基于啮合效率下斜齿圆柱齿轮设计参数的选择

斜齿轮因具有传动平稳和承载能力高等优点而被广泛用于高速、重载传动中。目前对于斜齿轮的设计多以满足齿面接触强度、轮齿弯曲强度和齿面抗胶合承载能力为准则,未考虑设计参数对啮合效率的影响,易造成能源浪费和经济损失。在影响齿轮啮合效率的因素中,滑动摩擦功率损失占主要地位。因此,本文从计算斜齿轮滑动摩擦功率损失入手,通过计算啮合点处的滑动摩擦功率损失并沿啮合线积分,得到斜齿轮啮合效率的表达式,从中揭示出设计参数对啮合效率的影响规律,进而提出在满足齿面接触强度、轮齿弯曲强度和齿面抗胶合承载能力的前提下斜齿轮设计参数的选择原则。     

基于TRIZ的海底电缆反应力锥切削装置设计方案研究与改进

针对目前海底电缆反应力锥切削方式主要是人工切削,效率低且质量差的问题,设计了海底电缆反应力锥切削装置,并做出了试验机。通过进行切削实验,发现了切削时存在切屑四处飞溅,落入装置外、黏着在刀具与齿轮上的现象,影响了切削精度。针对该问题,使用了TRIZ中的物场分析的方法,通过分析系统组件构成、建立功能模型,得到各关键组件之间的相互关系,通过原因分析找到问题发生的根本原因,运用物场分析、标准解应用等得到结构优化的思路,提出了具体优化方案。通过进行优化前后的对比实验,验证了方案的可行性。     

单元移植技术在快速设计系统构建中的应用

以基于结构重用实现产品快速变异设计为目标,在前人研究成果的基础上,提出了基于特征单元移植的结构变异设计系统的构建模型,对其体系结构及其实现的关键技术进行了探讨。详细阐述了特征单元建模技术中特征单元信息模型、特征单元库的建立方法,并根据箱体类零件的功能和结构特点构建了箱体类零件的特征单元库;分析了组成变异零件基型的特征单元之间的布尔运算类型以及特征单元的具体分割操作过程;描述了通过切合面类型的判断,实现变异零件基型与移植特征单元的拓扑搭接操作过程。最后,通过一个箱体类零件结构变异的实例,说明了该系统实现零件结构变异设计的基本过程。     

基于关联网络的设计质量特性波动溯源分析

追本溯源为质量问题纠正的前提,为实现产品设计过程中质量问题的源头追踪,基于产品设计质量特性的关联关系和波动传播机制,提出了设计质量特性波动溯源分析方法。首先,提出了基于矩阵运算的多领域关联信息的统一建模方法,以产品的设计规则和装配关系为基础关联信息,建立了设计质量特性局部关联矩阵,并通过矩阵运算得到设计质量特性全局关联矩阵,进而映射为设计质量特性全局关联网络,建立了完整的、可追溯的设计质量特性关联模型;然后,提出了波动影响的量化分析方法,建立了节点的波动度量化模型和关联边的波动传播强度量化规则,基于此可对不同关联传播形态的波动传播进行风险量化评估;在上述研究的基础上,通过对质量问题-问题原因-设计质量特性多层网络进行分析,得到针对某一特定质量问题的象设计质量特性,对设计质量特性关联网络进行上游广度优先搜索,并进行设计质量特性波动诊断,得到源波动设计质量特性及其波动路径,对波动路径的波动传播风险进行量化分析即可得到最终溯源结果。最后,通过起重机卷筒变形实例验证了该方法的有效性;结果表明,相较于其他算法,该方法在准确性以及算法效率和成本的平衡方面更具有优势。     

基于TRIZ的技术预测方法研究与应用

技术预测有助于企业实现技术创新。产品技术成熟度预测和进化潜能预测是技术预测的主要内容。TRIZ提供了进行产品技术成熟度预测和进化潜能预测的方法。在获取相关专利信息的基础上,通过拟合数据曲线与标准曲线的对比,可以实现技术成熟度预测。通过进化路线分析,利用进化潜力雷达图确定潜在的技术进化方向,可以辅助企业制定产品技术创新的方向。将TRIZ技术预测方法应用于离心冲击打夯机的技术分析过程,证明了上述方法的有效性及其在指导企业产品创新过程的价值。     

基于发明原理的抽油机钢丝绳润滑装置概念设计

功能原理创新是产品概念设计的核心内容。技术系统的子系统进化不均衡性会导致冲突以不同的形式出现。TRIZ指出冲突的解决是产品创新的本质,并为描述技术冲突提供了39个工程参数,在冲突矩阵的基础上,通过40条发明原理解决技术冲突。原理方案创新需要综合利用各种资源,发明原理提供了若干基于专利分析的技术创新技法。论述了基于发明原理的创新设计一般流程,以抽油机钢丝绳润滑过程中存在的问题为例,详细阐述了发明原理在润滑装置概念设计中的应用。     

基于ZigBee的心率检测系统设计

针对传统的心率检测方法在临床监护应用中存在的问题,开发了一种基于ZigBee的心率实时监测系统。该系统设计过程中采用心率传感器模块对病人的心率信息进行采集;采用Arduino UNO作为主控制器,对采集的脉搏波信号进行处理并计算出心率;同时判断数据是否异常并通过ZigBee无线通信模块将采集的数据上传至上位机软件平台。结果表明,上位机平台可以对数据进行接收、显示和存储,供医护人员后续对病人心率状况进行查询;搭建的监测系统可以实时观察监护情况,传输信号稳定可靠,进一步提高了医院的工作效率。     

TOC在TRIZ理论的冲突确定中的应用

介绍了TRIZ理论在产品创新设计中的应用，并指出确定冲突是有效应用TRIZ理论的前提，TRIZ理论本身对如何确定设计中的冲突未给出操作性强的方法。为了有效地解决此问题，将TOC方法应用到设计问题的冲突确定过程中，为产品设计中冲突的确定提供一个新的途径。最后以一工程实例说明此方法的实际应用。     

AFD方法应用于游乐设施失效分析的探讨

预期失效分析(Anticipatory Failure Determination,AFD)是在TRIZ基础上发展起来的一种失效分析方法,适合改进产品的设计缺陷或解决设计中的冲突.游乐设施的失效分析对于保障其安全运行十分关键.笔者对将AFD方法应用于游乐设施的实效分析进行了探讨.     

日用陶瓷设计中产品性格的塑造

日用陶瓷产品设计过程中产品性格的塑造能满足不同消费者的需求,促进陶瓷市场的发展.本文探讨了在日用陶瓷设计中人的不同感官与产品性格塑造之间的关系,并以造型、色彩、装饰及意象等因素塑造日用陶瓷产品的形象性格、色彩性格、意境性格等等,以创造出具有内在特质和形式美感的日用陶瓷产品.