特殊用途的亦可单独销售。一旦销入市场，必能够很快占有一席之地。

将来产品展望双向多功能齿动平行口钳

第二节创造与发明并不神秘一、留心生活中身边的发明第二节创造与发明并不神秘第二节创造与发明并不神秘二、创新需要勇气和毅力第二节创造与发明并不神秘第三节创造人才的培养一、培养创新意识二、掌握创新原理和创新技法三、加强创新实践四、培养协作精神第四节机械创新设计概念机过程一、创新设计的概念

创新设计一、开发设计二、变异设计三、反求设计机械创新设计（MechanicalCreativedesign,MCD）是指充分发挥设计者的创造力，利用已有的相关科学技术成果（含理论、方法、技术、原理等），进行创新构思，设计出具有新颖性、创造性、实用性的机构或机械产品的一种实践活动。第四节机械创新设计概念机过程二、创新设计的过程机械设计的任务与要求基本工作原理机械结构类型及其优选拓扑结构分析机构运动尺度综合及其方案优选机构运动分析机械的优选方案动力参数综合及其方案优选动力学特性分析满足动力学要求吗？满足运动学要求吗？运动学动力学机构学改变动力学参数吗？