王冬梅 上海電機(jī)學(xué)院

一、引言

機(jī)構(gòu)能否創(chuàng)新是現(xiàn)代產(chǎn)品能否具有競(jìng)爭(zhēng)力的根本保證，運(yùn)用現(xiàn)代創(chuàng)新理論TRIZ技術(shù)提供的方法將已有的設(shè)計(jì)實(shí)例，形成方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)例庫(kù)，在具體的實(shí)踐應(yīng)用中按創(chuàng)新思維進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),將有效提高機(jī)構(gòu)創(chuàng)新效率。

二、TRIZ創(chuàng)新技術(shù)理論與設(shè)計(jì)思路

在50多年的發(fā)展中,TRIZ理論技術(shù)已形成完整的技術(shù)創(chuàng)新理論系統(tǒng),該理論認(rèn)為所有的技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化都遵循一定的客觀規(guī)律,即具有客觀的進(jìn)化規(guī)律和模式；其次，各種技術(shù)難題和矛盾的不斷解決是推動(dòng)這種進(jìn)化過(guò)程的動(dòng)力；第三，技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展的理想狀態(tài)是用最少的資源實(shí)現(xiàn)最大效益的功能。目前,TRIZ技術(shù)已發(fā)展成強(qiáng)有力的解決實(shí)際創(chuàng)新問(wèn)題的有力工具.其解決問(wèn)題的原理是利用物－場(chǎng)分析法分析系統(tǒng)中所包含的資源定義系統(tǒng)的最終理想解。常用的TRIZ發(fā)明原理有40條，實(shí)踐證明這些原理對(duì)于指導(dǎo)發(fā)明創(chuàng)造具有重要的作用。運(yùn)用這些發(fā)明原理，就可以考慮具體問(wèn)題的解決方案。如圖1，TRIZ創(chuàng)新技術(shù)理論設(shè)計(jì)的基本思路。

圖1.TRIZ創(chuàng)新技術(shù)理論基本思路

三、基于TRIZ技術(shù)的多層螺旋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)思路

機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程包含的創(chuàng)新思維和方法，幾乎都能與TRIZ創(chuàng)新原理融合起來(lái)，如機(jī)構(gòu)的發(fā)展，演變的各種類型，其創(chuàng)新過(guò)程思維方式和運(yùn)用的創(chuàng)新原理都可以運(yùn)用TRIZ技術(shù)來(lái)解釋，因此可以建立基于TRIZ理論包含傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，四桿機(jī)構(gòu)及凸輪機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)方案庫(kù)，是機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的有效途徑，方案庫(kù)包含，問(wèn)題提出，解決問(wèn)題的特殊問(wèn)題，問(wèn)題的解及標(biāo)準(zhǔn)解，如依據(jù)TRIZ技術(shù)的多層螺旋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（見圖2）。

圖2 多層螺旋機(jī)構(gòu)TRIZ理論求解過(guò)程

四、多層螺旋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

如圖3，多層螺旋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在單層螺旋機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上，按照TRIZ理論借助于照相伸縮鏡頭運(yùn)動(dòng)形式啟發(fā)及運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)行螺旋多層創(chuàng)新設(shè)計(jì)，該機(jī)構(gòu)包含三層螺旋結(jié)構(gòu)配合，使用時(shí)，旋轉(zhuǎn)底部螺桿因?yàn)槁菪浜闲D(zhuǎn)上升，螺旋桿因?yàn)閮?nèi)部的直槽聯(lián)接，被推動(dòng)直線頂出，以實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這樣設(shè)計(jì)后可以擴(kuò)大單層螺旋機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)行程，實(shí)現(xiàn)距離較大的直線運(yùn)動(dòng)。

圖3 多層螺旋機(jī)構(gòu)