创新机械设计思维之路

作者：杨之勇

       一切矛盾或问题都是通过现象暴露出来。任何时候总会出现各种矛盾和问题的，所谓没有矛盾和问题就没有世界。现象的背后潜藏着矛盾和问题的实质，能否通过现象看破矛盾和问题的原因所在是观察力和综合力能力的体现。

事物发展和存在遵循矛盾论规律

       发达国家的机械产品比较发达，这是不可争辩现象，我国相对比较还有一定差距，我国是机械制造大国而不是强国，有不少人不知道原因所在，岂不知机械设计和工艺是机械制造的基础，人家重视机械设计和工艺教育、重视从事此类技术的人员的社会待遇，有一种好的价值引领作用在发挥其作用。重视机械公共性普遍性的理论教育和学习，重视机械产品的功能性组形设计的理论学习，重视机械共性的科学理论——机构学理论的科研与学习和创新，重视系统功能引领的广义机构设计与创新，而不是靠外语模仿模仿、套用式的设计原则。

       机械设计中的弯管机设计看似简单，有的人说灌砂用弯管工装弯曲，很简单啊，正式把弯管灌砂工艺化设计定位设计模式，使得弯管不能跳出另类模式。

       实际正确说法弯管理论规范是：弯管过程被弯曲材料或物件体积保持材料体积不变，这就可以有内含钢球等不同工艺和方式弯管方法了。或围绕体积不变有扶持辊等弯曲设计了，…，从而会扩展了弯管的思路和方,案设计。

弯管机是工艺过程不可或缺的机械设备之一

       快速台钳和快速千斤顶，核心部件被称为快速螺纹，这种称谓实质是有问题的，没有点到机构的核心本质，核心部件应该改为导杆副和螺杆副互为转化机构，这样认识从概念和功能出发会有多种设计方案出笼。

快速台钳核心部件工作原理图

自动化机构话题

      火车挂钩的工作原理 ，火车自动挂钩是美国人伊利·汉尔顿·詹内发明创造的。詹内于1868年4月21日获得了这项发明的专利权。后来，詹内继续改进，并于1873年4月29日获得第二次专利权。

詹内发明的火车自动挂钩与现今火车使用的自动挂钩基本一样。詹内发明的火车挂钩，英语写作“JanneyCoupIer”。

我国早期铁路材料目录把它简译为“詹氏车钩”。由于詹天佑是我国早期最著名的铁路工程师，所以，有些人误以为火车自动挂钩是詹天佑发明的。像上海人民出版社出版的徐启恒、李希泌著《詹天佑和中国铁路》一书中，有一幅火车自动挂钩照片，题目是“詹天佑自动挂钩”。

据说，詹天佑生前曾听说过这种误传，他诚恳地对周围的人说：“请同事们帮助我解释解释，没有这件事。”后来，詹天佑编著《新编华英工学字汇》，书中收录“詹氏车钩”这个词条，在音译时，詹天佑有意不用“詹”字，改用“郑”字，译为“郑氏车钩”。

这一字之差见精神。它表现出詹天佑严肃、诚实，不掠人之美的高尚品德。

火车挂钩机构动态动图

     火车挂钩，这是机构话题，火车挂钩实际是逻辑机构的一种应用是非机构原理的应用。

火车挂钩：功能要求：1撞接挂的牢，2外部施力脱的快，3浮动好，4耐用可靠，能满足此功能实际可有多种方案。

自动线中应用的差速链的停止器，，差速气缸和油缸组合机构等都是自动化机构问题：

       不要看死也不要迷信该机构的通用型，简单和复杂是相对的，简单构件里有很多没有被认知的理论，比如某一移动副，移动副的导向长度和导向宽度的关联关系是个啥关系，避开自锁的单向长度和导向宽度的关联函数如何确立？自动线上的停止器，对工装板有很好的单向制动性，有缓冲、恢复定位准确性，有较好的刚度和强度。本人曾利用四两拨千斤的原则和自动线的工艺要求，在利用、借助、改变上做文章曾设计过新型停止器。看似停止器简单，是基本机构的运动副有序科学组合，但里面有着不少的机械科技设计技巧和理性应用问题。

       有的收旧衣裳的衣物奉献箱，也是两位双门机构，下边门被推开送进衣物，上边门自动跟进转为封住上空间，看到这些巧妙的构思和造型，使人肃然起敬，他们实质是按功能需要产生新的机构设想和构思，不是仿制和套用的思路。

两位机构：

圆珠笔头伸缩机构

两位机构用于圆珠笔伸缩

      电气开闭开关，自动化动作两位功能件等都属于两位机构，飞机起落架也属于两位机构，飞机着地轮伸出和收起就是连个位置变换问题。

      这些机构都源于基本构件的移动和转动的功能运动副组合，功能组合，正式这种组合和构件运动功能合作组合才有更多能满足生产功能需要的新的机械产品问世。

       科学技术原理是大道至简的体现，语言简练逻辑严谨，但能把简单科学技术原理，用活，用好这可是掌握科技原理的人的能力性的体现，创新、发明、…正是这些科技人员和大国工匠和革新爱好者们的利用科技原理或触类旁通的启发的功绩所在。