机械设计基础第16章

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第16章 机械创新设计简介创新是技术和经济发展的原动力，是国 民经济发展的重要因素。当今世界各国之 间在政治、经济、军事和科学技术方面的 激烈竞争，其实质就是人才的竞争，而人 才竞争的关键是人才创造力的竞争。本章 围绕机械设计中常用的创新技法、机构创 新设计和结构方案的创新设计，简要地介 绍创新设计原理。

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16.1 常用的创新技法创新技法是解决创新设计问题的创意艺 术，是人们对创造性思维和创造原理进行 具体化运用的技巧。

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16.1.1 群体集智法1.智力激励法 智力激励法是美国人奥斯本(Osborn)于 1938年提出的最早的创新方法，又称头脑风暴法、 智暴法、激智法等。它是通过多人集体讨论或书 面交流，相互启迪，激发灵感，从而引起创造性 思维的连锁反应，以形成综合创新思路的一种方 法。它是通过召开智力激励会来实施的，在会上 遵循自由奔放原则、延迟批判原则、以量求质原 则、综合改善原则。

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2.书面集智法 书面集智法又称635法，由德国人鲁尔巴赫提 出，其做法是召集6人参加会议，宣布任务后，要 求每人针对议题在卡片上写出3种设想方案，时间 是5分钟，然后将卡片传递给下一个邻座；每人借 助前者所提方案的启发再在卡片上写出3种设想方 案，时间也是5分种，然后再将卡片传给下一个邻 座。如此循环，半小时之内完成5次传递，即6人 中每人所提的最初方案均经其他5人作出了修改、 合成和发展，共得到108种方案，635法由此而得 名。

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3.函询集智法 函询集智法又称德尔菲法，由美国兰德公司提 出，其基本原理是借助信息反馈，反复征求专家 的书面意见来获得新的创意，其基本做法是选择 若干专家作为函询调查的对象，针对要解决的课 题编写“意见征询表”寄给他们，限期填好寄回。 收到全部复函后，将所得设想或建议加以概括、 整理，然后把综合意见表再以征询表的形式寄给 专家们，使其在别人设想的激励启发下提出新的 设想或对已有设想予以补充或修改。视情况需要， 经过数轮函询，就可得到许多有价值的新设想。

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16.1.2 系统分析法1.设问探求法 这是用系统提问的方式打破传统思维的束缚，以拓展 设计思路、提高创新能力的一种方法。设问探求法主要有 “5W2H法”和“奥斯本设问法”两种。 5W2H 2.列举分析法 列举分析法是通过详细列举待设计、改进产品的各种 特性，在全面分析的基础上找出更多设计方案的创新方法， 常见的有特性列举法、缺点列举法和希望点列举法。

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3.形态分析法 形态分析法是一种系统搜索和程式化求 解的创新技法，是综合运用发散思维和收 敛思维，对

创造对象进行因素分解和形态 综合的过程。创造过程中，将创造课题分 解为若干相互独立的基本因素(事物的特 征因子),找出实现每个因素要求的所有 可能的形态(实现功能的技术手段),然 后加以系统综合而得到多种可行方案，经 筛选可获得最佳方案。

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16.1.3 联想创新法联想是由一事物想到另一事物的心理活 动或思维方式。联想思维由此及彼、由表 及里，形象生动，无穷无尽。利用联想思 维进行创造的方法称为联想创新法。联想 创新法的主要类型如下。 (1) 相似联想 (2) 接近联想 (3) 对比联想 (4) 强制联想

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16.2 机构创新设计16.2.1 根据组合原理创新 组合机构的类型很多,每种组合机构具有 各自特有的组合、尺寸综合及分析设计方 法。组合机构结构、设计计算都比较复杂。 随着计算机和现代设计方法的发展，极大 地推动了组合机构的研究发展，目前在许 多场合上得到了广泛应用。

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16.2.2 根据机构的演化与 变异原理创新1.运动副的演化与变异 改变机构中运动副的形式，可以构造出 不同运动性能的机构。运动副的变换方式 有很多种，常用的有高副和低副之间的变 换、运动副尺寸的变换和运动副类型的变 换。图16.1所示为运动副尺寸变化和类型变 换的例子。

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2.机构的倒置 机构的运动构件与机架的转换，称为机构的倒 置。按照运动相对性原理，机构倒置后各构件间 的相对运动关系不变，但可以得到不同特性的机 构。图16.2为机构倒置的例子。

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16.3 结构方案的创新设计机械结构设计的任务是在总体设计的基 础上，根据所确定的原理方案，决定满足 功能要求的机械结构，所确定的结构除应 能够实现原理方案所规定的动作要求外， 还应能满足设计对结构的强度、刚度、精 度、稳定性、工艺性、寿命、可靠性等方 面的要求。

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16.3.1 结构方案的变异设计1.连接的变异 连接作用是通过零件的工作表面与其他零件的相应表 面接触来实现的，不同形式的连接由于相接触的工作表面 的形状不同，表面间所施加的紧固力也不同，从而对零件 的自由度形成不同的约束。 2.功能面的变异 零件的几何形 …… 此处隐藏：597字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……