機械創(chuàng)新設(shè)計論文正文

..XX工業(yè)大學(xué)機械創(chuàng)新設(shè)計用于集體宿舍樓發(fā)生火災(zāi)的緊急避難新型床梯學(xué)院：機電學(xué)院專業(yè)：包裝工程班級：包裝1002班姓名：付強學(xué)號：20104819021320XX12月緒論創(chuàng)新指人類為了滿足自身的需要,不斷拓展對客觀世界及其自身的認(rèn)知與行為的過程和結(jié)果的活動。具體的講,創(chuàng)新是指人為了一定的目的,遵循事物發(fā)展的規(guī)律,對事物的整體或其中的某些部分進(jìn)行變革,從而使其得以更新與發(fā)展的活動。創(chuàng)新是人類生命體內(nèi)自我更新、自我進(jìn)化的自然天性。創(chuàng)新是人類心理特有的天性。創(chuàng)新是人類自身存在與發(fā)展的客觀要求。創(chuàng)新是人類社會文明與進(jìn)步的標(biāo)志。創(chuàng)新是人類與自然交互作用的必然結(jié)果。

我們?yōu)楹我獎?chuàng)新？早在3000多年前,我國的商湯王就喊出了響徹環(huán)宇的創(chuàng)新之音"茍日新,日日新,又日新"。人類的生存與發(fā)展遇到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)：資源匱乏、人口膨脹、環(huán)境污染、疾病叢生；中華民族的生存與發(fā)展遇到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)：人口壓力、經(jīng)濟(jì)壓力、安全壓力、資源壓力、技術(shù)壓力、分配壓力、創(chuàng)新壓力、文化教育壓力、國民素質(zhì)壓力、民主與法制的壓力；以創(chuàng)新為特征的21世紀(jì)是一個充滿競爭的世紀(jì)：從生產(chǎn)率看,日本是中國40倍,美國是中國50倍,中等發(fā)達(dá)國家是中國10倍；從科技投入看,日本是中國25倍,美國是中國50倍；從人均科技投入看,日本是中國250倍,美國是中國300倍。98年全國專利35960件,外國人占61.3%

無論是縱觀歷史,還是橫閱當(dāng)今,民族之間或國家之間的所有進(jìn)步和落后的差異,都是由創(chuàng)新所致。一切競爭歸根結(jié)底都是創(chuàng)新人才及創(chuàng)新人才所具備的創(chuàng)新能力的競爭,是創(chuàng)新速度與效率的競爭,而適宜創(chuàng)新人才成長的良好社會制度安排與環(huán)境營造是創(chuàng)新的根本。中國是一個有著五千年悠久歷史和燦爛文明的國家,中華民族從來不缺少創(chuàng)新精神和創(chuàng)造型思維的能力。我們應(yīng)該有堅定的信念,特別是我們的年輕人,應(yīng)該有這種信心、有這種信念,要堅持弘揚創(chuàng)新精神,要大力培育創(chuàng)新意識,在新的世紀(jì)里,我們一定能夠重現(xiàn)中華文明的燦爛輝煌,實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興！

作為當(dāng)代大學(xué)生,我們更加需要的就是創(chuàng)新精神,但是創(chuàng)新不是憑空想象,那是建立在現(xiàn)實基礎(chǔ)上的,想要進(jìn)行創(chuàng)新,我們就要對已經(jīng)存在的產(chǎn)品進(jìn)行了解,只有這樣我們才能對其進(jìn)行改造和創(chuàng)新！用于集體宿舍樓發(fā)生火災(zāi)的緊急避難新型床梯設(shè)計目的雖然科技在迅速發(fā)展,但無論何時,突發(fā)性災(zāi)難都是不可避免的。中國每年發(fā)生突發(fā)性災(zāi)難包括火災(zāi)、雪災(zāi)、地震、突發(fā)性事故等。中國每年因火災(zāi)而死傷的人數(shù)都在幾千人。1993年和1994年,中國分別發(fā)生特大火災(zāi)124起和151起,火災(zāi)死亡人數(shù)分別為433人和855人,出現(xiàn)了20世紀(jì)90年代以來群死群傷火災(zāi)。之所以死亡人數(shù)如此高,有很大一部分原因是人們遇到這些災(zāi)難不會處理,大部分人會驚慌失措,然后擁擠哄亂,人們顧著各自逃命,將一些老年人等活動不方便的人被遺留下來,使死亡人數(shù)劇增。在眾多災(zāi)難中,火災(zāi)是最常見也是最讓人扼腕嘆息的,人們往往是因為起火時無法脫身而失去他們寶貴的生命。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時,人往往缺乏逃生工具而束手無策,上海商學(xué)院四名大學(xué)生就是這樣一個悲劇性的例子。結(jié)合各種實際情況,我在原有集體宿舍樓床梯上進(jìn)行了創(chuàng)新,使其具有逃生避難的功能。梯子平時用于集體宿舍攀爬床所用,發(fā)揮其應(yīng)有的作用。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時,我們可以利用梯子尋求更多的逃生機會。于是,我立足防范于未然,在普通梯子的基礎(chǔ)上,設(shè)計了在突發(fā)災(zāi)害發(fā)生時保護(hù)自我和他人生命安全的機械——一種用于集體宿舍樓發(fā)生火災(zāi)的緊急避難新型床梯,并動手制作了其木質(zhì)實物。國內(nèi)研究概況為防止出現(xiàn)與已有產(chǎn)品發(fā)生雷同的現(xiàn)象,我在設(shè)計前特地開展了一些搜索調(diào)研工作,且并未發(fā)現(xiàn)國內(nèi)市場上有與之相類似的用于逃生避難的床梯。在設(shè)計過程中,我們本著貼近現(xiàn)實、服務(wù)現(xiàn)狀的宗旨,自始至終遵循著實用性、可靠性、可推廣性的原則進(jìn)行設(shè)計,并發(fā)散式地調(diào)查了國內(nèi)許多高校宿舍床與梯的結(jié)構(gòu),證實大多數(shù)宿舍的床梯規(guī)格和式樣與我們設(shè)計時參考的床梯一致或只有較小的差別。同時,這些被調(diào)查的宿舍的住宿人員數(shù)量大部分是4～6位,這也吻合了我們設(shè)計該床梯時多梯相連的理念。所以本產(chǎn)品是貼近生活的,是可大規(guī)模推廣的。工作原理一般梯子結(jié)構(gòu)簡單,沒有機構(gòu)上的復(fù)雜性,只是一個結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的桿件物體。本梯子沿用了傳統(tǒng)梯子的基本結(jié)構(gòu),只是在其基本結(jié)構(gòu)上加以變化,使梯子成為了用于集體宿舍樓發(fā)生火災(zāi)時可發(fā)揮其逃生避難作用的新型床梯。此床梯經(jīng)本小組設(shè)計后,平時仍可保證宿舍人員上〔下床的正常使用,毫不影響其安全穩(wěn)定性；發(fā)生火災(zāi)時,即可將梯子瞬間取下用于逃生。梯子與床體用所設(shè)計的掛鉤連接,用一對六角螺栓加以固定。平時六角螺栓將梯子與床體固定在一起,人可安全穩(wěn)定地上〔下床；需要搬動時,只需用一定的力度〔力量要求很小將六角螺栓拔出,梯子便可被挪動。一般一個宿舍有多個梯子,當(dāng)逃生時若單個梯子長度不夠,可將多個梯子首尾相接地連在一起增加長度。在每個梯子底部最后一個踏板上方,兩扶手逐漸向內(nèi)圓弧形過渡,扶手之間的間距變窄。此時,設(shè)置一根截面尺寸稍小于踏板、且長度大于踏板的橫杠穿插過兩扶手,用做最后一級踏板和下一級梯子的鉤掛。梯子與梯子之間仍用掛鉤連接,同時用前述同樣規(guī)格的六角螺栓固定,方便快捷,無需其他任何輔助工具。外墻處需安裝一鉤掛裝置,本小組對其進(jìn)行了嚴(yán)格的應(yīng)力計算,其安全性可得到保證,并且安裝方法簡單。發(fā)生火災(zāi)時,多梯首尾相接后,將首梯的掛鉤鉤在外墻的鉤掛裝置上,仍用六角螺栓固定,人即可順著梯子爬下,獲得更多的逃生機會。本小組還在每個梯子的尾部設(shè)計安裝了一組支撐部件,其端部用橡膠包裹,既可緩沖壓力,也可使梯子與墻壁保持一定的距離,避免了人站在梯子上因太過貼近墻面而無法落腳的尷尬,保證了人的生命安全。設(shè)計計算扶手設(shè)計材質(zhì)：冷拔無縫方形鋼管的尺寸鋼管〔GB3094-82尺寸規(guī)格：外正方形邊長：厚度：s=2.5截面面積F=2.14重量：G=1.68㎏/m==1.86==1.49螺栓選擇選用GB5780-86M8×60型六角螺栓材料：低碳鋼保證載荷：F=6590N極限情況時,螺栓受到剪切力=5000NF各受力部分的應(yīng)力計算扶手極限情況：六個人在同一梯子同一排上,一邊扶手的拉應(yīng)力〔圖三·1六個人以每人80Kg計算,并且富余一些重量,則：F=5000N踏板一個人踩在踏板上,踏板所能承受的彎曲應(yīng)力〔圖三·2連接桿〔圖三·3極限情況：情況①：各梯子鉤掛,六個人均在同一梯子上且都踩在梯子中間時,連接桿的彎曲應(yīng)力計算：情況②：各梯子鉤掛,六個人均在同一梯子上且都踩在梯子一側(cè)時,連接桿的彎曲應(yīng)力計算：掛鉤極限情況：情況①：各梯連接,兩扶手受力分布相同,首梯掛鉤的彎曲應(yīng)力計算：情況①：各梯連接,一扶手受全部力,首梯掛鉤的彎曲應(yīng)力計算：外墻處連接床梯掛鉤的承重裝置的應(yīng)力計算〔此裝置采用材料為Q235冷拔無縫方鋼,其截面正方形邊長a=8水平方向：與水平呈角：使用方法取下用于固定梯子的六角螺栓,抱住梯子豎直往上抬,梯子就從床體卸下,并用同樣方法依次將其他床的梯子拿下；利用鉤掛裝置將梯子首尾相連,用所取下的原有六角螺栓固定；將梯子掛到逃生出口的鉤掛裝置上〔如窗臺外、陽臺等,用六角螺栓固定；確保梯子掛穩(wěn)后,人可順著梯子依次爬下遠(yuǎn)離災(zāi)源。功能特點及主要創(chuàng)新點本產(chǎn)品的主要創(chuàng)意在于：結(jié)合現(xiàn)狀將普通的床梯改為可逃生避難的新型梯子,既不影響平時上下床的使用功能,又可用于逃生避難,一梯雙用,省力又省心。床端部的掛鉤可掛于窗、陽臺外所設(shè)置的可承受較大力的可靠鉤掛裝置上,使逃生通道變得更加廣泛。多梯相連,可大大增加梯子的長度,擴(kuò)大逃生者的避難范圍,延長了救援時間〔如待在梯子上懸于空中等待救援,增加了遇難人生還的可能性。如若多層人員同時逃生,高層逃下者可借用所掛床梯逃到低層,再借用低層所掛床梯往下逃,以直接到達(dá)地面。參考文獻(xiàn)[1]《機械原理與機械設(shè)計》張策北京：機械工業(yè)出版社,2004[2]《機械工程材料》許德珠,朱起凡,呂燁北京：高等教育出版社,2001[3]《攜帶式輪椅的創(chuàng)新設(shè)計》徐正會,吳家锃中國XX,2008[4]《折疊式輪椅的研發(fā)》徐正會,黎淳弘中國XX,2004[5]《連桿結(jié)構(gòu)設(shè)計》華大年,華繼宏,呂靜平上海：上?？萍汲霭嫔?1995[6]《機械基礎(chǔ)》朱紅雨北京：中國傳媒大學(xué)出版社,2008[7]《機械設(shè)計》吳克堅,于曉紅,錢瑞明北京:高等教育出版社,2003[8]《現(xiàn)代設(shè)計理論與方法》張鄂北京：科學(xué)出版社,2007[9]《現(xiàn)代設(shè)計方法》趙松年,佟杰新,盧秀春北京：機械工業(yè)出版社,1999[10]《數(shù)控加工工藝》韓鴻鸞,劉德成北京：中國電力出版社,2008心得體會我是學(xué)機械的,對機械設(shè)計有著特殊的情感,尤其是創(chuàng)新設(shè)計！創(chuàng)新的思維對我們每一個想搞機械設(shè)計的人來說更是必需的,然而何為機械創(chuàng)新設(shè)計呢？我們知道在機械系統(tǒng)中,無論是確定技術(shù)原理、技術(shù)過程或者確定機器系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)、工作原理、結(jié)構(gòu)布局以至具體零件的尺寸、形狀、制造方法等等,都有個求解的問題。所謂求解,就是尋求消除不足之處,達(dá)到希望的結(jié)果或性能。而創(chuàng)造性設(shè)計方法就是提出新方案,探求新解法,它是提高設(shè)計質(zhì)量,開發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)品的重要基礎(chǔ)。機械創(chuàng)新設(shè)計不斷為機械生產(chǎn)提供更簡單有效的生產(chǎn)方法,提高勞動生產(chǎn)率,減少無謂的損耗。機械創(chuàng)新設(shè)計是一個永遠(yuǎn)不過時的課題,創(chuàng)新是不斷變化發(fā)展的,需要不斷去的去經(jīng)歷實踐生產(chǎn)的檢驗。從20世紀(jì)50年代開始,中國工業(yè)化的進(jìn)程就是以建立基于機械制造業(yè)的現(xiàn)代工業(yè)體系為龍頭的,它使當(dāng)時中國的經(jīng)濟(jì)獲得迅速的提升。在繼美國與俄羅斯之后50年代中國數(shù)控機床的研究開發(fā)成功、以及精密坐標(biāo)鏜床與螺紋磨床和60年代精密齒輪磨床關(guān)鍵技術(shù)的成功開發(fā)證明,中資企業(yè)有可能建立實現(xiàn)機械和裝備產(chǎn)品創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的能力。經(jīng)過28年改革開放,中國經(jīng)濟(jì)獲得空前的快速發(fā)展和舉世矚目的成就。但是,在這個時期大多數(shù)中資企業(yè)處在創(chuàng)建和改革的時期,還沒有來得及進(jìn)入在新的巿場經(jīng)濟(jì)環(huán)境條件下創(chuàng)新的軌道,總體的創(chuàng)新能力與世界先進(jìn)國家之間的差距明顯。而在當(dāng)今大規(guī)模制造業(yè)中,企業(yè)為提高生產(chǎn)效率,保障產(chǎn)品質(zhì)量,普遍重視生產(chǎn)過程的自動化程度,因此機械產(chǎn)品的創(chuàng)新便顯得尤為重要。創(chuàng)新設(shè)計的機械產(chǎn)品的技術(shù)水平和應(yīng)用程度在一定程度上反映了一個國家工業(yè)自動化的水平。在我國,社會主義制度的優(yōu)越性決定了創(chuàng)新設(shè)計的機械產(chǎn)品能夠充分發(fā)揮其長處。它不僅能為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)帶來高度的生產(chǎn)力和巨大的經(jīng)濟(jì)效益,而且將為我國的宇宙開發(fā)、海洋開發(fā)、核能利用等各個新興領(lǐng)域的發(fā)展做出卓越的貢獻(xiàn)。技術(shù)創(chuàng)新是企業(yè)能夠在市場競爭中立于不敗的一個重要因素,對企業(yè)相當(dāng)重要。技術(shù)關(guān)乎成本、未來利潤,同時,新的技術(shù)有可能帶來一個企業(yè)成為一個新領(lǐng)域的領(lǐng)跑者,但目前大部分的技術(shù)創(chuàng)新和大規(guī)模的應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新對中國的大部分企業(yè)還相當(dāng)距離。機械行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新必須建立在市場需求上來定位。也就是說各個行業(yè)新產(chǎn)品、新技術(shù)應(yīng)在滿足用戶獲取利潤最大化要求的同時,達(dá)到自身的發(fā)展。主要通過技術(shù)要素來開展技術(shù)創(chuàng)新工作。創(chuàng)新設(shè)計是在設(shè)計中采用新的技術(shù)手段、技術(shù)原理和非常規(guī)的方法進(jìn)行設(shè)計,以滿足市場需求,提高產(chǎn)品的競爭能力。高新技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)大都具有小批量、多品種、多規(guī)格、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、工作條件或環(huán)境特殊等特點,因而對一些高新技術(shù)機械產(chǎn)品的設(shè)計往往不能沿用傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計的老一套方法,需要有針對性地進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計。創(chuàng)新性設(shè)計強調(diào)技術(shù)要素、才能要素、方法要素。創(chuàng)新設(shè)計體現(xiàn)了人們依據(jù)社會需要,運用科學(xué)技術(shù)原理,創(chuàng)造性地構(gòu)思產(chǎn)品的完整思維過程。所有的機械創(chuàng)新設(shè)計都是在遵守機械設(shè)計原則的基礎(chǔ)上的升華,機械創(chuàng)新性原則在機械設(shè)計方面起到了規(guī)范和指導(dǎo)的作用。但是,機械創(chuàng)新性設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用不是憑空的想象,它只有應(yīng)用于生產(chǎn)和生活中才能充分發(fā)揮創(chuàng)新性思維的社會價值,美化生活。每一項重大的創(chuàng)新設(shè)計都對推動了社會發(fā)展,尤其是機械創(chuàng)新設(shè)計推動社會的工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展。但是,實際上,機械創(chuàng)新設(shè)計意味著艱苦而扎實的工作,而非異想天開所能解決的事。然而,這并不等于說對人類的創(chuàng)造力要采取消極的態(tài)度。有創(chuàng)造力是一件好事,但要記住,創(chuàng)造力并非憑空妄想,而是一種行為的綜合,即以新穎、新奇的方法把幾種東西結(jié)合起來。創(chuàng)造力是為創(chuàng)新服務(wù)的,而無法代替創(chuàng)新本身。再有就是,要強調(diào)創(chuàng)新是一種艱苦的勞動。對于機械工程來說,創(chuàng)新性思維要應(yīng)用到生產(chǎn)中,但不是妄想,要有足夠的專業(yè)知識積淀,機遇總是青睞有準(zhǔn)備的人,擁有創(chuàng)造性的想法,要轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械創(chuàng)新設(shè)計成果,不斷實踐。創(chuàng)新性機械設(shè)計要積極地應(yīng)用到社會生產(chǎn)中就會有很大的社會效益。創(chuàng)新設(shè)計并非某人的突發(fā)奇想。在創(chuàng)新活動中,只有知識廣博、信息靈敏、理論功底深厚、實踐經(jīng)驗豐富的人,才易于在多學(xué)科、多專業(yè)的結(jié)合創(chuàng)新中和跳躍性的創(chuàng)造性思維中求較大的突破。要想未來成為一個機械設(shè)計方面的工程師,我們必須在生活中培養(yǎng)自己創(chuàng)新的意識,努力地學(xué)好機械專業(yè)知識的同時,還要多參加社會實踐活動,以開闊自己的視野！實際上,機械創(chuàng)新設(shè)計意味著艱苦而扎實的工作,而非異想天開所能解決的事。然而,這并不等于說企業(yè)對待員工的創(chuàng)造力要采取消極的態(tài)度。有