基于TRIZ理论的机械产品创新设计研究

分析了TRIZ理论与方法的主要内容,研究了TRIZ的基本思想和方法体系。并通过实例说明了其在机械产品创新设计中的应用。     

基于TRIZ理论的螺丝刀创新设计

针对自动化拆卸设备中需要提前识别螺钉类型、更换匹配不同类型螺钉螺丝刀等原因造成的拆卸效率低、设备复杂等问题,设计一种自动化拆卸新型螺丝刀。利用TRIZ理论确定传统螺丝刀不能同时拆卸十字槽和一字槽螺钉这一物理矛盾。通过分析十字螺丝刀和一字螺丝刀结构特征的异同,采用时间分离原理中的动态化原理设计新型螺丝刀的初始方案。为克服该设计方案的物-场模型中缺少场的缺陷,通过TRIZ理论的一般解法对结构进行优化,完成新型螺丝刀的设计。结果表明：该螺丝刀具有结构简单、可满足不同拆卸场景的需求和节省拆卸时间等优点,提升了自动化拆卸效率,有助于完善自动化拆卸设备的功能。     

基于TRIZ理论的超声辅助随焊滑台的设计

针对现阶段超声辅助焊接过程中,存在超声能量衰减、人工手持超声波振幅杆进行冲击时很难控制冲击参数稳定、试件较多时容易引起工作疲劳等问题,提出了基于TRIZ理论的随焊滑台进行创新设计,利用功能分析法找到引起问题的根本原因,从而转化成矛盾矩阵,通过分析矛盾矩阵,选用合适的发明原理对现有设备进行改进与优化。文中以三维滑台代替了焊接平台,采用PLC进行控制,通过夹具将焊枪与超声波振幅杆连接,实现了超声辅助随焊。最后使用优化后的随焊滑台进行焊接试验,通过改变超声功率,检验随焊滑台运行能力,并对焊件进行了金相观察、力学性能测试。结果表明,基于TRIZ理论的随焊滑台进行焊接的试件,微观组织得到改善、焊接接头抗拉强度得到提高,其HAZ宽度均符合性能要求。文章所述随焊滑台采用三轴全伺服电机驱动,增加了焊接过程的稳定性与精度,通过在随焊夹具上安装气缸,保证了超声冲击效果,有效代替人工进行超声辅助随焊过程。创新点： 将TRIZ理论与机械专业知识结合使用,并对样机进行试验测试,使设计过程更加合理。     

TRIZ理论在产品概念设计中的应用

由于概念设计阶段的重要性在于产生产品创新的解决方案,其成为决定产品设计方案优劣的关键.TRIZ理论对创新有明确的定义并且对解决设计冲突有系统的操作方法,适合应用于产品设计的概念设计阶段.通过运用TRIZ理论,可以增强设计人员的创新意识和能力,提高革新设计方案的效率.通过对汽车部件焊装夹具的设计实例的分析,可以看出TRIZ理论在快速产生创新设计方案方面,有显著优势.     

基于TRIZ理论的乳化液精确配比系统的研究

为解决井下乳化液混合不便、配比不精确等问题,应用TRIZ创新理论设计了一款基于电磁比例技术的乳化液配比装置。建立问题模型后,采用功能分析法对系统进行分析并导出系统主要矛盾;采用分离原理以及科学效应库解决了2个主要物理矛盾,并采用矛盾矩阵解决新产生的技术矛盾,最终完善了实施方案：使用电磁阀控制进入配比马达中油的流量,相应地改变配比泵的转速,以达到改变液压油流量的目的;并增加了浓度传感器实现浓度反馈,实现了乳化液的自动配比以及精确配比。在实际生产应用中,方案增加了乳化液配比可靠性,降低了工人劳动强度,减少了因乳化液浓度过高带来的用油成本和环境污染。     

基于TRIZ理论的多维振动时效激振器创新设计

针对大型钢结构件振动时效处理时激振装置适应性不足的问题,对当前惯性激振装置进行分析,设计一种多维振动时效激振器。运用TRIZ理论系统功能分析和因果轴分析,确定惯性激振装置适应性不足的原因,采用技术矛盾解决原理、物理矛盾解决原理、物-场模型法得到惯性激振装置适应性不足问题的解决方案,完成多维振动时效激振器结构设计,并对关键部件主支架进行了模态分析,验证了多维振动时效激振器设计的可行性。结果表明：该多维振动时效激振器具有适应性强、激振频率高、多维振动等优点,提高了振动时效处理工作效率和自动化程度,满足多维振动时效处理实际工作需要。     

TRIZ理论中物质-场的不同应用

通过对飞机发动机机罩概念设计中的物-场分析，简要概括了在实际的概念设计中应该如何应用和把握物质-场分析的侧重点。     

基于TRIZ理论的黄金手镯自动压光机设备的创新设计

通过对传统黄金手镯压光工艺和压光机构的研究和分析,找出存在的问题,确立了技术冲突。根据TRIZ理论中的矛盾矩阵表得到解决问题的发明原理,根据合适的发明创新原理,得出问题的解决思路和具体设计方案与工作原理,设计出一种新型的黄金手镯压光机设备,有效地解决了传统黄金手镯压光过程中存在的问题。     

“TRIZ”理论是科技创新的现代化工具

本文概括地叙述了科技创新的现代化工具——TRIZ理论的概念、起源、用途、特点,基本原理,包含内容,解决问题的过程,在国外的应用情况及产生的经济社会效益,在中国的应用情况等。指出TRIZ理论在自主创新国家总战略实施中具有基础性、源头性、根本性、先导性、战略性意义,是提升国家自主创新能力的重要武器。     

基于TRIZ和Pro/Innovator平台的产品创新设计

介绍了发明问题解决理论(TRIZ)的组成体系及利用Pro/Innovator平台进行创新设计的流程.分析了组件价值分析、流分析、"最小化"问题求解在产品创新设计中的应用.最后通过一工程实例,说明TRIZ理论及Pro/Innovator平台在产品创新设计中所起的作用.     

基于TRIZ理论无心车床的设计与仿真

针对无心车床车削加工存在自动化程度低、劳动强度高等问题,利用TRIZ理论分析无心车床存在的技术矛盾,并在矛盾矩阵里查找发明原理,确定无心车床改进方案。设计一种同心双轴结构、螺纹驱动刀具进给的无心车床,通过两轴速度差实现刀具进给和退刀;车削光轴和锥面,扩大无心车床加工范围。利用Deform软件仿真无心车床车削加工,比较分析车削加工载荷的仿真值与理论值。结果表明：仿真值与理论值的误差在可接受范围内,验证了无心车床车设计的合理性和车削加工的可行性。     

产品设计质量综合评价的理论研究

随着市场竞争的加剧和各种先进技术的应用,尤其是并行工程和产品并行设计技术的应用,产品设计质量已不再用是否满足设计任务书中规定的性能指标来衡量,而是从市场／用户、技术、经济、环境等多个方面来评价产品设计质量的优劣。本文提出了产品设计质量综合评价理论与体系,从而实现了从多方位、多层次对产品设计质量的全面综合评价     

TRIZ辅助便携式电解去小孔毛刺装置设计

针对中小批量工件内小孔毛刺去除成本高的现状,运用TRIZ理论对当前电解去毛刺加工装置存在的问题进行分析,建立电解去毛刺装置的功能结构并确定了各功能元的作用及连接关系。在此基础上,对工装夹具、电解液系统及装置壳体进行了创新设计,并完成加工电源的选型及控制系统设计。该装置操作方便、结构小巧、成本低廉、安全可靠。