产品创新设计论文

第一篇：产品创新设计论文

铜陵学院公共选修课

大作业

课程名称:

创新设计概论

姓

名:

何娟

所在系:

金融学系

专

业:

金融学

2012年12月21日

铜陵学院

学

号:

1001121115

产品创新设计

产品创新设计

论文关键词：产品设计 功能外观设计 产品体验设计。论文摘要：产品设计是工业设计的核心内容，随着社会的发展和进步，产品设计所需考虑的因素已不再仅仅局限于外观造型设计和功能设计，更多的需要考虑消费者的使用体验和感受。本文重点阐述产品设计的外观造型设计、功能设计，并在此基础上分析了消费者体验设计在产品设计中的作用及影响。

产品设计包括各种构成产品的要素的设计，其中一些要素可被消费者通过视觉、触觉等方式感知，如材料、色彩、形状等外观造型；另一些可通过消费者对产品的使用感知到，如产品的功能是否完备、结构设计是否合理、使用是否方便、舒适等功能、使用体验。下面从产品设计的外观造型设计、功能设计以及消费者的使用体验设计三个方面对工业设计中的产品设计进行分析阐述，并说明其对产品设计的作用和影响。

一、产品设计的功能设计和外观造型设计

（1）、产品的功能设计

产品的功能是产品的决定因素, 它决定着产品的造型。但产品的功能又不是决定产品造型的唯一因素, 而且产品的功能与造型也不是一一对应的关系。产品的造型根据具体的使用环境和状况有其自身独特的实现方法和手段, 如对同一功能的产品,可以通过多种造型形态实现其功能。但是, 产品设计的最基本原则是产品的造型设计不能与产品的功能设计相矛盾, 不能以造型为基本出发点，必须考虑产品所担负的最基本的使命，即完成消费者的功能需求。

产品设计的基本任务是通过产品造型体现产品的一定功能和特性,并通过造型设计表达出该产品的使用方式和操作方法，或能通过造型的肌理方向和表面质地、色彩来表达该产品的使用方式。产品造型特征还能表现产品的象征性, 其主要体现在产品本身的档次、性质和趣味性等方面。

由于产品设计要兼顾产品的使用功能和表现形式，其中功能是基础，形式实现的装饰功能，使设计与实用、情感、舒适等各方面达到完美的统一。在满足消费者功能需求的前提下，产品以美观的外形结构和丰富的色彩以及材质向消费者传播审美的信息，以满足消费者对审美的需要，并促成消费的实现。

（2）、产品的外观造型设计

随着科学技术的发展，人们生活水平的提高，人们的生活物质逐渐丰富，人们对产品的需求已不再仅仅是满足使用功能，产品形态的完美与否以及产品对消费者的心理造成的影响已经成为决定产品成败的关键因素。产品的造型由形状、色彩、结构、材料、质感等因素构成，但主要强调以上元素整合后产品的整体造型的形象意义。

产品的色彩设计是产品外观造型设计的重要组成部分，因为色彩具有主动的、引人入胜的感染力，能先于造型而影响人们情绪和心理的变化。一件色彩搭配良好的产品可以打动人心，让产品更加好用好卖。因此，在商品竞争日益激烈的当下，工业产品的色彩设计对增强产品的市场竞争能力有着重要的现实意义。

产品的结构是产品外观造型设计的重要部分之一，合理的结构设计，尤其是力学、人机工程学、空气动力学等学科领域的技术在产品结构设计中的合理运用，能够在很大程度上改善产品的使用性能、优化产品的外观形状，以给人新颖、独特的视觉感受和操作使用上的便利。

（3）、功能设计和外观造型设计的关系

产品的功能与结构形式的统一体现在结构体现功能，即通过产品结构形式的合理设计，集中体现或附加产品的功能，这些功能可以是产品原本所具有的基本功能，也可以是通过结构技术设计所实现的新功能，新的材质的出现与成型工艺的发展，能在产品设计与开发中引起技术革命。产品的基本使用功能决定产品的外在表现形式,产品的外形要附合产品的结构,因此产品的外形设计要与结构设计相结合。因为只有在附合产品功能及结构的基础上造型才有意义，内部结构的合理设计要尽量满足产品外形的需要,使外形与结构的完美配合为产品的后续设计提供良好的开端。

二、产品设计的体验设计

任何产品的产生和存在都是为了满足消费者的某种需求，由人类社会不断进步和发展的过来开看，可将产品设计的发展阶段依次分为生存需求设计、舒适需求设计、情感需求设计三个过程。产品设计的侧重点应根据消费者的不同需求层面做出调整，所谓的侧重点就是基于不同需求层面的消费者对产品设计的诉求。生存需求设计领域的侧重点是产品的功能，即产品设计应满足消费者对该产品最基本的功能诉求；舒适需求设计领域的侧重点是产品的实用性，即产品设计在满足消费者功能需求的前提下，还应使产品具有易操作、少故障、易维修等实用性诉求；而情感需求设计领域的侧重点是消费者体验，即使用户在使用或参与产品设计过程中获得愉悦感和满足感。以上分析是根据消费者的阶梯形需求发展而来的，其中功能性在最底部，实用性在中间，而消费者的情感体验在顶部。随着社会的进步和发展，将消费者体验理念融入产品设计能够更全面的满足消费者对产品各方面的需求。

基于消费者体验的产品设计，就是以消费者为中心，让消费者的体验结果为产品设计指引方向，让产品设计真正的做到以人为本。在消费者体验设计中，体验要先于设计，即强调设计要尽可能多的为人着想。任何产品的开发和设计，最终目标就是满足人的使用和操作需求，而不能仅凭借设计师的不切实际的灵感来完成设计方案。只有在产品中尽量多的融入人性化的元素，才能使其最终成为成功的、为消费者所接受的产品。相反的，若一开始就忽略了实际情况，忽略了消费者的真正需求，忽略了消费者在产品设计中所占的主导位置，就会使产品的设计工作朝着错误的方向发展，而成为不能满足消费者需求的产品。

体验设计的意义在于，在充分全面的考虑消费者使用体验的前提下，对产品的设计方案进行凋整和修改，确保消费者在使用了该产品之后，能产生更多的令人愉悦的体验感受而不是令人反感的体验感受，从而使消费者对产品建立起更多的信任感而不是失望感。

三、总结

产品设计是工业设计的核心内容，随着社会的发展和进步，产品设计所需考虑的因素已不再仅仅局限于外观造型设计和功能设计，更多的需要考虑消费者的使用体验和感受。本文比较全面的阐述了产品设计的外观造型设计、功能设计，并在此基础上分析了消费者体验设计在产品设计中的作用及影响。消费者体验设计的引入，真正做到了以人为本、从消费者的实际需求和体验出发，让消费者参与到产品设计中，让消费者的意见和体验成为设计师设计产品的出发点和着重点。

参考文献：

[1]吕伟.产品设计：不仅仅是外观造型设计[J].科技资讯，2009(31).[2]薛丹丹.产品设计中的色彩选择与搭配[J].北京电力高等专科学校学报,2010(11).[3]王晟.如何使设计师的灵感源源不绝——基于用户体验的产品设计方法[J].学术探讨，2010(3).

第二篇：机械创新论文：机械产品创新设计研究

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机械创新论文：

机械产品创新设计研究

【摘要】 我国制造业的工业增加值已经进入世界前四位,成了制造大国,但远远不是制造强国,与发达国家的差距还很大,主要表现在产品的性能和品质上,更为关键的是缺乏自主知识产权,缺乏自主创新产品。要求加快机械产品的现代设计理论与方法学研究,走可持续发展的道路。

【关键词】 机械;创新;制造业

一、机械产品创新设计的原则

(一)经济效益最好原则

设计的机械零件既要功能满足客户要求,又要成本低廉。考虑经济最佳性必须从设计和制造两个方面上入手。设计上保证合理的原理方案,选用正确的材料;制造上考虑零件的加工工艺性和装配工艺性。

(二)生态效益最好原则

不论是在产品制造过程中,还是在产品使用过程中,都要求产品对周围环境“零污染”。这就要求在设计过程中尽量选择低污染的材料及零部件,避免选用有毒、有害和有辐射性的材料。

(三)安全可靠原则

安全可靠是机械产品品质的保证,必须确定零件在强度、刚度、耐磨性、稳定性及热平衡性上满足设计要求。对于重型机械,一般要求有自锁装置和保险装置,以确保操作员人身安全。

二、机械产品创新设计方法研究

(一)创新技术主题的确定与分类

搜集的专利可以分为发明专利、实用新型专利和外观设计专利。发明和实用新型专利的说明书提供了发明或实用新型的技术特征,清楚、简要地表述请求专利保护的范围。外观设计专利提供了该外观设计的图片或照片,必要时会作一定的简要说明。在专利局专利分类方法的基础上,结合一般产品的特点,提出了一般产品创新技术主题的确定与分类方法。创新技术主题的确定应当以权利要求书为主,并适当结合说明书(包括说明书附图)。以权利要求书为主确定技术主题,应当完整地掌握权利要求中所记载的技术内容,如以独立权利要求来确定技术主题时,则应当将其前序部分记载的技术特征和特征部分记载的技术特征结合起来确定。下面以钻夹头为例,确定创新技术主题的方法有:

(1)对于发明专利和实用新型专利,一般情况下以独立权利要求中的前序部分记载的技术特征为主,将特征部分记载的技术特征看作是对前序部分的限定。例:一种新型锁紧式钻夹头,其特征在于:空心钻体的前端开有一截面为三角形的环形沟槽,所述前套的前端与该沟槽卡接。创新技术主题:以前套与丝母套之间的沟槽卡接为特征的锁紧式钻夹头。

(2)对于发明专利和实用新型专利的特殊情况,即独立权利要求中前序部分所描述的对象在分类表中没有确切位置的,以特征部分记载的技术特征为主,将前序部分记载的技术特征看作是对特征部分的限定。例:一种钻夹头,包括有一前套、一后套、一空心钻体和一丝母,在所述空心钻体中部台阶面与所述丝母后端面之间安装有一组滚珠,其特征在于:所述丝母为一整体结构件。创新技术主题:钻夹头的丝母为一整体结构件。

(二)基于专利的产品创新设计过程

创新的途径很多但它们都需要大量的已有知识和经验的支持。实践证明,除了基本的科学技术知识外,专利信息已经成为实现创新的最有效的知识来源之一。作为前人创新成果的结晶,相对其他知识,专利更富有创新性,技术含量高,可用性强因此,基于专利实现创新,就像

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站在前人的肩膀上实现创新,使创新开始就处于一个较高的基础上,大大提高创新效率和创新质量。通过将创新设计系统与制造行业PDM的集成,提出了基于专利和PDM的创新设计方法,其创新设计过程(如图1所示)。

产品配置是产品创新设计中的一项重点工作,根据制造企业的实际需求,采用三个层次的机械产品配置设计方法,分别是:基于零部件数据库的交互设计、基于历史的产品嫁接设计、基于规则的产品配置设计。

经过对相关制造企业的深入调查和分析,提出了基于专利技术和PDM的产品创新设计方法。该方法支持一般产品的开发创新和快速变型设计,提高零部件和生产过程标准化。通过将基于专利的产品创新设计方法和生产管理技术引入企业,必将增强企业的产品创新能力、有助于企业快速响应客户需求、提升管理水平,提高企业在市场中的综合竞争能力。

参考文献

[1]高常青.机械产品快速创新设计及其关键技术的研究[D].山东大学.2008

[2]郭国选.突破机械产品创新设计的思维障碍[J].矿山机械.2008(18)

第三篇：机械创新设计产品说明书分解

机械创新设计

姓名：

刘刚

班级：

机械11005班

序号：

老师：

彭三河

时间： 2012年12月21日

目录

前言.............................................................................1

设计思想........................................................................................2

产品设计图片展示..................................................................3-7

总装配体.......................................................................................8

产品材料选择及维护保养.......................................................9

创新点..........................................................................................10

心得体会.....................................................................................11

问题遗留............................................................................12

前言

液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。

但在目前汽车及一些重型设备所使用的液压控制系统大都不具备自锁功能,当这些重型设备负载较大时,其液压撑杆承受较大载荷,此时一旦发生引擎突然熄火或出现故障,液压撑杆中的液压油将迅速回到油泵中.此刻若有人在这些设备下,将发生不可挽回的灾难,在现实生活中就曾多次发生此类事故.以上就是创新想法的来源.鉴于此,为了保护广大机械操作人员的生命安全,增加液压控制系统的安全系数,液压自锁装置项目的研发很有必要.刘刚

2012年12月21日

设计思想

第一道自锁

初步想在油泵和液压杆之间安装一个安全阀,其作用有如下几点: ① 稳定液压油的流速,使液压杆在工作时稳定上升,从而使液压杆上的载荷均匀增加.② 防止引擎突然熄火时,液压油突然回落到油泵中,从而实现第一道自锁.③ 弹簧的刚度系数根据油泵的功率合理设计,弹簧的驱动力由液压油的油压提供.第二道自锁

在活动液压撑杆上安装一道卡簧自锁,其特点如下: ① 卡簧自锁的弹簧由主液压杆内的压强来控制,当液压杆在驱动上升时,杆内压强较大,此时卡簧受压迫而不弹出.当引擎突然出现故障而导致杆内油压骤降时,卡簧弹出,驱动止杆销钉,从而卡住液压撑杆,阻止撑杆下降.② 卡簧自锁与开关之间连有控制器,当开关打开回油时,卡簧不自动弹出.当开关关闭时,卡簧就由杆内的油压来控制.从而实现了卡簧的双向控制.③ 液压杆之间连接时采用密封性能好的密封垫圈,防止液压油泄露,从而影响液压系统的工作性能.零件设计图片展示

液压主杆三维模型及工程图

安全阀三维模型及工程图

液压撑杆

弹簧

油箱

开关

球体

安全阀

卡簧自锁

总装配体 产品材料选择及维护保养

为保证该液压自锁装置正常工作,其材料的选用需严格按照设计液压装置的设计标准来选材.其中液压撑杆的力学性能应相当优良,其抗弯抗拉强度应较大,同时其表面的粗糙度也应有严格要求,保证其在运动过程中不漏油.卡簧自锁中的销钉也应具有较高的抗弯强度,设计时应根据其能承受的最大载荷来设计.该自锁装置中,多处用到密封垫圈,为使其具有优良的密封性能,密封垫圈应具有较好的密封性.在使用的过程中应经常保养液压装置,工作前检查液压油位是否正常.空载时,看液压系统是否能正常工作,一旦发现问题应及时处理,切不可在液压系统非正常情况下满负荷工作.在发现液压系统出现漏油问题时,及时找专业人员检修,以免其发生更大的故障.该产品用于不同的工作环境时应适当调整其设计思想,如液压撑杆的直径、长度，弹簧的刚度系数等。对于不同型号的油泵，安全阀内的弹簧应设计与其较好匹配。

针对目前市场上液压系统维修困难、故障率高的问题，该自锁液压系统在设计过程中应采用灵活设计。液压撑杆、安全阀、卡簧自锁装置应采用易于拆卸和安装的设计思路。为保证其故障率较低，各种重要部件应采用寿命较长、性能优良的产品。

创新点

① 油泵与液压液压杆之间独特的安全阀设置，较好的保证了油泵抽油的稳定性。同时使液压撑杆在工作时稳定上升和下降，避免了目前市场上液压装置易产生较大震动的现象。更重要的是其避免了当引擎突然熄火时液压撑杆突然下降的现象，从而较好的保证了机械操作人员的生命安全，增加了液压系统的安全系数。

安全阀

② 液压撑杆与主液压杆之间的卡簧自锁,组成了该液压系统的第二道自锁.在安全阀及开关失去密封功效时,该自锁装置启动.其较好的预防了引擎突发故障时给机械操作人员带来的伤害.卡簧自锁

心得体会

通过这次创新设计，我学到了solidworks以前没有接触过的一些功能,比如动画制作与运动仿真.更多的是学会了去发现问题—解决问题的基本方法.同时在这次创新设计过程中,我查找了许多关于液压系统的资料,对目前的液压系统有了一个大致的认识.最令我有收获的就是在这次创新设计中提高了自己的自学能力,我觉得这是该门课程最大的亮点,也是我们在大学中应该充分领悟和体会的.在具体设计和建模的过程中,我充分认识到了自己的理论学习与实际运用的差距，对今后的学习和发展有了大致的认识。在绘制零件图和运动仿真时，有一些结构比较复杂,当时有点想放弃的感觉,觉得太困难了。但后来转念一想,人生不就是要去面对种种困难和挑战么.正如那句话”有时困难是一种错觉,我们往往认为的困难,或许是上天为我们收藏的糖果”所说的那样,作为当代大学生的我们不应畏惧困难.在具体的设计过程中,觉得自己的学习空间还很大，因此，我不能再浪费时间了，要不断的努力、不断的进取，不断充实自己、完善自己，为今后、为将来而努力奋斗！

这次的创新设计极大的激发了我对本专业热情，当初选择这个专业就是为了能和机械打交道，然而将近四年的学习，我渐渐发现发现设计一个新的机械并不是那么简单，只要尝试总会有突破。这次的课题对于我的启发就是运用已有的知识，用自己的方式去解决。前几年的学习生活虽然枯寂无味，但它为我奠定了知识基础，才使得我们有能力、有知识依据去解决现实生活中遇到的问题。

毕竟现在知识和能力都还有限,因此在本次设计中还存在许多不足之处，希望彭老师在今后的学习生活中批评指正，谢谢！

问题遗留

① 怎样实现卡簧自锁的双向控制？

② 怎样通过液压杆内的油压来控制卡簧的自动弹出与回缩？

③ 为实现安全阀的易拆卸、易安装、易维修的特点，安全阀的外观应怎样设计较好？

④ 为突破传统液压系统故障率高的缺陷，该液压系统在具体的设计中应怎样选择合适的材料？

⑤ 为体现设计的优越性，在满足使用功能情况下，应怎样设计使其较好的满足各种机械操作场合的需求和良好的用户体验性？

第四篇：机械创新设计论文

法兰盘4-φ9透孔双圆弧导轨的专用夹具创新设计

The flange 4Phi 9 through holes fixture compared to parts，flanges 4Phi 9 through holes for fixture--two half circular guide rail flange 4-Phi 9 through hole clamp。

一． 前言：

本文是通过对一般结构的法兰盘4-φ9透孔专用夹具的机构进行思考和了解，综合比较一般类型结构的法兰盘4-φ9透孔专用夹具，在满足夹具的精度要求和自由度保证情况下，提出了本人自己的定位方式，既能实现迅速进行精确的定位，同时保证夹紧的可靠性。双圆弧导轨的结构设计，区别与一般结构的法兰盘4-φ9透孔专用夹具的机构，活动空间减小了，而且可操作性增强了。当然，我相信还有细节需要改进，比如公差的分配和配合的选用。最后就是要感谢任课老师的指导和建议。

二．原理方案设计：

1，定位方式和自由度分析

法兰盘4-φ9透孔加工序需要限制的自由度为6个自由度，基座限制3个自由度，定位心轴限制2个自由度，旋转手柄限制1个自由度，没有过定位，也没有欠定位问题，用锁紧螺母和旋转手柄进行夹紧。2，定位基准的选择

由零件图可知，4-φ9透孔没有形位公差的要求，它的设计基准是φ200+0.045的孔中心线，所以选择内孔侧面作为主要定位基面，与中心轴线距离34mm的面作为辅助定位面。3，切削力及夹紧力计算

刀具：φ9高速钢锥柄标准麻花钻

根据《机械加工工艺师手册》表2.2-16钻削切削力的计算公式，切削扭矩计算公式为：

T=0.21d2f0.8 KF

得 T=0.21*92*0.40.8*0.902=7.37(N.m)其中： d=9mm； f=0.4mm/r；

KF=（160/190）0.6=0.902；

切削力（轴向切削力）计算公式为： Fx=419d f0.8 KF=419*9*0.40.8*0.902=1634.2N 因为在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数计算公式为：

K=K0K1K2K3K4 其中：基本安全系数K0=1.5；

加工性质系数K1=1.2； 刀具钝化系数K2=1.0； 切削特点系数K3=1.2； 夹紧稳定性系数K4=1.3；

所以

K=1.5*1.2*1.2*1.0*1.3=2.8 故

F切=4.212*1634.2=4588.8N

而水平夹紧力是由扭矩引起的，根据所选用的定位和夹紧方式可知：

按最大摩擦系数f=1考虑：

F夹=T*2.8*2/1*d=7.37*2.8*2/0.011=3752N 其中d是接触圆周直径，d=11mm 4，定位误差分析

（1）定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为定心轴，因为该加工孔φ9与定位孔φ200+0.045没有形位公差的要求，而且为了装夹的方便，定心轴与零件采用间隙配合，但为了保证其精度的更准确性，定心轴的制造精度等级应在可行的条件下足够够，现在采用φ20h6的定心轴。

（2）定位误差的计算。由于本工序的定位基准和工序基准的重合，因此它的定位误差为：

△ jw=TD+T轴+△s=0.045+0.013+0=0.058mm 其中：TD为孔的公差； T轴为轴的公差； △s为最小配合间隙。此即为定位心轴引起的定位误差。

以上是夹具的相关力和定位误差的粗略计算，有关的数据参考各种书籍和设计手册。

三．机构设计

以下是结构的三维设计图和3D爆炸图：

三维设计图

3D爆炸图

四．创新点

双圆弧导轨的设计是该夹具的最大的创新所在，利用三点确定一个圆的原则，而且钻模板也相应的采取圆弧外形设计，可以相应地减少空间，同时由于钻模板不再是横向的装卸，而是纵向的装卸，可以减少空间的操作性。结论：

科技是第一生产力，而科技的灵魂是创新，在科技的道路上，即使前进一小

步，也有新高度。一个民族和一个国家在现代社会里，如果要屹立不倒于世界强手之列，除了民族气节外，更需要科技上的积极突破和创新，更需要大众的创新和灵感，更需要有知识文化修养的人从天马行空的幻想到孜孜不倦的攻关。既然身为当代的大学生，就应该做当代大学生应该做的事，我们在好好学习课堂那点知识之外，更应该着眼于社会和各行业的新动态。从哲学唯物主义的一种观点看，意识是来源于客观事物的，而意识却又是能反作用于客观事物的，我们必须宽阔自己的视野，让自己的意识更多存储各式各样的客观事物。而从哲学唯物主义的另一个正确观点看，事物之间是具有联系的，对立和统一是不矛盾的。创新就是用自己的天马行空的想法加上自己的专业修为糅合和统一出来的，作为现如今普及为大众教育的大学生，自己学到的专业知识毕竟是很有限的，就像上面本人设计的双圆弧导轨的法兰盘4-φ9透孔专用夹具，细究起来，肯定问题不少，因为知道的和懂得的相关知识有限，可至少能自己动手做了，能自己动脑想了。这关乎到态度问题，一种对老师和自己负责的态度，一种专业态度。如果非要追求一种程序化的流程，那还不如不做。纵然冠冕堂皇，可也不是你自己的思想，毕竟这是自己专业的问题上，不是社会调查的问卷。每个行业或专业的都应该有每个行业或专业的素养问题，比如学机械设计竟不知道线性和粗细实线的区分使用，而营销专业的整天艺术潮人的打扮，岂不让人笑话了，最后，特别向老师说明一点，因为没见过转塔式车床，不知道和机床的具体连接构造，只是开了四个象征性的连接透孔，但在精度要求和自由度限制问题上是能保证。学生只能做到这里了，再好的话，就要更好好学习专业知识了，同时也要加强自己工程软件的学习了。

五．参考文献：

[1] 艾兴等编.切削用量简明手册.北京：机械工业出版社，1994.7 [2] 王绍俊主编.机械制造工艺设计手册.北京: 机械工业出版社，1985.11 [3] 机械加工实用手册编写组编写.机械加工实用手册.北京: 机械工业出版社，1997.4 [4] 徐圣群主编.简明机械加工工艺手册.上海：上海科学出版社，1991.2第一版 [5] 周风云主编.工程材料及应用（第二版）.武汉：华中科技大学出版社，2002年11月

[6] 孙本绪、熊万武编.机械加工余量手册，北京：国防工业出版社，1999.11 [7] 陈望编著.车工实用手册.北京：中国劳动社会保障出版社，2002 [8] 蔡在亶编著.金属切削原理.上海：同济大学出版社，1994年8月第一版 [9] 马福昌编.金属切削原理与应用.山东：山东科技出版社，1982年1月第1版 [10] 张耀宸主编.机械加工工艺设计实用手册.北京：航空工业出版社，1993.12 [11] 曾志新主编.机械制造技术基础.武汉：武汉理工大学出版社，2004.4重印 [12] 王小华主编.机床夹具图册.北京：机械工业出版社，1995 [13] 陈锦昌等主编.计算机工程制图.广州：华南理工大学出版社，2001 [14] 赵家齐主编.机械制造工艺学课程设计指导书.北京：机械工业出版社，2000 [15] 陈晓华主编.机械精度设计与检测,杭州：中国计量出版社，2008 [16]于骏一 邹青主编.机械制造技术基础第2版，北京：机械工业出版社，2009 [17]刘朝儒 吴志军 高政一 许纪文主编.机械制图第5版，北京：高等教育出版社，2006 [18]孙桓 陈作模 葛文杰主编.机械原理第7版，北京：高等教育出版社，2006 [19]刘鸿文主编.材料力学第4版，北京：高等教育出版社，2004 [20]张学枕 陈锦昌等编著.三维工程制图，北京：高等教育出版社，2009

第五篇：机械创新设计论文

笔记本电脑散热桌创新设计

摘要：对笔记本电脑来说，在性能与便携性对抗中，散热成为最关键的因素，笔记本散热一直是笔记本核心技术中的瓶颈。有时笔记本电脑会莫名奇妙的死机，一般就是系统温度过高导致。为了解决这个问题，人们设计了散热底座，好的底座可以延长笔记本电脑使用寿命。可是传统的笔记本散热器很占空间，而且扇热器底座有一定高度，放在电脑桌上加高了笔记本电脑的放置高度，笔记本使用起来不舒适。如果我们把散热器和电脑桌设计为一体，这个问题就能得到很好的解决了。电脑桌可以采用桌面加可拆卸支撑脚的方式来设计制作，这样电脑桌既节省了空间，又可满足多种使用要求。关键字：散热器 电脑桌 创新设计

笔记本散热底座的工作原理

笔记本的散热底座的散热原理主要有两种：1）单纯通过物理学上的导热原理实现散热功能。将塑料或金属制成的散热底座放在笔记本的底部，抬高笔记本以促进空气流通和热量辐射，可以达到散热效果。2）在散热底座上面再安装若干个散热风扇来提高散热性能。这种风冷散热方式包括吸风和吹风两种。两种送风形式的差别在于气流形式的不同，吹风时产生的是紊流，属于主动散热，风压大但容易受到阻力损失，例如我们日常夏天用的电风扇；吸风时产生的是层流，属于被动散热，风压小但气流稳定，例如机箱风扇。理论上说，开放环境中，紊流的换热效率比层流大，但是笔记本底部和散热底座实际组成了一个封闭空间，所以一般吸风散热方式更符合风流设计规范。市场上的散热底座多数是有内置吸风式风扇的。

当前中国电脑桌产业背景

中国电脑桌产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。从什么角度分析中国电脑桌产业的发展状况？以什么方式评价中国电脑桌产业的发展程度？中国电脑桌产业的发展定位和前景是什么？中国电脑桌产业发展与当前经济热点问题关联度如何„„诸如此类，都是电脑桌产业发展必须面对和解决的问题——中国电脑桌产业发展已到了岔口；中国电脑桌产业生产企业急需选择发展方向。

中国电脑桌产业发展研究报告阐述了世界电脑桌产业的发展历程，分析了中国电脑桌产业发展现状与差距，开创性地提出了“新型电脑桌产业” 及替代品产业概念，在此基础上，从四个维度即“以人为本”、“科技创新”、“环境友好”和“面向未来”准确地界定了“新型电脑桌产业” 及替代产品的内涵。根据“新型电脑桌产业” 及替代品的评价体系和量化指标体系，从全新的角度对中国电脑桌产业发展进行了推演和精准预测，在此基础上，对中国的行政区划和四大都市圈的电脑桌产业发展进行了全面的研究。

进入二十一世纪以来，随着我国国民经济的高速发展，我国电脑桌行业保持了多年高速增长，并随着我国加入WTO。近年来，电脑桌行业的出口也形势喜人。2008年，全球金融危机爆发，我国电脑桌行业发展也遇到了一些困难，如国内需求下降，出口减少等，电脑桌行业普遍出现了经营不景气和利润下降的局面。2009年，随着我国经济刺激计划出台和全球经济走出低谷，我国电脑桌行业也逐渐从金融危机的打击中恢复，重新进入良性发展轨道。进入2010年，全球经济复苏的前景面临波折，国内经济结构调整的呼声逐渐升温，贸易保护主义的抬头，电脑桌行业中技术含量低的人力密集型企业，缺乏品牌的出口导向型企业面临发展危机，而注重培养品牌和技术创新能力较强的企业将占得先机。电脑桌行业企业如何面对新的经济环境和政策环境，制定适合当前形势和自身特点发展策略与竞争策略，是电脑桌行业企业在未来两年我国经济结构调整大潮中立于不败之地的关键。本报告内容严谨、数据翔实，更辅以大量直观的图表帮助电脑桌行业企业准确把握行业发展动向、正确制定企业竞争战略和投资策略。本报告依据国家统计局、海关总署和国家信息中心等渠道发布的权威数据，以及我中心对电脑桌行业的实地调研，结合了行业所处的环境，从理论到实践、从宏观到微观等多个角度进行研究分析。它是业内企业、相关投资公司及政府部门准确把握行业发展趋势，洞悉行业竞争格局，规避经营和投资风险，制定正确竞争和投资战略决策的重要决策依据之一，具有重要的参考价值！

当前电脑桌散热器存在的问题

a)宿舍空间过小，再加上宿舍里人口密集，给同学们上网带来很大的不便； b)宿舍里只有两个小电风扇，而且悬在高处；因此在夏天上网时，电脑散热过慢，这样不仅影响电脑使用寿命，而且也给操作带来了很大的麻烦；

c)晚上当其他人都在休息的时候，如果你想使用电脑做材料，但光线不好，这时如若你开灯的话，势必会影响其他人的休息，也可能会引起公愤，从而给自己带来一些不必要的麻烦；

d)冬天的时候不想下床使用电脑，但把电脑直接放在身上不仅给操作带来很大的不便，而且也会影响您的身心健康。

问题解决方案

a)为解决宿舍空间小的问题，现在设计一个形状大小都合适的笔记本电脑散热桌；

b)为解决笔记本电脑散热的问题，现准备在设计的电脑桌四周及中间分别安放一个用USB接口连接的风扇；

c)为解决晚上做材料光线的问题，现在笔记本电脑桌的右上访安装一个带有三孔和两孔的插座，以方便笔记本电源的连接和台灯的连接；

d)为解决冬天不想下床用电脑的问题，现在笔记本电脑桌的下面安放四根长度可以伸缩的连杆，这样设计出来的电脑桌不仅可以在地上使用也可以在床上使用，从而满足了客户的需求。

电脑散热桌的优点与创新设计：

此种新型电脑散热桌，在设计上综合了老式电脑散热桌的特点，但在原来的基础上也增加许多新的优点。此次所设计的电脑散热桌相比较以前的有以下优点：

1.在桌面的四周以及中间分别安装一个风扇，这样可以使电脑在工作时达到最 佳散热效果，从而在一定程度上保护电脑的健康；

2.在电脑的右上方加上一个带有三孔和两孔的插座，不仅使电脑电源连接方便，而且也能外加台灯，这样便可以让消费者在深夜中可以放心的做自己的工作；

3.风扇与风扇之间的连接是通过导线连接在一块的，最后汇总通过USB插口接到电脑上，使用起来很方便。

4.在木桌的正下面设有一个深槽，可以用来安放托板的，理所当然托板与木桌的连接是通过滑轮来实现的，这样在抽拉托板时很方便；安放托板的作用是为了方便娱乐。比如说当你想要玩游戏时，发现笔记本的键盘用起来很不方便，这时可以考虑外加一个键盘，这样便可以很舒适的玩游戏，对操作带来很大的方便。

5.桌面的形状尺寸都很精致，这样可以解决很多因为空间大小所带来的问题。6.桌子的下方是用四根可以伸缩的连杆支撑的，这是本次设计的最大优点，连杆可长可短，因此桌子可以随地使用，尤其是冬天的时候躺在床上可以安心的享受电脑给你带来的乐趣。

总而言之，此次设计是结合生活中出现的各类问题来实现的，也是为了方便广大消费者对电脑的使用。创新的地方也是结合所用产品的不足之处来提出的。

我们在生活中要学会发现问题，并且努力尝试解决生活中各种各样的问题，这样我们的社会才会进步，我们的生活水平才会有更大的提高！

此种新型电脑散热桌,在市场上可能已出现；但其在生活中带来了巨大的方便。不仅可以放在地上,还可以放在床上。尤其在冬天的时候,躺在床上既可以做商务也可以休闲,真是方便的很。虽然此种商品构造简单,但实惠可用，相信一定会受到广大消费者喜爱的！

产品结构设计：

为满足设计的需求，设计产品的尺寸在使用中必须符合消费者的要求。所设计出的产品不仅实惠，而且更实用。但在设计中应首先考虑产品的设计尺寸，因此也就离不开对产品的设计计算。下面将对产品的尺寸来进行概述：

一．零件的组成及尺寸

① 木桌：长50cm×宽50cm×高11cm（木桌的正下面有一深槽）； ② 槽：长40cm×宽40cm×高6cm;③ 拖板：长38cm×宽38cm×高5cm;④ 滑轮：四个直径为1.5cm的滑轮； ⑤ 风扇：四周为四个直径为7cm的风扇，中间直径为9cm;⑥ 插座：长5cm×宽10cm×高5cm;⑦ 腿脚：四根总长为120cm的连杆，每段连杆的长为30cm, 且每段的上方有一凹槽和凸台。

装配图：

所有零件装配到一起后,形成如图所示的装配图,为新型电脑散热桌。

零件图：

Ⅰ.风

扇

四个直径为7cm的风扇和一个直径为9cm的风扇来实现电脑的散热

Ⅱ.滑

轮 四个直径为1.5cm的滑轮来实现托板的抽拉

Ⅲ.托 板

长度如图所示的托板来安放键盘

Ⅳ.桌

面

以便于安放风扇和笔记本电脑，还有一些其它的东西。图如下所示：

Ⅴ.连

杆 自由伸缩来支撑电脑桌。图如下所示：

三维图

⒈风

扇

⒉滑

轮

⒊托

板 ⒋桌

面

⒌连

杆

设计总结与反思

设计的本质是创新，设计与人类的生产活动密切相关，它是把各种先进的技术成果转化为生产力的一种手段和方法 设计的目的是实现产品的功能，建立性能好、成本低、价值高的系统和结构，以满足人类社会不断增长的物质和文化需要通过这次的设计我深深的感受到实践的重要性，只有亲自动手做过了才能更好的了解自己在哪方还有缺陷。这次设计加强了自己的动手能力，同时我也学到了许多知识，只有这样才能学好、学到真正属于自己的东西。无论是现在还是以后走上工作岗位，都要始终保持饱满的精神。提高学生 合设计能力，特别是提高创新设计能力，是21世纪的机械专业建设的改革主线。俗话说：“实践出真知”，想提高自己的设计和创新设计能力，就要多察、多思考、多动手。在设计过程中发现问，解决问题，不断的积累经验。这样经过反复的锤炼，我们的 合设计能力和创新设计能力就能够在不知不觉中得到提高。

由于本人的能力有限，在本作品的设计过程中，在内容的选择和编排过方，难免会出现许多欠妥之处，敬请老师指点。

参考文献：

1、黄纯颖主编 《机械创新设计》 高等教育出版社 2000.7

2、张春林主编 《机械创新设计》 机械工业出版社 2007.9

3、李萍萍 贺炜主编 《机械制图与计算机绘图》 机械工业出版社 2007.1

4、李海萍主编 《机械设计基础》 苏州大学出版社 2002.12

5、机械设计手册