立方体芯可调套筒机构创新设计研究

第23卷第3期2011年9月宁波工程学院学报

JOURNALOFNINGBOUNIVERSITYOFTECHNOLOGYVol．23No．3

Sept．2011

立方体芯可调套筒机构创新设计研究

蒋威，荣进，陈晓平

（宁波工程学院，浙江宁波315211）

摘要：本文以扳手套筒机构设计为研究对象，通过采用创新设计理论方法，设计出一种新型的立方体芯可调套筒

机构。同时阐述了创新设计思路在套筒设计过程中的应用，并绘制出该创新机构的结构简图。最后对该创新设计方案进行了评价。研究表明：创新设计方法能有效地应用于扳手套筒机构设计。

关键词：可调套筒；创新设计；评价

中图分类号：TH16

文献标识码：A

文章编号：1008－7109（2011）03－0080－05

1引言

［1］

创新是人类文明进步的原动力，它不仅要具有一定的新颖性，而且更重要的是还具有经济上的价值。从产品创新设计过程来看，它的出发点是市场需求，它的终结点是满足市场需求，具有明显的社

［2］

会性和价值性。随着现代工业及科技的高速发展，机械设备的不断更新换代，扳手作为日常生活和

其创新设计的重要性已经日益凸显，本文对扳手的可调套筒机构进行生产活动中不可缺少的手工工具，

创新设计方法研究，并且运用创新设计方法设计了一种新型的立方体芯可调套筒机构。

2可调套筒机构创新设计流程

为了提高可调套筒机构的设计质量、设计水平和设计效率，必须遵循科学的设计流程。可调套筒机构设计的基本内容包括产品规划、概念设计、构形设计三个设计阶段，其中概念设计是可调套筒机构设计的重要部分。

2．1产品规划

产品规划是指产品规划人员通过调查研究，在了解市场、了解客户需求，进行可行性分析，明确设计要求，确定设计参数及制约条件见图1。在产品规划流程中通过分析，明确设计任务，作为设计、评价、决策的依据。

收稿日期：2011－02－12作者简介：蒋威，男，宁波工程学院机械设计制造专业2008级学生；指导老师：陈晓平，男，宁波工程学院机械工程学院讲师。

“杰杰”基金项目：2010年浙江省大学生科技成果推广项目；2009年大学生科技创新项目资助。

蒋威荣进陈晓平：立方体芯可调套筒机构创新设计研究

用于拧转位置十分狭小或凹陷很深处的螺栓或螺母。每种套筒扳手都配有各自的一套套筒，需要一个配套的盒子来放置，存放、携带不方便。为解决以上问题，利用创新设计思想，需要设计一种新型的可调

该高效的可调套筒可以提高工作效率和使用范围。套筒机构，

2．2概念设计

可调套筒机构的概念设计是以套筒的功能来体现的，功能与套筒机构设计的关系是因果关系。该阶段的目标是在分析功能的基础上提出和选择较为合理的工作原理方案。概念设计流程如图2所示：

宁波工程学院学报2011年第3期

类比创新法是一种富有创造性的发明方法，有利于发挥人的想象力，从异中求同，从同中见异，产生新的知识，得到创造性成果。类比就是在两个事物之间进行比较，这两个事物可以是同类，也可以不是

甚至差别很大，通过比较，找出两个事物的类似之处。然后，再据此推出他们在其他地方的类似同类，处。

类比创新法的应用十分广泛：例如著名的瑞士科学家阿·皮卡尔利用气体与水都具有浮力的特性，利用平流层气球的原理改进了海洋深潜器，从此海洋探测器摆脱了钢索。

3．1．2组合创新法

组合创新法是将现有的事物、方法等进行组合，获得新的事物或出现某些新奇的效果的方法。如图3所示，为组合创新法的图例：左边是若干现有事物，右边是通过有机地组合现有事物创新出的新事物。有机组合是指了解现有事物的特点，取其优良特性，通过技术改进，结构创新等方法组合出新事物，而非简单的拼凑。

蒋威荣进陈晓平：立方体芯可调套筒机构创新设计研究

如图5所示为立方体内芯的等轴视图。立方体内芯的每个面上开有一个正六边形内槽，与六种型

可以吸附在外筒体槽内，在任何工作角度都不会脱离外筒号的螺栓尺寸对应。立方体内芯带有磁性，

体，作为一个整体使用。

如图6所示为外筒体的轴视图。外筒体的一端呈圆柱形，开立方体槽，用于嵌装立方体内芯，与其形成间隙配合，为了方便立方体内芯的拆装，外筒体的立方体槽一侧槽口处壁上开有一个通槽；外筒体的另一端呈半球形，开有一槽，用于连接到传统套筒扳手

。

方

1

性能指标

功能运动规律传动效率

2工作性能应用范围可调性运动速度承载能力

3动力性能耐磨性可靠性

4经济性制造难易度制造误差敏感度调整方便性

5结构紧凑性

尺寸重量结构复杂性

具体内容

立方体芯可调套筒为例应用该评价指标体系进行评价。从功能指标分析：运动规律简单传动效率高，这两项与传统套筒相差不大。从工作性能分析：应用范围广泛，任何型号的螺栓都能用该套筒进行拧紧拧松。调节简单快捷，该可调套筒由立方体内芯、外筒体组成，立方体内芯装嵌在外筒体内工作，可以取下内芯更换使用面，从而达到型号可调的功能。结构简单应力相对均匀， …… 此处隐藏：1545字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……