導(dǎo)語(yǔ)：機(jī)械革新人才培育研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

引言

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程是機(jī)械類專業(yè)的一門重要專業(yè)課程。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是指充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力，利用人類已有的相關(guān)科學(xué)技術(shù)知識(shí)，進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思[1]、設(shè)計(jì)出具有新穎性、創(chuàng)造性及實(shí)用性機(jī)械產(chǎn)品的一種實(shí)踐活動(dòng)。培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械創(chuàng)新能力和工程意識(shí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，開(kāi)闊技術(shù)視野，積累機(jī)械創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)和實(shí)用性新結(jié)構(gòu)的技術(shù)資料通過(guò)對(duì)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程教學(xué)的改革,取得了一定成效。

1、采用多媒體教學(xué)

通過(guò)制作電子課件，介紹機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本方法，使學(xué)生了解創(chuàng)新設(shè)計(jì)的概念及過(guò)程，了解創(chuàng)新與人類進(jìn)步的關(guān)系，明確實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步的途徑，了解本課程的學(xué)習(xí)目的[1]、研究內(nèi)容。提高了教學(xué)質(zhì)量。

2．把全國(guó)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽獲獎(jiǎng)作品

介紹給學(xué)生通過(guò)對(duì)機(jī)械學(xué)科的“原理創(chuàng)新”、“機(jī)構(gòu)創(chuàng)新”、“結(jié)構(gòu)創(chuàng)新”和“產(chǎn)品外觀創(chuàng)新”等四大創(chuàng)新的介紹與實(shí)例展示，使學(xué)生掌握機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)基本內(nèi)容，增強(qiáng)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)意識(shí)和創(chuàng)新能力[2]。還通過(guò)介紹全國(guó)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽獲獎(jiǎng)作品，大大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這是2010年全國(guó)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽廣西區(qū)一等獎(jiǎng)作品，危急現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人探測(cè)小車。

3．抓住關(guān)鍵點(diǎn)

機(jī)械的創(chuàng)新過(guò)程要經(jīng)歷功能——機(jī)構(gòu)——結(jié)構(gòu)的思維過(guò)程[3]。機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是將機(jī)構(gòu)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為機(jī)械實(shí)體系統(tǒng)。是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)成敗關(guān)鍵之一。在講述機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)這一章時(shí)，抓住重點(diǎn)難點(diǎn)。重點(diǎn)是機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念與基本要求，構(gòu)件的結(jié)構(gòu)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)。難點(diǎn)是機(jī)械結(jié)構(gòu)的組合創(chuàng)新設(shè)計(jì)。通過(guò)實(shí)例突破難點(diǎn)。

4．通過(guò)講解剖析目前的創(chuàng)造成果等具體實(shí)例，開(kāi)闊同學(xué)的設(shè)計(jì)思路，擴(kuò)大技術(shù)視野實(shí)例：可升降省力便攜式輪椅設(shè)計(jì)

4.1設(shè)計(jì)思想及基本內(nèi)容基于人性化設(shè)計(jì)思想，力求克服市面上產(chǎn)品的一些缺陷，對(duì)驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，同時(shí)設(shè)計(jì)出具有能夠自我調(diào)節(jié)高度的輪椅座位。驅(qū)動(dòng)方式從人機(jī)工程方面考慮，采用推桿形式使用戶用力比較舒適、方便，同時(shí)利用杠桿原理，具有省力的功能。對(duì)于升降機(jī)構(gòu)，其目的主要在于提高殘疾人的自理能力，使其坐在輪椅上的上升后的高度約等于人正常站立的高度。同時(shí)要求輪椅盡可能的簡(jiǎn)單、方便、成本低廉，更具人性化。使殘疾人的生活自理能力加強(qiáng)，同時(shí)享受到更加舒服，更具人性化的助殘機(jī)械，也滿足性能、成本方面的要求，使他們使用方便，攜帶方便，購(gòu)買便宜。

4.2升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

4.2.1升降機(jī)構(gòu)的類型及比較(1)液壓或氣壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)——通過(guò)液壓缸或氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)升降。(2)螺桿副機(jī)構(gòu)——通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺母或螺桿來(lái)調(diào)節(jié)高度[4]。(3)叉桿機(jī)構(gòu)——通過(guò)改變叉桿之間的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)高度的調(diào)節(jié)。

4.2.2升降機(jī)構(gòu)的方案確定通過(guò)對(duì)前三種方案的綜合比較，在第三種方案的基礎(chǔ)上，綜合所需達(dá)到的簡(jiǎn)單、輕便、成本低的目標(biāo)，設(shè)計(jì)了下述升降機(jī)構(gòu)的方案，如圖3所示。該機(jī)構(gòu)中滑輪能夠在滑道上滑動(dòng)，使叉桿之間的角度可自由改變，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)搖臂2，使絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)a、b兩點(diǎn)之間的距離以改變叉桿角度，實(shí)現(xiàn)高度調(diào)節(jié)。

4.3驅(qū)動(dòng)方式的設(shè)計(jì)

4.3.1省力機(jī)構(gòu)的方案比較與選擇(1)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)——結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，但沒(méi)有省力功能，效率較低，且不可實(shí)現(xiàn)前后運(yùn)動(dòng)的自由切換[5]。(2)棘輪機(jī)構(gòu)——可實(shí)現(xiàn)將間歇往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)動(dòng)，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)前后運(yùn)動(dòng)的自由調(diào)節(jié)。(3)摩擦棘輪機(jī)構(gòu)——結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)將間歇的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動(dòng)，但間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)只有一個(gè)行程做功，另一個(gè)行程為無(wú)用功，即為間歇驅(qū)動(dòng)，效率低。本設(shè)計(jì)采用兩套摩擦棘輪機(jī)構(gòu)，一套機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)輪椅前進(jìn)、后退、空擋、制動(dòng)的切換；另一套機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)的連續(xù)驅(qū)動(dòng)。

4.4本例設(shè)計(jì)特點(diǎn)：（1)升降機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)預(yù)定的升程，驅(qū)動(dòng)搖臂所需力較小，驅(qū)動(dòng)方式簡(jiǎn)單，舒適。（2)驅(qū)動(dòng)搖桿使驅(qū)動(dòng)輪前進(jìn)的力很小，用力方式非常方便、舒適，采用棘輪機(jī)構(gòu)可圓滿實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、空擋、制動(dòng)，并且操作方便，可滿足使用要求。同時(shí)主輔棘輪能夠協(xié)調(diào)工作，使驅(qū)動(dòng)搖桿能夠連續(xù)驅(qū)動(dòng)，達(dá)到提高效率與速度的目的。（3)輪椅可達(dá)到預(yù)期折疊功能，攜帶、儲(chǔ)存方便。（4)輪椅制造成本低，可滿足廣大客戶的需求。

5．創(chuàng)新實(shí)踐實(shí)例：電動(dòng)大門的設(shè)計(jì)

5.1電動(dòng)大門的功能目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)大門的自動(dòng)啟閉

5.2設(shè)計(jì)要求：門寬為4!6米，門高為1.5!2米啟閉時(shí)間為10秒左右。

5.3設(shè)計(jì)方案的構(gòu)思：電動(dòng)大門可分為平開(kāi)門、推拉門和升降門。平開(kāi)門可分為雙扇平開(kāi)門和四扇平開(kāi)門；腿拉門可分為整體推拉門和伸縮推拉門；升降門可分為整體升降門和卷閘門。從評(píng)分情況看，單扇推拉門和伸縮門得分較高，實(shí)際情況也是這兩種門應(yīng)用最廣泛。但從美觀情況看，近期不銹鋼制作的伸縮門應(yīng)用的最廣泛。

六．教改成果

《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)CAI課件》榮獲梧州學(xué)院第三屆高等教育教學(xué)軟件大賽評(píng)比一等獎(jiǎng)。組織學(xué)生參加大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽獲2011廣西機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽一等獎(jiǎng)。這是我院2011廣西機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽一等獎(jiǎng)作品：遙控式玻璃幕墻清潔車（如圖4所示）。通過(guò)組織學(xué)生參加大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)意識(shí)、綜合設(shè)計(jì)能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)和工程實(shí)踐的訓(xùn)練，提高學(xué)生針對(duì)實(shí)際需求通過(guò)創(chuàng)新思維，進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)和工藝制作等實(shí)際工作能力。