反求設計(第5章)剖析

1、第八章第八章 反求工程與創(chuàng)新設計反求工程與創(chuàng)新設計 第一節(jié)第一節(jié) 反求工程概述反求工程概述 把別的國家的科技成果加以引進，消化吸收，改進提高，把別的國家的科技成果加以引進，消化吸收，改進提高，再進行創(chuàng)新設計，進而發(fā)展自己的新技術，是發(fā)展民族經(jīng)濟再進行創(chuàng)新設計，進而發(fā)展自己的新技術，是發(fā)展民族經(jīng)濟的捷徑。稱這一過程為反求工程（或逆向工程）。的捷徑。稱這一過程為反求工程（或逆向工程）。 在在20世紀中后期，世界各國基于引進技術的為反求工世紀中后期，世界各國基于引進技術的為反求工程的應用已非常廣泛，總結了許多應用反求工程進行技術程的應用已非常廣泛，總結了許多應用反求工程進行技術創(chuàng)新的經(jīng)驗，其中以日本

2、的技術引進與創(chuàng)新最為突出。創(chuàng)新的經(jīng)驗，其中以日本的技術引進與創(chuàng)新最為突出。 在二戰(zhàn)結束后，日本在經(jīng)濟上落后二、三十年。為恢在二戰(zhàn)結束后，日本在經(jīng)濟上落后二、三十年。為恢復和振興經(jīng)濟，日本在復和振興經(jīng)濟，日本在20世紀世紀60年代提出科技立國方針：年代提出科技立國方針：“一代引進，二代國產(chǎn)化，三代改進出口，四代占領國際一代引進，二代國產(chǎn)化，三代改進出口，四代占領國際市場市場”于是日本在消化、吸收引進技術的基礎上，采用移于是日本在消化、吸收引進技術的基礎上，采用移植、組合、改進等方法開發(fā)出許多創(chuàng)新產(chǎn)品，其中在植、組合、改進等方法開發(fā)出許多創(chuàng)新產(chǎn)品，其中在汽車、電子、光學設備和家電等行業(yè)上最突出。汽

3、車、電子、光學設備和家電等行業(yè)上最突出。 美國人發(fā)明的晶體管技術原來僅用于軍事領域。但日本美國人發(fā)明的晶體管技術原來僅用于軍事領域。但日本S0NYS0NY公司買回晶體管專利技術后，進行反求研究，移植于民用領域，公司買回晶體管專利技術后，進行反求研究，移植于民用領域，開發(fā)出晶體管收音機，占領國際市場。開發(fā)出晶體管收音機，占領國際市場。 日本東洋工業(yè)公司日本東洋工業(yè)公司1961年從西德引進了一種旋轉活塞發(fā)動機，年從西德引進了一種旋轉活塞發(fā)動機，經(jīng)過運轉實驗后，發(fā)現(xiàn)活塞表面容易產(chǎn)生振紋失效，于是由此研經(jīng)過運轉實驗后，發(fā)現(xiàn)活塞表面容易產(chǎn)生振紋失效，于是由此研究發(fā)明出理想的潤滑耐磨材料、密封材料及非破壞

4、檢驗法（究發(fā)明出理想的潤滑耐磨材料、密封材料及非破壞檢驗法（）克服了振紋。此后，日本的旋轉活塞發(fā)動機質量超過西德，）克服了振紋。此后，日本的旋轉活塞發(fā)動機質量超過西德，并暢銷全球。并暢銷全球。 日本戰(zhàn)后的日本戰(zhàn)后的“吸收性戰(zhàn)略吸收性戰(zhàn)略”獲得了巨大的成功，獲得了巨大的成功，19451970年，日本用年，日本用60億美元引進先進技術，并投資億美元引進先進技術，并投資150億美元進行消億美元進行消化吸收，取得約化吸收，取得約26000項技術成果。成功的技術引進使日本節(jié)項技術成果。成功的技術引進使日本節(jié)省了約省了約9/10的研究費用，節(jié)省了的研究費用，節(jié)省了2/3的研究時間。反求工程的的研究時間。反

5、求工程的基于引進技術的反求工程一般要經(jīng)歷以下過程：基于引進技術的反求工程一般要經(jīng)歷以下過程：（1）引進技術的）引進技術的應用過程應用過程 學會引進產(chǎn)品或生產(chǎn)設備的技術操學會引進產(chǎn)品或生產(chǎn)設備的技術操作和維修，做到作和維修，做到“知其然知其然”。（2）引進技術的）引進技術的消化過程消化過程 對引進產(chǎn)品或生產(chǎn)設備的設計原理、對引進產(chǎn)品或生產(chǎn)設備的設計原理、結構、材料、制造工藝、管理方法等項內(nèi)容進行深入的分結構、材料、制造工藝、管理方法等項內(nèi)容進行深入的分析研究，做到析研究，做到“知其所以然知其所以然”。大量采用為日本的經(jīng)濟振興，進而創(chuàng)造和開發(fā)各種新產(chǎn)品大量采用為日本的經(jīng)濟振興，進而創(chuàng)造和開發(fā)各種新

6、產(chǎn)品奠定了很好的基礎。奠定了很好的基礎。（3）引進技術的）引進技術的創(chuàng)新過程創(chuàng)新過程 在上述基礎上，消化、綜合引進的在上述基礎上，消化、綜合引進的 技術，采眾家之長，進行創(chuàng)新設計，這一過程是反求工程最技術，采眾家之長，進行創(chuàng)新設計，這一過程是反求工程最重要的環(huán)節(jié)，也是利用反求工程進行創(chuàng)新設計的最后結果階段。重要的環(huán)節(jié)，也是利用反求工程進行創(chuàng)新設計的最后結果階段。反求設計的過程就是從認識產(chǎn)品到再現(xiàn)產(chǎn)品，進而再創(chuàng)新反求設計的過程就是從認識產(chǎn)品到再現(xiàn)產(chǎn)品，進而再創(chuàng)新性的開發(fā)產(chǎn)品的過程，反求設計已成為世界各國發(fā)展科學性的開發(fā)產(chǎn)品的過程，反求設計已成為世界各國發(fā)展科學技術，開發(fā)新產(chǎn)品的重要設計方法之一技

7、術，開發(fā)新產(chǎn)品的重要設計方法之一 反求設計中應注意的問題反求設計中應注意的問題（1）探索原產(chǎn)品的設計思想）探索原產(chǎn)品的設計思想 是產(chǎn)品改進設計的前提。是產(chǎn)品改進設計的前提。（2）探索原產(chǎn)品的原理方案設計）探索原產(chǎn)品的原理方案設計 各種產(chǎn)品都是按一定的各種產(chǎn)品都是按一定的要求設計的，而滿足一定要求的產(chǎn)品，可能有多種不同要求設計的，而滿足一定要求的產(chǎn)品，可能有多種不同的形式。所以產(chǎn)品的功能目標是產(chǎn)品設計的核心問題。的形式。所以產(chǎn)品的功能目標是產(chǎn)品設計的核心問題。不同的功能目標可引出不同的原理方案不同的功能目標可引出不同的原理方案（3）研究產(chǎn)品的結構設計）研究產(chǎn)品的結構設計 產(chǎn)品中零、部件的具體結構

8、是產(chǎn)品中零、部件的具體結構是產(chǎn)品功能目標的保證，對產(chǎn)品的性能、成本、壽命、可產(chǎn)品功能目標的保證，對產(chǎn)品的性能、成本、壽命、可靠性有著極大的影響靠性有著極大的影響（5）對產(chǎn)品的零件公差與配合公差進行分析）對產(chǎn)品的零件公差與配合公差進行分析 公差問題的公差問題的分析是反求設計中的難點之一。分析是反求設計中的難點之一。（6）對產(chǎn)品中零件的材料進行分析）對產(chǎn)品中零件的材料進行分析（7）對產(chǎn)品的工作性能進行分析）對產(chǎn)品的工作性能進行分析 通過分析產(chǎn)品的運動特通過分析產(chǎn)品的運動特性、動力特性及其工作特性，了解產(chǎn)品的設計方法，提性、動力特性及其工作特性，了解產(chǎn)品的設計方法，提出改進措施。出改進措施。（8）對

9、產(chǎn)品的造型進行分析）對產(chǎn)品的造型進行分析（9）對產(chǎn)品的維護與管理進行分析）對產(chǎn)品的維護與管理進行分析反求工程與科學技術的發(fā)展反求工程與科學技術的發(fā)展 在當今世界上，只有科學技術才能興國。由于各國科學在當今世界上，只有科學技術才能興國。由于各國科學技術發(fā)展的不平衡，經(jīng)濟發(fā)展速度的差距很大。引進發(fā)達國技術發(fā)展的不平衡，經(jīng)濟發(fā)展速度的差距很大。引進發(fā)達國家的先進技術為已用，是發(fā)展本國經(jīng)濟的最佳途徑。家的先進技術為已用，是發(fā)展本國經(jīng)濟的最佳途徑。 我國是一個發(fā)展中的國家，科學技術相對落后，投入大我國是一個發(fā)展中的國家，科學技術相對落后，投入大量資金去研究發(fā)達國家已推向市場的產(chǎn)品或技術是安全沒有量資金去

10、研究發(fā)達國家已推向市場的產(chǎn)品或技術是安全沒有必要的。這不僅浪費資金，也拖延發(fā)展經(jīng)濟的時間。而且涉必要的。這不僅浪費資金，也拖延發(fā)展經(jīng)濟的時間。而且涉及到發(fā)展經(jīng)濟的科學技術領域非常廣泛，我國也缺少巨額資及到發(fā)展經(jīng)濟的科學技術領域非常廣泛，我國也缺少巨額資金去進行大面積的科技研究。因此，引進發(fā)達國家先進的科金去進行大面積的科技研究。因此，引進發(fā)達國家先進的科學技術或先進的產(chǎn)品，然后進行反求設計，仿造或創(chuàng)新設計學技術或先進的產(chǎn)品，然后進行反求設計，仿造或創(chuàng)新設計更新的產(chǎn)品，是發(fā)展中國家發(fā)展國民經(jīng)濟的必由之路。更新的產(chǎn)品，是發(fā)展中國家發(fā)展國民經(jīng)濟的必由之路。 反求設計是創(chuàng)新的重要方法反求設計是創(chuàng)新的重

11、要方法 一般情況下，有兩種創(chuàng)新方式。第一種是從無到有，完一般情況下，有兩種創(chuàng)新方式。第一種是從無到有，完全憑借基本知識、思維、靈感與豐富的經(jīng)驗。第二種是從有全憑借基本知識、思維、靈感與豐富的經(jīng)驗。第二種是從有到新。借助已有的產(chǎn)品、圖樣、音像等已存在的可感觀的實到新。借助已有的產(chǎn)品、圖樣、音像等已存在的可感觀的實物，創(chuàng)新出更先進、更完美的產(chǎn)品。反求設計就屬于第二種物，創(chuàng)新出更先進、更完美的產(chǎn)品。反求設計就屬于第二種創(chuàng)新方式。創(chuàng)新方式。 由于已存在真實的東西，人的設計方式是從形象思維開由于已存在真實的東西，人的設計方式是從形象思維開始的，用抽象思維去思考。這種思維方式符合大部分人所習始的，用抽象思

12、維去思考。這種思維方式符合大部分人所習慣的形象慣的形象抽象抽象形象的思維方式。由于對實物有了進一步形象的思維方式。由于對實物有了進一步的了解，并以此為參考，發(fā)揚其優(yōu)點，克服其缺點，再憑借的了解，并以此為參考，發(fā)揚其優(yōu)點，克服其缺點，再憑借基本知識、思維、洞察力、靈感與豐富的經(jīng)驗，為創(chuàng)新設計基本知識、思維、洞察力、靈感與豐富的經(jīng)驗，為創(chuàng)新設計提供了良好的環(huán)境。提供了良好的環(huán)境。反求設計與知識產(chǎn)權反求設計與知識產(chǎn)權在從事反求設計時，一定要懂知識產(chǎn)權，不要侵害別人的專在從事反求設計時，一定要懂知識產(chǎn)權，不要侵害別人的專利權、著作僅、商標權等受保護的知識產(chǎn)權。同時也要注意利權、著作僅、商標權等受保護的

13、知識產(chǎn)權。同時也要注意保護自己所創(chuàng)新部分的知識產(chǎn)權。一定要處理好引入技術與保護自己所創(chuàng)新部分的知識產(chǎn)權。一定要處理好引入技術與反求設計的知識產(chǎn)權關系。反求設計的知識產(chǎn)權關系。第二節(jié)第二節(jié) 已知機械設備的反求與創(chuàng)新設計已知機械設備的反求與創(chuàng)新設計 因存在具體的機器實物，又稱實物的反求設計。硬件的反因存在具體的機器實物，又稱實物的反求設計。硬件的反求設計，是反求工程中最常用的設計方法。求設計，是反求工程中最常用的設計方法。一、機械設備反求設計的種類與特點一、機械設備反求設計的種類與特點1機械設備反求設計的種類機械設備反求設計的種類（1）整機的反求）整機的反求 如一臺發(fā)動機、一臺機車如一臺發(fā)動機、一

14、臺機車（2）部件反求）部件反求 如機床中的主軸箱、后橋、液力變矩器如機床中的主軸箱、后橋、液力變矩器 飛機的起落架等，一般是關鍵部件飛機的起落架等，一般是關鍵部件（3）零件反求）零件反求 如凸輪軸、后橋中的圓錐齒輪如凸輪軸、后橋中的圓錐齒輪2機械設備反求設計的特點機械設備反求設計的特點（1）具有形象直觀的實物，有利于形象思維。）具有形象直觀的實物，有利于形象思維。（2）可對產(chǎn)品或設備的性能、材料等項內(nèi)容直接進行測試與）可對產(chǎn)品或設備的性能、材料等項內(nèi)容直接進行測試與分析，以獲得詳細的設計資料。分析，以獲得詳細的設計資料。（3）可對產(chǎn)品或設備的尺寸直接進行測試與分析，以獲得重）可對產(chǎn)品或設備的尺

15、寸直接進行測試與分析，以獲得重要的尺寸設計資料。要的尺寸設計資料。（4）目的是反求仿制時，縮短了設計周期，提高了產(chǎn)品的生）目的是反求仿制時，縮短了設計周期，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)起點與速度。產(chǎn)起點與速度。（5）仿制產(chǎn)品與引進產(chǎn)品有可比性，有利于提高產(chǎn)品的質量。）仿制產(chǎn)品與引進產(chǎn)品有可比性，有利于提高產(chǎn)品的質量。（6）在仿制的基礎上加以改進和創(chuàng)新，為開發(fā)新產(chǎn)品提供了）在仿制的基礎上加以改進和創(chuàng)新，為開發(fā)新產(chǎn)品提供了有利條件。有利條件。二、機械設備反求設計的過程二、機械設備反求設計的過程反求設計分為兩個階段：反求設計分為兩個階段：反求階段反求階段再設計階段再設計階段反求階段：通過對原有產(chǎn)品的剖析，知其所

16、以然。吸取其技反求階段：通過對原有產(chǎn)品的剖析，知其所以然。吸取其技術精華、關鍵技術，達到為我所用。分析原有產(chǎn)品的技術矛術精華、關鍵技術，達到為我所用。分析原有產(chǎn)品的技術矛盾，為改進或創(chuàng)新提出方向。盾，為改進或創(chuàng)新提出方向。再設計階段：進行二次設計，開發(fā)出同類型的創(chuàng)新產(chǎn)品再設計階段：進行二次設計，開發(fā)出同類型的創(chuàng)新產(chǎn)品機械設備反求設計一般要經(jīng)歷如圖所示的流程。機械設備反求設計一般要經(jīng)歷如圖所示的流程。三、零、部件的測繪與分析三、零、部件的測繪與分析 在進行測繪之前，應備齊、讀懂有關資料，為反求設計作前在進行測繪之前，應備齊、讀懂有關資料，為反求設計作前期準備工作。期準備工作。曲柄搖桿機構曲柄搖桿

17、機構完成驢頭的往復擺動，實現(xiàn)抽油的目的。完成驢頭的往復擺動，實現(xiàn)抽油的目的。減速箱實現(xiàn)減速的目的減速箱實現(xiàn)減速的目的帶傳動起減速和過載保護帶傳動起減速和過載保護的作用。的作用。驢頭做成圓弧狀，是保證驢頭做成圓弧狀，是保證井繩的直線運動井繩的直線運動在進行零、部件的測繪之前，首先要明確待反求設備中各零、在進行零、部件的測繪之前，首先要明確待反求設備中各零、部件的功能。如圖所示的抽油機進行反求設計。部件的功能。如圖所示的抽油機進行反求設計。1機械設備的分解原則機械設備的分解原則 1）遵循）遵循“能恢復原機能恢復原機”的原則進行拆機。的原則進行拆機。 2）分解的零、部件按機器的組成進行編號，并有專人

18、保）分解的零、部件按機器的組成進行編號，并有專人保管。管。 3）拆后不易復位的零件（如游標、度盤等部件）、過盈）拆后不易復位的零件（如游標、度盤等部件）、過盈配合的零件或有些特殊的組件可不進行分解。配合的零件或有些特殊的組件可不進行分解。 4）分解過程中要有分解記錄，尤其是那些難拆的和有裝）分解過程中要有分解記錄，尤其是那些難拆的和有裝拆技巧的零件的分解過程要記下。拆技巧的零件的分解過程要記下。2測繪的一般方法測繪的一般方法 被測零件的形狀千差萬別，但按其在機械中所起的作用被測零件的形狀千差萬別，但按其在機械中所起的作用可分為聯(lián)接、緊固零件、傳動零件、密封件和箱殼類零件可分為聯(lián)接、緊固零件、傳

19、動零件、密封件和箱殼類零件等。在測繪時要標明是否為標準件。等。在測繪時要標明是否為標準件。測繪之前，要對樣機進行分解，以便測量測繪之前，要對樣機進行分解，以便測量測繪時要基本按比例畫出零件草圖，然后標注測量尺測繪時要基本按比例畫出零件草圖，然后標注測量尺寸。在進行尺寸測量時要注意以下問題：寸。在進行尺寸測量時要注意以下問題：1）選擇測量基準。機械零件有兩種尺寸。）選擇測量基準。機械零件有兩種尺寸。表示零件基本形體相對位置的定位尺寸表示零件基本形體相對位置的定位尺寸表示零件基本形體大小的形狀尺寸表示零件基本形體大小的形狀尺寸定位尺寸確定后才能確定形體尺寸。定位尺寸確定后才能確定形體尺寸。尺寸基準

20、一般為尺寸基準一般為底面底面端面端面中心線中心線軸線軸線對稱面對稱面2）關鍵零件的尺寸要進行多次測量，取其平均值為測量尺寸。）關鍵零件的尺寸要進行多次測量，取其平均值為測量尺寸。3）對配合尺寸、定位尺寸等功能性尺寸要測量到小數(shù)點后三）對配合尺寸、定位尺寸等功能性尺寸要測量到小數(shù)點后三位數(shù)字，沒有公差的非功能性尺寸，僅測量到小數(shù)點后一位數(shù)字，沒有公差的非功能性尺寸，僅測量到小數(shù)點后一位數(shù)字即可。位數(shù)字即可。4）測量具有復雜形面的零件時（如汽輪機葉片、凸輪廓線）測量具有復雜形面的零件時（如汽輪機葉片、凸輪廓線等），要邊測量、邊畫放大圖，以檢查測量中出現(xiàn)的問題，等），要邊測量、邊畫放大圖，以檢查測量

21、中出現(xiàn)的問題，及時修正測量結果。及時修正測量結果。5）有些不能直接測量到的尺寸，要根據(jù)產(chǎn)品性能、技術要求、）有些不能直接測量到的尺寸，要根據(jù)產(chǎn)品性能、技術要求、工作范圍等條件，通過分析計算求出來。工作范圍等條件，通過分析計算求出來。從實測尺寸推論出原設計尺寸：設所測零件尺寸均為合格尺寸從實測尺寸推論出原設計尺寸：設所測零件尺寸均為合格尺寸實測值一定是圖樣上規(guī)定的公差范圍內(nèi)的某一數(shù)值，即實測值一定是圖樣上規(guī)定的公差范圍內(nèi)的某一數(shù)值，即實測值實測值=基本尺寸基本尺寸制造誤差制造誤差測量誤差測量誤差 又根據(jù)概率統(tǒng)計原理，零件尺寸的制造誤差與測量誤差又根據(jù)概率統(tǒng)計原理，零件尺寸的制造誤差與測量誤差的概

22、率分布服從正態(tài)分布規(guī)律，尺寸誤差位于公差中值的概的概率分布服從正態(tài)分布規(guī)律，尺寸誤差位于公差中值的概率最大率最大。3實測尺寸數(shù)據(jù)的處理實測尺寸數(shù)據(jù)的處理制造誤差與測量誤差之和應小于或等于給定的公差，實測制造誤差與測量誤差之和應小于或等于給定的公差，實測值應在最大極限尺寸和最小極限尺寸之間。值應在最大極限尺寸和最小極限尺寸之間。對于一些重要的配合尺寸，還要把實測尺寸分解為基本對于一些重要的配合尺寸，還要把實測尺寸分解為基本尺寸和公差值。在確定基本尺寸時，首先判別是基孔制尺寸和公差值。在確定基本尺寸時，首先判別是基孔制配合還是基軸制配合，基孔制配合的孔的上偏差為正值。配合還是基軸制配合，基孔制配合

23、的孔的上偏差為正值。下偏差為零，基軸制配合的軸的上偏差為零。下偏差為下偏差為零，基軸制配合的軸的上偏差為零。下偏差為負值。負值。假如實測尺寸為基本尺寸與公差中值之和，則孔或軸的假如實測尺寸為基本尺寸與公差中值之和，則孔或軸的基本尺寸應滿足下面不等式：基本尺寸應滿足下面不等式：在處理基本尺寸小數(shù)點后面兩位的尾數(shù)時，可按國際數(shù)字修約在處理基本尺寸小數(shù)點后面兩位的尾數(shù)時，可按國際數(shù)字修約規(guī)則規(guī)則“四舍六入五單雙四舍六入五單雙”的原則處理尾數(shù)。逢四則舍，逢六則進，的原則處理尾數(shù)。逢四則舍，逢六則進，遇五以保證偶數(shù)的原則決定舍進。遇五以保證偶數(shù)的原則決定舍進。 例例 有一實測尺寸為有一實測尺寸為73.5

24、2mm，采用基孔制。問：基本，采用基孔制。問：基本尺寸為多少？尺寸為多少？基孔制：基孔制： 孔的基本尺寸孔的基本尺寸孔的實測尺寸孔的實測尺寸 軸的基本尺寸軸的基本尺寸軸的實測尺寸軸的實測尺寸 孔的基本尺寸孔的基本尺寸軸的實測尺寸軸的實測尺寸 基本尺寸基本尺寸-軸的實測值軸的實測值1/2軸公差（軸公差（IT11級）級） 根據(jù)根據(jù)“四舍六入五單雙四舍六入五單雙”的原則，取基本尺寸為的原則，取基本尺寸為73.5mm。由不等式，可有由不等式，可有 73.573.52 73.52-73.5=0.021/2孔公差（孔公差（IT11的孔公差為的孔公差為0.11mm） 1/2孔公差孔公差=1/20.11=0.

25、055 這說明將其圓整到這說明將其圓整到73.5是正確的。是正確的。四、公差的反求設計與創(chuàng)新四、公差的反求設計與創(chuàng)新 反求設計中，因為零件的公差是不可能測量的。尺寸公差反求設計中，因為零件的公差是不可能測量的。尺寸公差只能通過反求設計來解決。只能通過反求設計來解決。 1配合公差的反求設計配合公差的反求設計實測值是知道的，基本尺寸可以計算出來，由二者的差值查實測值是知道的，基本尺寸可以計算出來，由二者的差值查閱公差表。選擇配合精度，按二者差值小于或等于所對應公差閱公差表。選擇配合精度，按二者差值小于或等于所對應公差的一半的原則，最后決定出公差的精度等級和對應的公差值。的一半的原則，最后決定出公差

26、的精度等級和對應的公差值。 基孔制：基孔制： 孔的實測值孔的實測值-基本尺寸基本尺寸1/2孔公差（孔公差（IT11級）級）基軸制：基軸制： 基本尺寸基本尺寸-軸的實測值軸的實測值1/2軸公差（軸公差（IT11級）級）對樣機的實測結果選擇形位公差時，要注意以下原則：對樣機的實測結果選擇形位公差時，要注意以下原則：1）確定同一要素上的形位公差時，形狀公差值應小于位置）確定同一要素上的形位公差時，形狀公差值應小于位置公差值。要分清二者的關系。如要求兩平面平行時，其公差值。要分清二者的關系。如要求兩平面平行時，其平面度公差值要小于平行度公差值。平面度公差值要小于平行度公差值。2）圓柱類零件的形狀公差值

27、在一般情況下應小于其尺寸公）圓柱類零件的形狀公差值在一般情況下應小于其尺寸公差值。差值。3）形位公差值與尺寸公差值相適應。）形位公差值與尺寸公差值相適應。4）形位公差值與表面粗糙度相適應。粗糙度很大，一般無）形位公差值與表面粗糙度相適應。粗糙度很大，一般無形位公差要求。形位公差要求。5）選擇形位公差時，要考慮到加工方法。）選擇形位公差時，要考慮到加工方法。2形位公差的反求設計形位公差的反求設計3表面粗糙度的確定表面粗糙度的確定 機械零件的表面粗糙度可用粗糙度儀較準確地測量出來，機械零件的表面粗糙度可用粗糙度儀較準確地測量出來，再根據(jù)零件的功能、實測值、加工方法，參照國家標準，選再根據(jù)零件的功能

28、、實測值、加工方法，參照國家標準，選擇出合理的表面粗糙度。擇出合理的表面粗糙度。五、機械零件材料的反求設計與創(chuàng)新五、機械零件材料的反求設計與創(chuàng)新1材料的成分分析1）火花鑒別法2）音質判別法3）原子發(fā)射光譜分析法4）紅外光譜分析法 該方法多用于橡膠、塑料等非金屬材料的成分分析。5）化學成分分析法 該方法是金屬材料的常用定量分析法。6）微探針分析法 利用電子探針、離子探針等儀器對材料的表面進行定性分析或定量分析。2材料的組織結構分析 材料的組織結構分析是指材料的宏觀組織結構和微觀組織結構。宏觀組織結構分析時，可用放大鏡觀察材料的晶粒大小、淬火硬層的分布、縮孔的缺陷等情況。利用顯微鏡可觀察材料的微觀

29、組織結構。3材料的工藝分析 材料的工藝分析是指材料的成形方法。鑄造、鍛壓、擠壓、燒結、焊接、機加工以及熱處理等是最常見的工藝。反求時，可酌情處理。4材料的硬度分析 可通過硬度計測定材料的表面硬度，并根據(jù)硬度或表面處理的厚度判別材料的表面處理方法。硬化層約為0.150.3mm。高頻淬火。硬化層約為0.21.5mm。滲碳淬火硬化層約為0.81.5mm。碳氮共滲硬化層約為0.50.8mm。詳細情況可查閱有關手冊。 通過對材料的分析，結合我國國產(chǎn)材料的具體性能，選擇合適的代用品。例：對進口汽車發(fā)動機活塞銷的材料與工藝進行反求圖8-5a所示的活塞銷材料為20Cr。其內(nèi)外孔表面均進行了滲碳淬火，外表面的滲

30、碳層厚為0.8mm，硬度為60HRC。內(nèi)表面的滲碳層厚為0.3mm?；钊N的內(nèi)表面無機加工痕跡，說明該活塞銷是冷擠壓成形的?；钊N的內(nèi)表面中部有環(huán)狀痕跡，說明是由上下兩個沖頭同時擠壓成形的。圖8-5b所示為擠壓加工活塞銷示意圖。 該活塞的加工藝過程如下： 冷擠壓成型滲碳淬火低溫回火磨削加工成品六、關鍵零件的反求設計與創(chuàng)新六、關鍵零件的反求設計與創(chuàng)新 任何機器中都會有一些關鍵零件，是生產(chǎn)商要控制的技術。任何機器中都會有一些關鍵零件，是生產(chǎn)商要控制的技術。這些零件是反求的重點，也是難點、高速機械中的軸承、重型這些零件是反求的重點，也是難點、高速機械中的軸承、重型減速器中的齒輪等都是反求設計中的關鍵

31、零件。減速器中的齒輪等都是反求設計中的關鍵零件。七、機構系統(tǒng)的反求與創(chuàng)新七、機構系統(tǒng)的反求與創(chuàng)新 根據(jù)工作要求設計出機構系統(tǒng)的簡圖，然后選擇材料，根根據(jù)工作要求設計出機構系統(tǒng)的簡圖，然后選擇材料，根據(jù)強度、剛度、制造工藝等要求進行結構設計，畫出總裝圖、據(jù)強度、剛度、制造工藝等要求進行結構設計，畫出總裝圖、零件圖，這一過程為正設計，而根據(jù)已有的設備，畫出其機構零件圖，這一過程為正設計，而根據(jù)已有的設備，畫出其機構系統(tǒng)的運動簡圖，對其進行運動分析、動力分析及性能分析，系統(tǒng)的運動簡圖，對其進行運動分析、動力分析及性能分析，并根據(jù)分析結果改進機構系統(tǒng)的運動簡圖，稱之為反設計，機并根據(jù)分析結果改進機構系

32、統(tǒng)的運動簡圖，稱之為反設計，機構系統(tǒng)的反求是反求設計中的重要創(chuàng)新手段。構系統(tǒng)的反求是反求設計中的重要創(chuàng)新手段。 一般情況下，產(chǎn)品的反求設計策略有：一般情況下，產(chǎn)品的反求設計策略有：1）功能不變，降低成本。）功能不變，降低成本。2）增加功能，降低成本。）增加功能，降低成本。3）增加功能，成本不變。）增加功能，成本不變。4）減少功能，降低更多的成本。）減少功能，降低更多的成本。5）增加功能，增加成本。）增加功能，增加成本。 以油田抽油機為例說明機構系統(tǒng)的反求設計以油田抽油機為例說明機構系統(tǒng)的反求設計。 如如 圖為圖為20世紀世紀50年代前蘇聯(lián)的油田抽油機機構運動簡圖。年代前蘇聯(lián)的油田抽油機機構運動

33、簡圖。 圖示為受力分析示意圖。既然連桿在一個運動循環(huán)中都圖示為受力分析示意圖。既然連桿在一個運動循環(huán)中都受拉力，如果用柔性構件代替原來的剛性構件，取消油梁和受拉力，如果用柔性構件代替原來的剛性構件，取消油梁和驢頭，則可創(chuàng)新設計出圖驢頭，則可創(chuàng)新設計出圖8-7所示的采用繩索滑輪式的無游梁所示的采用繩索滑輪式的無游梁抽油機機構簡圖。抽油機機構簡圖。 美國美國Jerden公司創(chuàng)新設計出的低矮型抽油機即屬這一類型。公司創(chuàng)新設計出的低矮型抽油機即屬這一類型。無游梁式抽油機具有結構簡單、重量輕、成本低、調節(jié)沖程方便無游梁式抽油機具有結構簡單、重量輕、成本低、調節(jié)沖程方便等優(yōu)點。等優(yōu)點。 圖示為無游梁式抽油

34、機機構簡圖，圖圖示為無游梁式抽油機機構簡圖，圖8-8為其結構簡圖。為其結構簡圖。第三節(jié)第三節(jié) 已知技術資料的反求與創(chuàng)新設計已知技術資料的反求與創(chuàng)新設計 常把引進的機械設備等實物叫作硬件引進，與產(chǎn)品生產(chǎn)有關常把引進的機械設備等實物叫作硬件引進，與產(chǎn)品生產(chǎn)有關的技術圖樣、產(chǎn)品樣本、專利文獻、影視圖片、設計說明書、操的技術圖樣、產(chǎn)品樣本、專利文獻、影視圖片、設計說明書、操作說明書、操作說明、維修手冊等技術文件的引進稱為軟件引進。作說明書、操作說明、維修手冊等技術文件的引進稱為軟件引進。一、技術資料反求設計的特點一、技術資料反求設計的特點 技術資料反求設計的特點。技術資料反求設計的特點。（1）技術資料

35、反求設計的抽象性）技術資料反求設計的抽象性 引進的技術資料不是實物，引進的技術資料不是實物，可見性差，不如實物形象直觀。因此，技術資料反求設計的可見性差，不如實物形象直觀。因此，技術資料反求設計的過程是一個處理抽象信息的過程。過程是一個處理抽象信息的過程。（2）技術資料反求設計的智力性）技術資料反求設計的智力性 按技術資料反求設計的過程按技術資料反求設計的過程是用邏輯思維分析技術資料，最后返回到設計出新產(chǎn)品的形是用邏輯思維分析技術資料，最后返回到設計出新產(chǎn)品的形象思維。具有高度的智力性。象思維。具有高度的智力性。（3）技術資料反求設計的科學性）技術資料反求設計的科學性 從技術資料的各種信息載從

36、技術資料的各種信息載體中提取信號，經(jīng)過科學的分析和反求，去仿存真，由低體中提取信號，經(jīng)過科學的分析和反求，去仿存真，由低級到高級。逐步破譯出反求對象的技術秘密，從而得到接級到高級。逐步破譯出反求對象的技術秘密，從而得到接近客觀的真值。近客觀的真值。（4）要綜合運用相似理論、優(yōu)化理論、模糊理論、決策理論、）要綜合運用相似理論、優(yōu)化理論、模糊理論、決策理論、預測理論、計算機技術等多學科的知識。預測理論、計算機技術等多學科的知識。（5）技術資料反求設計的創(chuàng)造性）技術資料反求設計的創(chuàng)造性 本身就是一種創(chuàng)造、創(chuàng)新本身就是一種創(chuàng)造、創(chuàng)新的過程的過程二、技術資料反求設計的一般過程二、技術資料反求設計的一般過

37、程1）論證對引進技術資料進行反求設計的必要性。）論證對引進技術資料進行反求設計的必要性。2）根據(jù)引進技術資料，論證進行反求設計成功的可能性。）根據(jù)引進技術資料，論證進行反求設計成功的可能性。3）分析原理方案的可行性、技術條件的合理性。）分析原理方案的可行性、技術條件的合理性。4）分析零、部件設計的正確性、可加工性。）分析零、部件設計的正確性、可加工性。5）分析整機的操作、維修是否安全與方便。）分析整機的操作、維修是否安全與方便。6）分析整機綜合性能的優(yōu)劣。）分析整機綜合性能的優(yōu)劣。以下介紹幾種常用的軟件反求設計方法。以下介紹幾種常用的軟件反求設計方法。三、圖片資料的反求設計三、圖片資料的反求設

38、計（1）圖片資料反求設計的關鍵技術）圖片資料反求設計的關鍵技術 對圖片等資料進行對圖片等資料進行分析是最主要的關鍵技術：主要有透視變換原理與技術、分析是最主要的關鍵技術：主要有透視變換原理與技術、透視投影原理與技術、陰影、色彩與三維信息等技術。透視投影原理與技術、陰影、色彩與三維信息等技術。（2）圖片資料反求設計的步驟）圖片資料反求設計的步驟 1）收集影像資料。）收集影像資料。 2）根據(jù)影像資料進行原理方案分析，結構分析。）根據(jù)影像資料進行原理方案分析，結構分析。 3）原理方案的反求設計與評估。）原理方案的反求設計與評估。 4）技術設計的反求設計。）技術設計的反求設計。 5）技術性能與經(jīng)濟性的評估。）技術性能與經(jīng)濟性的評估。 圖圖8-9為拉絲模拋光機外形的透視圖和分解后的透為拉絲模拋光機外形的透視圖和分解后的透視圖。傳動形式如圖視圖。傳動形式如圖8-10所示。所示。 專利產(chǎn)品具有新穎性、實用性，對專利進行深入的分析研專利產(chǎn)品具有新穎性、實用性，對專利進行深入的分析研究。實行反求設計，已成為人們開發(fā)新產(chǎn)品的一條途徑。究。實行反求設計，已成為人們開發(fā)新產(chǎn)品的一條途徑。專利技術含說明書摘要（應用場合、技術特性、經(jīng)濟性、構專利技術含說明書摘要（應用場合、技術特性、經(jīng)濟性、構成等）、說明書（主要是專利產(chǎn)品的組成原理）、權利要求書成等）、說明書（主要