论文部分内容阅读
创新方法的研究对新产品开发具有重要意义,虽然目前创新方法很多,但还没有一种公认为是最好的或最适合于产品创新设计的设计方法,因此有必要将多种创新方法集成融合,提出更有应用前景的集成设计理论和方法,建立产品创新设计模型,以指导产品设计。我国秸秆资源丰富,但由于秸秆堆积体积大,导致收集、运输、存储成本高,同时受到农村耕作时令的限制,大部分秸秆直接在农田被焚烧,造成资源浪费的同时还污染大气环境。因此,本文研究构建产品创新设计模型,以期改善产品设计质量、减少设计失误和缩短产品开发时间,同时基于该模型研究设计小型、低成本的秸秆粉碎成型一体机,将秸秆的收集运输化整为零,对提高秸秆资源利用率、改善环境,具有重要意义。本文根据TRIZ理论对创新级别的分类,将产品创新设计归纳总结为:面向产品及目的的创新设计和面向问题的创新设计;分别对TRIZ理论、AD理论中的内容要素及其适用特点进行了分类研究总结,在此基础上对TRIZ与AD做了比较研究,分析了二者结合进行互补应用的可行性;以面向产品及目的的创新设计和面向问题的创新设计为切入点,建立了基于TRIZ与AD的产品创新设计模型,并详细阐述其使用的步骤。基于该产品创新设计模型,首先按照面向产品及目的的创新设计模型,依次分析了秸秆粉碎成型一体机用户的根本需求、秸秆的物理化学特性、设备所处超系统的资源,对设备进行技术预测并确定最终理想解,基于上述分析确定了秸秆粉碎成型一体机的工作机理,并通过功能参数分解映射,完成了秸秆粉碎成型一体机总体概念设计:然后针对设备中可能存在的问题,依据模型进行面向问题的创新设计,在提高设备生产率及工作可靠性方面,得到了多个创新设计方案。在详细设计阶段,对影响到该设备粉碎成型效率的一些关键结构参数做了研究分析。完成了秸秆粉碎成型一体机的关键工作部件的三维建模及整机装配,并且利用仿真软件ANSYS对粉碎转子主轴、成型转子主轴等进行了受力分析,对锤片在不同冲击载荷下进行受力分析,校核其工作的可靠性,利用ADAMS软件对粉碎转子主轴进行了动力学仿真分析,检验了其动平衡性,结果表明这些关键部件尺寸结构设计合理。