第一篇：機械創新設計方法與技術

機械創新設計方法與技術

摘要：創新的概念最早有美國的經濟學家舒彼特提出，他把創新概括成：采用新技術；生產新產品；研制新材料；開辟新市場。[1]現代設計則是一種新型設計方法，其在機械設計過程中的優越性日漸突出，應用日益廣泛。本文將簡單介紹現代設計方法、設計過程、現代設計方法創新 及 現在設計的發展趨勢展望。

前言：

發明創造是人類文明進步的原動力，在人類社會的發展與進步過程中發揮了極其重要的作用，設計是人類改造自然的一種基本活動。也是一種復雜的創造性思維過程。

所謂的機械創新設計是指充分發揮設計者的創造力，利用人類已有的相關科學技術知識進行創新構思，設計出具有新穎性、創造性及實用性的機構或機械產品（裝置）的一種實踐活動。

所謂的現代設計是以計算機為工具、以工程設計與分析軟件為基礎、運用現代設計理念的新型設計方法。[2]

一、現代設計方法

現代設計方法是以設計產品為目標的一個知識群體的總稱，所涉及的具體方法和具體內容十分廣泛。包括優化設計、可靠性設計、價值工程、反求工程和綠色設計。

二、機械設計過程

機械設計的一般設計過程可分為四個階段：產品規劃（明確設計任務）、方案設計、技術設計和制造及試驗。

三 現代設計方法創新

3.1 創新設計原則

(1)生態效益最好原則

要在設計過程中盡量選擇污染較低的材料，避免使用有毒有害以及有輻射的材料。這是由于在產品制造和使用過程中，都要求產品對周圍環境要滿足“零污染”原則。

(2)安全可靠性原則

機械產品品質的保證要通過產品的安全可靠性來體現，產品在強度、剛度、穩定性、以及耐磨性均要滿足設計要求，對于一些重型機械，要保證有一定的自鎖和保險裝置，確保操作人員的人身安全。

(3)經濟效益最好原則

經濟最佳性要從設計以及制造兩方面考慮，設計上要選用正確的材料，保證合理的原理方案；制造上要保證零件的加工工藝和裝配工藝。設計的產品不僅要滿足客戶的功能要求，還要保證成本低廉[3]。

3．2 機械創新設計技術

機械創新設計是指充分發揮設計者的創造性思維，利用人類已有的科學技術

成果，設計出具有新穎性、實用性以及創造性的機械裝置。機械創新設計技術和

機械系統設計、優化設計、可靠性設計、計算機輔助設計、有限元設計等構成現

代設計方法學庫，吸收了鄰近學科有利的設計思想與設計方法，是有待開發的一

門新的設計技術方法。

創新設計包括兩方面的內容，一是要改善生產生活中現有機械產品的性能，包括技術性、可靠性、適用性以及經濟型；二是要創造設計出新的產品，以滿足

生產生活的新需要。創新設計的核心內容就是要探索機械產品創新發明的機理、模式及方法，將機械產品創新設計過程程式化、定量化[4]。

3.3 創新設計方法

創新設計方法有很多種，下面簡單介紹智力激勵法、提問追溯法、聯想類推

法、返向探求法、系統分析法、組合創新法六種。

（1）智力激勵法

人的創造性思維特別是直覺思維在受激發情況下能得到較好地發揮。一批人

集合在一起，針對某個問題進行討論時，由于各人知識、經驗不同，觀察問題的角度和分析問題的方法各異，提出的各種主意能互相啟發，填補知識空隙，啟發

誘導出更多創造性思想，通過激勵、智慧交流和集智達到創新的目的。

（2）提問追溯法

提問追溯法是有針對性地、系統地提出問題，在回答問題過程中，便可能產

生各種解決問題的設想，使設計所需要的信息更充分，解法更完善。提問追溯法

有奧斯本體溫法、阿諾爾特提問法、希望點列舉法、缺點列舉法。

（3）聯想類推法

通過由此及彼的聯想和異中求同，同中求異的類比，尋求各種創新解法。利

用聯想進行發明創新是一種常用而且十分有效的辦法。許多發明者都善于聯想，許多發明創新也得益于聯想的妙用。類比聯想由一事物或現象聯想到與其有類似

特點的其他事物或現象，從而找出創新解法。

（4）返向探求法

將人們通常思考問題的思路反轉過來，從背逆常規的途徑探尋新的解法，因

此返向探求法亦稱逆向思維法。例如聲音既是振動，那么振動為什么不能復現原

聲呢？通過這樣的反問，發明了留聲機。

（5）系統分析法

對于技術系統，根據其組成所有影響其性能的全部參量，系統地依次分析搜

索，以探索更多和解決問題的途徑。

（6）組合創新法

組合創新法是將現有技術和產品通過功能、原理、結構等方面的組合變化形

成新的技術思想和新產品。組合法應用的技術單元一般是已經成熟和比較成熟的技術，不需要從頭開始，因而可以最大限度地節約人力、物力和財力。組合創新的類型很多，常用的有性能組合、原理組合、功能組合、結構重組、模塊組合等

[5]

四、現代設計的發展趨勢展望

所謂的現代設計是以計算機為工具、以工程設計與分析軟件為基礎、運用現

代設計理念的新型設計方法，、PRO-E、UG、Solid Edge，Solid Works，ADAMS

等都是常用的工程分析應用軟件[6]。現代設計方法強調運用計算機、工程設計與分析軟件和現代設計理念的同時，其基本的設計過程仍然是運用常規設計的基本內容。所以在強調現代設計方法時，不可忽略常規設計方法的重要性。對于機械工程來說，創新性思維要應用到生產中，但不是妄想，要有足夠的專業知識積淀，機遇總是青睞有準備的人，擁有創造性的想法，要轉變為機械創新設計成果，不斷實踐。創新性機械設計要積極地應用到社會生產中就會有很大的社會效益。參考文獻：

[1]羅紹新，《機械創新設計》.北京：機械工業出版社，2003.[2]陳屹、謝華，《現代設計方法及其應用》.北京：國防工業出版社，2004.[3]潘兆慶，周濟.《現代設計方法概論》.北京：機械工業出版社，1991.[4]鄒慧君，《機械系統概念設計》.北京：機械工業出版社，2003.[5]蘇航.機械產品的現代設計方法及創新.科學技術,2010:115

[6]童秉樞，《現代CAD技術》.北京：清華大學出版社，2000.

第二篇：機械創新設計.

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目錄

摘要..................................................................................................................................................3 1 課題背景及意義...........................................................................................................................3

1.1 課題背景............................................................................................................................3 1.2 創新設計意義....................................................................................................................3 2 設計條件與要求...........................................................................................................................3

2.1..............................................................................................................................................3 2.2..............................................................................................................................................3 2.3..............................................................................................................................................3 3 方案選擇.......................................................................................................................................4

3.1..............................................................................................................................................4 3.2..............................................................................................................................................4 3.3..............................................................................................................................................4 4 結構設計.......................................................................................................................................4

4.1..............................................................................................................................................4 4.2..............................................................................................................................................4 5 分析計算.......................................................................................................................................4

5.1..............................................................................................................................................4 5.2..............................................................................................................................................5 6 創新點及應用...............................................................................................................................5

6.1..............................................................................................................................................5 6.2..............................................................................................................................................5 6.3..............................................................................................................................................5 7 總結..............................................................................................................................................5

7.1..............................................................................................................................................5 7.2..............................................................................................................................................5 8 參考文獻.......................................................................................................................................5

摘要 課題背景及意義

1.1 課題背景

1.2 創新設計意義 設計條件與要求

2.1

2.2

2.3 方案選擇

3.1

3.2

3.3 結構設計

4.1

4.2 分析計算

5.1 理論分析與計算

5.2 工作原理 創新點及應用

6.1

6.2

6.3 總結

7.1

7.2 參考文獻

附圖： 附圖一 附圖二 …… 附圖N

第三篇：機械創新設計

機械創新設計中的機構創新設計

摘要

機械創新設計是指規劃構思出新穎有價值的機械產品的活動過程，而機構創新是機械創新設計的一個重要方面。本文首先簡述了機械創新設計的內涵，隨后針對機構創新方面進行了舉例說明，最后以折疊式擔架車為實例對機構創新在機械設計創新中的應用進行了簡要介紹。關鍵詞

機械 創新 設計 機構 再生 原理

一、機械創新設計概述

1、引言

機械設計是指根據使用要求對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構思、分析和計算并將其轉化為具體的描述以作為制造依據的工作過程。一般來說，機械設計分為以下幾步：第一步就是敢發現問題，感悟需求；第二步是弄清問題的本質；第三步是尋求問題的科學原理解，解決問題都是要遵循科學原理或利用科學規律、現象；第四步是選定科學原理解，規劃工藝動作，規劃功能；第五步是機械系統的構思，尺度綜合；第六步是機械系統的評價選優；第七步是對被選定機械系統作結構設計；第八步是造型包裝設計。

創新是以新思維、新發明和新描述為特征的一種概念化過程。起源于拉丁語，它原意有三層含義，第一，更新；第二，創造新的東西；第三，改變。創新是人類特有的認識能力和實踐能力，是人類主觀能動性的高級表現形式，是推動民族進步和社會發展的不竭動力。

機械創新設計是充分發揮設計者的創造力和智慧，利用人類已有的相關科學理論、方法和原理，進行新的構思，設計出新穎、有刨造性及實用性的機構和機械產品[1]。

2、機械創新設計的內涵

狹義的機械創新設計是指規劃構思出新穎有價值的機械產品的活動過程，它的標志是設計產品具有新穎性。廣義的機械創新設計應該包括設計思想方法、手段的創新。一般情況下，機械創新設計被理解為狹義的。

從機械的定義、機械設計過程看機械創新設計的內涵主要在以下幾方面[2]： 1)產品功能的創新設計。包括滿足人類需求的全新功能的產品和增加新功能的產品的創造。

2)完成產品功能的新的科學原理的運用。

3)實現工藝動作的新規劃，用工藝動作完成產品功能是機械產品的重要特征。4)機械系統的創新組合。

5)機構創新，包括基本機構的演變創新和機構的組合創新。

6)結構創新。機器由具體的功能結構結合而成，結構元素的變化構成機械創新設計最為具體的部分。

7)檢測控制系統創新。8)產品造形創新。

機械創新設計的實質內容是“新”字，構成一個機械產品的某一部分相對于舊有產品而言，具有新穎價值，其設計過程中就進行了創新設計。機械創新設計只是機械設計過程中，對產品規劃構思的某些部分作了新穎有價值的設計。機械創新設計只是機械設計中的一個環節，前者不能取代后者。

本文將針對機構創新這一點，闡述機構學相關理論在機械創新設計方面的應用。

二、機械創新設計中的機構創新

1、新機構的創新設計

任何一個設計，其首要工作應明確設計目的和設計任務以及設計出機構應實現的功能。機械系統的功能分析是機構創新設計中非常重要的環節，是后續設計的基礎。最基本的功能分析是確定輸入、輸出運動形式和相關約束條件，從而總結出為實現所需功能所需的機構自由度、各類型構件數目、機構中各類運動副的分配情況等[3]。在進行機械裝置的功能分析之后，可根據現有的單鉸運動鏈圖譜找出滿足機構自由度要求和基本功能要求的單鉸運動鏈，且這些僅含連桿與轉動副的所有單鉸運動鏈原型可作為下一步創新綜合的基礎。

例如，要求設計一個能較精確地實現預期運動規律(將轉動變換為移動)的傳動系統——凸輪控制機構。則可確定凸輪為原動件，滑塊為輸出構件，該凸輪要求恒速轉動，以驅動滑塊沿固定導軌移動。而滑塊要按規定的行程作往復運動。按以上要求分析，機構的自由度為l，應選擇F=l的運動鏈，而滿足需求的最簡單運動鏈為平面四桿鏈。由于機構中存在凸輪高副，且輸出為移動副，則應對四桿機構進行運動副的替代，不難發現替代后運動鏈為1R1P1Z[4]形式(R為轉動副、P為移動副、Z為凸輪高副)。同時可明確輸入運動為轉動，構件1為驅動件(即為凸輪)，輸出運動為移動，構件3為輸出件(滑塊)，構件2為相對固定的機架，從而得到其機構簡圖如圖2-1所示。滾子4并非運動鏈中的構件，在此只是起到減少凸輪副磨擦損耗的作用。

圖2-1平面四桿運動鏈替代后的機構

若要滿足力或運動的擴大功能，則可分別選擇瓦特鏈與斯蒂芬森鏈為原型的六桿運動鏈并使機構中同時存在凸輪高副和齒輪高副。先來討論瓦特鏈的形式，如圖2-2所示。根據運動副替代方法，可將瓦特鏈中的構件2與轉動副B和C替代為凸輪副HS，構件l則為凸輪；構件4與轉動副E和G替代為齒輪副HS，構件3為齒輪，構件5為齒條也即是滑塊。接下來確定出三元素桿6為機架，即可設計出機構運動簡圖，如圖2-3所示。圖中l為主動凸輪，通過主動凸輪帶動齒輪3擺動，再通過齒輪齒條的嚙合，實現滑塊5的往復移動輸出，達到預期功能。

圖2-2 替代后的瓦特鏈

圖2-3 根據瓦特鏈創作的機構

再來看斯蒂芬森鏈，如圖2-4所示。可將構件2和轉動副B和C替代為凸輪副HS，構件1則為凸輪；構件5與轉動副E和F替代為齒輪副HS，構件3為齒輪，構件6為齒條。此時三元素桿3既是與凸輪連接的從動桿，又是齒輪。三元素桿6則

既可能成為帶固定齒條的機架(如圖2-5a所示)，也可能成為與機架通過移動副連接的齒條滑塊(如圖2-5b所示)。從而可能得出兩種不同結構的機構。

圖2-4替代后的斯蒂芬森鏈

圖2-5 根據斯蒂芬森鏈創新出的機構

圖2-5a方案是以構件6為帶固定齒條的機架，當輸入轉矩驅動凸輪1轉動時，利用凸輪傳動使齒輪3實現往復擺動，由于齒輪3與機架6所含齒條的嚙合，齒輪3的中心相對于機架6成往復直線運動，再通過齒輪3與滑塊4的鉸接，最終形成滑塊4相對于機架6的往復直線運動輸出。圖2-5b方案是以構件4為機架，通過凸輪驅動輸入轉動，再通過凸輪1將轉動傳遞給齒輪3，齒輪3與滑塊齒條6嚙合，使滑塊齒條6相對機架4作往復移動輸出。在上述方案中為減少凸輪上的磨擦損耗均采用了滾子結構。

2、基于原機構的再生創新與綜合

另一種基于現有裝置的再生創新綜合，其設計全過程可分如下5步：(1)明確所設計機器的功能要求，并作相關調研；(2)根據已有的機構將其轉換成僅含構件和轉動副的單鉸運動鏈；(3)是根據原型單鉸運動鏈的基本特性進行構型綜合，即在機構自由度保持不變的情況下，根據需要可適當調整原機構桿件數，并對其各類運動鏈型綜合而獲得所有獨立異構的運動鏈；(4)是根據設計的功能需求與約束條件，選取滿足條件的運動鏈，并進行機構的演化與創新；(5)最后進行機構的結構化設計，得到機械裝置的運動簡圖[5]。現以一個凸輪控制機構的創

新設計為例作簡單討論。

已知一凸輪控制機構使一個大質量M，按給定的行程D作往復運動，要求根據創新綜合方法，提出其它設計方案，并要求比原機構能獲得更大的機械效益。

首先應明確機構設計的基本功能是用機械效益大的凸輪控制機構去驅動連接點P，同時機構的自由度應為1。為簡化問題，僅研究驅動點P之前的傳動機構，它是F=1的凸輪搖桿機構，其對應運動鏈如圖2-6所示。

圖2-6 傳動部分運動鏈圖

接下來進行運動鏈的綜合。因創新機構需要獲得更大的機械效益，故應考慮增加機構桿件數。為保證自由度不變，最少應增加2個桿件，則得到新裝置應為六桿運動鏈，它僅有2種獨立異構型式，即瓦特鏈與斯蒂芬森鏈。以斯蒂芬森鏈為例，根據功能需求進行結構的演化。因該裝置為凸輪控制機構，必然進行運動副的替代，即用一個凸輪副去替代運動鏈中的一個二元素桿與2個轉動副，故得到演化后運動鏈，如圖2-7所示，其中虛線表示的Hs即是凸輪副的替代部分[6]。

圖2-7 斯蒂芬森鏈的代替

3、機構創新設計應用實例

折疊式擔架車車能在急救中快速實現擔架與擔架車的轉換，大大降低了急救時間。

圖3-1 折疊式擔架車的機構運動簡圖

如圖3-1所示，臺板承擔病人，支桿和連桿通過若干個轉動副與臺板相連。該設備中應用了4個萬向輪，同高度的4個為一組，展開時一組工作，折疊時另一組工作。連桿之間由轉動副連接，該擔架車由2套這種桿機構組合而成，其中左右對稱的支桿－觸板連桿－短連桿分別組成2套復合鉸鏈。根據需要該車有2個工作狀態：高位工作狀態和低位工作狀態。高位工作狀態是該車作為擔架車急救時推行所用；而低位工作狀態則是該車作為擔架或進入救護車時所用[7]。

當需要將擔架車折疊或將其推上救護車時，只需要挨著鎖死掛鉤的急救人員將掛鉤7旋轉就可以打開，如圖2所示。其后面的急救人員用力向前推，前面的支桿3’撞到車沿，向里面扣進來。由長連桿6’，短連桿5’和觸板連桿4’組成的桿機構也就是E點向右上方移動，之后帶動長連桿6’，在連桿6’的作用下，向右拉動支桿3，支桿3也隨動向里面扣進去。隨后由觸板連桿4，短連桿5和長連桿6組成的桿機構，也就是B點向左上方移動，帶動長連桿6，同時又給支桿3’ 一個向里面扣的力。這樣就實現了自動平穩折疊的功能。在支桿全部收進去后，旋轉掛鉤，掛在車體的臺板L點的柱銷上，就實現了折疊時的鎖死，其示意圖如圖3-2所示。

圖3-2 折疊式擔架車示意圖

如果想要將擔架車展開，只要將L點掛鉤旋轉，向外扳動一個觸板連桿。例如扳動觸板連桿4’，如圖3-3所示，由連桿組成的轉動副短連桿5’和觸板連桿4’運動到一條直線上。連在E點的長連桿6’驅動支桿3展開。長連桿6也就是H點向右下方運動，同時驅動觸板連桿4，短連桿5組成的轉動副成一條直線，驅動支桿3展開，最后經長連桿之間它們相互作用成展開狀態。展開后將掛鉤掛在支桿的柱銷上進行鎖死。

圖3-3 折疊式擔架車的折疊狀態

結論

進行機械創新設計要有兩個必要條件：一是充分獲取適用的知識；二是要使用符合創新設計思維并能激發創新思維的設計系統。運用機構學原理進行機械設計創新，首先要學習掌握相關的機構理論與已有的結構，才能在創新思維的指導下進行創新設計。參考文獻

[1] 潘兆慶，周濟.現代設計方法概論[M].北京：機械工業出版社，1991.[2] 孫建明.淺談機械創新設計[M].全國機械設計教學研究，2005：52-54 [3] 黃茂林，秦偉.機械原理[M].重慶：重慶大學出版社，2002.[4] Johnson R C.機械設計綜合[M].陸國豪，譯.北京：機械工業出版杜.1987.[5] 羅金良，黃茂林.自適應運動鏈的構型綜合及應用研究[J].機械設計與研究.2006，22(5)： [6] 馮俊.機構創新綜合方法的應用[J ].機械設計,2009(4):45-47.[7] 王志學，劉一鳴，賈連斌，王鳳蘭.折疊式擔架車機構創新設計[J].機械設計，2010（8）：

第四篇：機械創新設計

《創新設計》單元測驗1

一、單項選擇題

1、齒輪輪齒的嚙合所構成的運動副屬于（）。(C)A、移動副 B、低副 C、高副 D、轉動副

2、新產品設計開發的第一個階段是（）。(B)A、研究設計階段 B、調查決策確定階段 C、樣機試制階段 D、方案設計階段

3、機械零件由于某些原因不能（）時稱為失效。(C)A、工作 B、連續工作 C、正常工作 D、負載工作

4、下面不屬于機械零件的失效形式的是（）。(D)A、整體斷裂 B、過大的殘余變形 C、表面破壞 D、摩擦

5、下面不屬于機械零件的設計準則的是（）。(A)A、美觀準則 B、剛度準則 C、強度準則 D、可靠性準則

6、通常把機構解釋為（）。(A)A、具有確定相對運動構件的組合B、具有確定相對運動元件的組合

C、具有確定相對運動機件的組合 D、具有確定相對運動零件的組合

7、在平面機構中，機構的原動件的自由度應為（）。(B)A、0 B、1 C、2 D、3

8、在平面機構中原動件數目（）機構的自由度時，該機構的運動將不完全確定。(C)A、大于 B、等于 C、小于 D、以上都不正確

9、平面機構具有確定運動的條件是（）。(B)A、機構的自由度大于零

B、機構的自由度等于原動件數

C、機構的自由度大于1 D、機構的自由度小于零

10、在一個零件的磨損過程中，代表使用壽命長短的是（）。(B)

11、國家知識創新體系包括（）。(D)

A、知識創新體系 B、技術創新體系 C、知識傳播系統和知識應用系統 D、以上均是

12、目前世界上的發明專利（）掌握在發達國家手里。(A)A、90% B、80% C、70% D、60%

13、我國關鍵技術對外依存率達到（），與發達國家的差距還非常大。(B)A、40% B、50% C、60% D、70%

14、美國經濟學家舒彼特在1912年出版的“經濟發展理論”中提出創新的具體內容包括（）。(D)A、采用新技術 B、生產新產品 C、研制新材料和開辟新市場 D、以上均是

15、在國際競爭中，國防、工業、農業等領域內的競爭越來越表現魏科學技術能力和人才的競爭，特別是（）的競爭。(B)A、高技能型人才 B、創新型人才 C、高學歷型人才 D、科技復合型人才

16、從創新的內容來看，一般把創新分為（）。(C)A、知識創新和技術創新兩部分 B、知識創新和應用創新兩部分 C、知識創新、技術創新和應用創新三部分 D、應用創新和技術創新兩部分

17、知識創新又稱為（）。(C)A、技術創新 B、應用創新 C、理論創新 D、文化創新

18、社會實踐中，創新方式指（）。(D)

A、由無到有的創新 B、從由到新的創新 C、憑空創新 D、包括A和B項

19、自行車和縫紉機應屬于（）。(A)A、機器 B、機構 C、通用零件 D、專用零件 20、一般的機械鐘表應屬于（）。(B)A、機器 B、機構 C、通用零件 D、專用零件

共 3 頁 第 １ 頁

21、（）可以用來代替人的勞動，完成有用的機械功或實現能量轉換。(B)A、機構 B、機器 C、構件 D、零件

22、構件是機器中每一個獨立（）的剛性單元體。(B)A、制造 B、運動 C、分析 D、設計

26兩構件在未構成運動副之前，在空間中它們共有（）個相對自由度。(D)A、3 B、4 C、5 D、6

29、在平面機構中，如果引入一個平面低副（轉動副和移動副），則提供（）個約束。(B)A、1 B、2 C、3 D、4 30、在平面機構中，如果引入一個平面高副，則提供（）個約束。(A)A、1 B、2 C、3 D、4

二、多項選擇題

1、(ABCD)要進行機械創新首先應了解機械原理（）方面。

A、機構結構和運動分析基本知識 B、機器動力學

C、常用機構的分析與設計 D、機械系統的方案設計

2、機械原理研究的對象是（）。(AD)A、機構 B、構件 C、運動副 D、機器

3、機構結構分析的主要內容和目的是（）。(ABCD)A、研究機構的組成及機構運動簡圖的繪制

B、掌握機構具有確定運動的條件 C、研究機構的組成原理 D、研究機構的結構分類

4、關于運動副的解釋下面的敘述正確的是（）。(ABC)A、運動副是一種連接

B、運動副由兩個構件組成

C、組成運動副的兩個構件之間有相對運動 D、運動副可以由一個構件組成

5、在繪制機構的運動簡圖的過程中，下面的敘述（）必須明確表示出來。(ABCD)A、構件的數目和長度

B、運動副的類型、數目和運動副之間的相對位置 C、機構的原動件 D、機構的機架

6、下面關于運動的分類，按照運動副接觸部分的幾何形狀分類的有（）。(ABC)A、圓柱副 B、球面副 C、螺旋副 D、移動副

7、下面的機器是利用機械的振動來工作的有（）。(ABD)A、按摩機 B、振動臺 C、發電機 D、振動運輸機

8、對于靜不平衡的轉子，只需要（）就可以獲得平衡。(AB)A、在同一個平面內增加一個平衡質量

B、在同一個平面內除去一個平衡質量

C、分別在兩個平面內各增加一個平衡質量 D、分別在兩個平面內各除去一個平衡質量

三、判斷題

1、從運動學的角度看，機構與機器是相同的。（）(A)

3、各種機構都是用來傳遞與變換運動和力的可動裝置（）。(A)

5、機構是把一個或多個構件的運動，變換成其他構件所需運動的確定運動構件系統（）。(A)

6、機器中獨立運動的剛性單元體，稱為零件（）。(B)

7、一個構件可以是不能拆開的單一整體，也可能是由若干不同零件組裝起來的剛性體（）。(A)

8、虛約束對運動不起作用，也不能增加構件的剛性（）。(B)

9、若兩個構件之間組成兩個導路平行的移動副，在計算自由度時應算作兩個移動副（）。(B)

11、當機構的自由度F>0，且等于原動件數，則該機構具有確定的相對運動（）。(A)

12、虛約束對機構的運動不起作用（）。(B)

14、機構的運動不確定，就是指機構不能具有相對運動（）。(B)

15、機構的運動簡圖是用來表示機構結構的簡單圖形（）。(B)

16、在繪制機構運動簡圖時，必須按比例繪制，否則，不能表明構件之間的相對運動關系（）。(A)

18、平面機構中如果有4個構件在同一處用鉸鏈連接在一起，則它們構成了4個轉動副（）。B

共 3 頁 第 ２ 頁

19、平面機構中的虛約束，如果制造、安裝精度不夠時，會成為真約束（）。(B)

21、從機構組成看，機構可看作為構件與運動副的組合，也可以看作為原動件與機架和從動件的組合（）。(A)

22、只要兩個以上的構件匯交在一起，并有回轉副存在，就一定存在復合鉸鏈（）。(B)

24、機構中有一個固定不動的構件稱為機架，故機架相對于地面肯定是固定不動的()。(B)

25、構件是組成機構的基本要素之一，而運動副是機械原理中最重要的概念之一（）。(A)

26、從運動學的角度分析，任何機器都是由若干（兩個以上）構件組合而成（）。(A)

27、構件通過運動副的連接而構成的可相對運動的系統稱為運動鏈（）。(A)

29、同一機構因所取的原動件不同，有可能成為不同級別的機構，但當機構的原動件確定后，桿組的拆法和機構的級別就一定了（）。(A)30、當機械自鎖時，機械已經不能運動，所以此時機械所能克服的生產阻抗力為小于等于零的值（第 ３ 頁

共 3 頁。(A)）

第五篇：機械創新設計

機械創新設計作業

1.前言

機械手是模仿著人手的部分動作，按照給定程序、軌跡和要求能實現自動抓取、搬運的自動機械裝置。在工業生產中應用的機械手叫做“工業械手”

在實際生產中，應用機械手可以提高生產的自動化水平和勞動生產率，可以減輕勞動強度、保證產品質量、實現安全生產。尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環境下，它代替人進行正常的工作，意義更為重大。隨著生產的發展，功能和性能的不斷改善和提高，在機械加工、沖壓、鍛、鑄、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業、交通運輸業等領域得到了越來越廣泛的應用。

2.創新內容和過程

根據日常生活中的老虎鉗觀察，通過逆向思維方法進行對經典老虎鉗進行改造，對老虎鉗運動進行綜合分析結合用液壓缸進行驅動的特點進行創新設計。

2.1創新所依據的思想、原理、方法

類比思想，通過類比思想對人手大拇指的加持運動，進行分析想象經過抽象思維進行簡化建模。從而尋求最佳的解決方案。

逆向思維思維也叫求異思維，它是對司空見慣的似乎已成定論的事物或觀點反過來思考的一種思維方式。敢于“反其道而思之”，讓思維向對立面的方向發展，從問題的相反面深入地進行探索，樹立新思想，創立新形象。當大家都朝著一個固定的思維方向思考問題時，而你卻獨自朝相反的方向思索，這樣的思維方式就叫逆向思維。人們習慣于沿著事物發展的正方向去思考問題并尋求解決辦法。其實，對于某些問題，尤其是一些特殊問題，從結論往回推，倒過來思考，從求解回到已知條件，反過去想或許會使問題簡單化。大家都非常熟悉老虎鉗結構，當它與我們熟知的液壓氣動裝置結合就可以成為一個可用的自動化裝置。

2.2創新的原理方案

第一步尋找各種鉗子的圖片，分析合理性找到適合做機械手的一種。

總長300，厚度60，最寬處100，畫零件圖。

第三步，進行三維建模。

裝配。

第四步，改進和動畫模擬。frame.avi

第五部，創建工程圖

總結或結論，本次創新設計通過對傳統日用工具-手鉗的觀察，改進，重新設計使老虎鉗用于自動化設備成為可能。本產品適用于加持鍛件、型材等重型，大型物件。具有結構簡單，運行可靠的特點能作為機械自動化設備的子系統的一部分，具有模塊化的特點。但由于本人能力有限，該作品也具有它自然的缺陷，如過于笨重臃腫，不靈活動態特性不好等缺陷，希望得到老師的指導和斧正。