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機械創(chuàng)新設計的基本原理范文第1篇

摘要：創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的提升是我國教育改革的主旋律和根本目標，將TRIZ理論引入本科生培養(yǎng)體系中，有利于提升學生的創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力。本文提出基于TRIZ理論的“一線三段”式本科生培養(yǎng)模式，在課程體系設置中貫穿創(chuàng)新主線，通過基礎課、技術基礎課培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，通過專業(yè)課、創(chuàng)新大賽和科研訓練計劃培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，通過實踐課、畢業(yè)設計、科研立項培養(yǎng)學生的創(chuàng)新人格，從培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人格三個層次上構(gòu)建新型的面向機械產(chǎn)品設計全過程的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。

關鍵詞：TRIZ；創(chuàng)新主線；一線三段；人才培養(yǎng)模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）52-0099-02

一、引言

創(chuàng)新的關鍵在于人才，人才的成長靠教育，因此，如何使高校學生具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，適應時展的要求成為當今社會的要務。開發(fā)學生的創(chuàng)新思維和提升創(chuàng)新能力成為我國教育改革的主旋律，也是教學改革的根本目標，貫穿于教育的全過程。關于本科學生創(chuàng)新思維及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，存在很多觀點及論述。諸如：轉(zhuǎn)變教育觀念[1]、構(gòu)建合理的課程體系[2-3]、改革教育方式[4]、營造創(chuàng)新教育環(huán)境、充分尊重學生的首創(chuàng)精神、改革考試方法等。但如何能夠加速創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的步伐呢？發(fā)明問題解決理論TRIZ方法是一種知識化、系統(tǒng)化、科學化的創(chuàng)新方法，被世界公認為引導創(chuàng)新的最佳工具，近幾年紛紛掀起了國內(nèi)眾多學者研究的熱潮。將TRIZ理論引入本科生培養(yǎng)體系中，開展以技術創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標的教學改革與工程實踐活動，可以真正將創(chuàng)新思維與能力培養(yǎng)落到實處。河北工業(yè)大學在機械專業(yè)本科教學中開設發(fā)明問題解決理論TRIZ方面的課程走在了各高校的前列，結(jié)合機械專業(yè)對創(chuàng)新能力培養(yǎng)與實踐能力培養(yǎng)的要求，提出了基于TRIZ理論的“一線三段”式本科生培養(yǎng)模式，為培養(yǎng)能夠從事機械領域創(chuàng)新設計方面的應用型高級專業(yè)人才奠定了基礎。

二、TRIZ理論與本科課程教學的融合

TRIZ發(fā)明問題解決理論，是前蘇聯(lián)G.S.Altshuller及其領導的一批研究人員，自1946年開始，在分析研究世界各國大量專利的基礎上，歸納總結(jié)出的指導創(chuàng)新的最佳理論。通常認為TRIZ理論由以下九大部分組成：技術系統(tǒng)的進化法則；最終理想解（IFR）；40個發(fā)明原理；39個標準工程參數(shù)和矛盾矩陣；物理矛盾和四大分離原理；物一場模型分析；發(fā)明問題的標準解法；發(fā)明問題解決算法（ARIZ）；科學效應和現(xiàn)象知識庫。

將TRIZ理論等創(chuàng)新方法引入到機械專業(yè)課程體系中，在課程體系設置中貫穿創(chuàng)新主線，在課堂教學、課程設計、實踐教學、畢業(yè)設計等教學環(huán)節(jié)融理論教學、項目教學、科學研究、工程實踐和實驗教學為一體，同時結(jié)合大學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃，創(chuàng)新大賽等實踐環(huán)節(jié)，構(gòu)建面向?qū)W生創(chuàng)新能力提升的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式，搭建實踐創(chuàng)新平臺，通過課堂教學和實踐訓練潛移默化地培養(yǎng)學生科學的思維方式和方法，獨立分析、解決問題的能力，提升學生的創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力，進而塑造學生的創(chuàng)新人格。

三、構(gòu)建一線三段式教學體系

1.將發(fā)明問題解決理論TRIZ引入到機械專業(yè)課程體系中，在課程體系設置中貫穿創(chuàng)新主線，構(gòu)建了面向機械產(chǎn)品設計全過程的學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新人格的培養(yǎng)模式，對現(xiàn)有的專業(yè)課程體系進行規(guī)劃、調(diào)整，將TRIZ基本原理、概念和工具引入到專業(yè)基礎課課堂教學中，并積極引導學生選修創(chuàng)新思維類課程，使學生建立創(chuàng)新概念，重點培養(yǎng)創(chuàng)新意識，理解創(chuàng)新理論及創(chuàng)新意識在產(chǎn)品設計中起到的重要性。開設《創(chuàng)新設計》――TRIZ創(chuàng)新課程，使學生系統(tǒng)地學習TRIZ理論中的理想解、沖突理論、資源分析、技術進化、物質(zhì)―場分析等創(chuàng)新方法及工具，并通過案例式教學和項目式教學，增強學生學習積極性、主動性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和科學的思維方式。并通過引導學生參加創(chuàng)新大賽、科研訓練計劃等環(huán)節(jié)，運用TRIZ工具進行產(chǎn)品創(chuàng)新設計工作，重點培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

2.將TRIZ基本原理、概念和工具引入到專業(yè)基礎課課堂教學中，并積極引導學生選修創(chuàng)新思維類課程，使學生建立創(chuàng)新概念，重點培養(yǎng)創(chuàng)新意識，理解創(chuàng)新理論及創(chuàng)新意識在產(chǎn)品設計中起到的重要性。目前我校開設了《創(chuàng)新設計》、《創(chuàng)新思維與現(xiàn)代設計》、《科研技能與創(chuàng)新思維》、《創(chuàng)新思維與訓練》等創(chuàng)新思維學習及訓練類的校選課，其中《創(chuàng)新設計》課程介紹TRIZ理論的基本概念及經(jīng)典創(chuàng)新工具，如理想解、資源、創(chuàng)新分級等重要基本概念，沖突理論、物質(zhì)-場分析等創(chuàng)新工具。

3.在專業(yè)課程、實踐環(huán)節(jié)和畢業(yè)設計中，應用TRIZ理論，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力?！秳?chuàng)新設計》課程授課采用案例式教學和項目式教學，每班分多組，每組3―5人，要求學生運用所學的TRIZ理論知識和工具，就自己熟悉的案例進行練習，要求課程結(jié)束時完成并答辯。項目引導式的教學方式大大提高了學生的學習積極性、主動性。學生提交課題涉及生活、交通、日常品、建筑、軍事等多方面，培養(yǎng)了學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題的能力，鍛煉了學生的創(chuàng)新思維能力。在第七學期的專業(yè)實踐課中，為了提高學生的工程創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，在傳統(tǒng)的數(shù)控編程、仿真及加工內(nèi)容基礎上，增加了基于PLC控制的工業(yè)產(chǎn)品裝置研發(fā)內(nèi)容。學生自己提設計方案，經(jīng)與指Ю鮮溝通、討論最后確定方案，開發(fā)了繪圖機、電梯、立體車庫、刷墻機、搬運機器人、分揀機械手、刻章機等機電裝置。該實踐課要求學生從任務出發(fā)，首先擬定系統(tǒng)功能，進行功能分解及結(jié)構(gòu)求解，備件選型及方案評估。設計過程中應用TRIZ理論解決存在的問題，進行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、原理創(chuàng)新性的方案設計。在畢業(yè)設計環(huán)節(jié)，部分老師的畢業(yè)設計課題，要求學生應用TRIZ理論，進行方案的理想解分析、設計沖突解決、技術預測分析等，培養(yǎng)了學生獨立分析問題、解決問題的能力，提升了學生的工程創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，搭建了TRIZ理論實習、實踐基地，為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力提供了實踐平臺。依托我校的國家技術創(chuàng)新方法與實施工具工程技術研究中心，搭建了TRIZ理論學習、實踐平臺，與機械學院合作，通過引導大學生參加校內(nèi)外的大學生創(chuàng)新實踐活動，指導學生應用TRIZ理論提出創(chuàng)新設計方案。近幾年學生共進行課題研究幾十項，鍛煉了學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題的能力，創(chuàng)新能力得到進一步提升。

4.指導學生積極參加創(chuàng)新類大賽及科研訓練實踐活動，進一步提升學生的創(chuàng)新能力，塑造創(chuàng)新人格。近幾年積極鼓勵學生參加以“TRIZ杯”、“挑戰(zhàn)杯”、“機械設計創(chuàng)新大賽”為代表的國家級、省級等各種創(chuàng)新設計大賽和科研訓練計劃。通過實踐鍛煉、鞏固TRIZ理論相關知識，培養(yǎng)學生科學的思維習慣，鍛煉學生自主創(chuàng)新能力。

四、結(jié)論

通過以上的教學模式改革和實踐，以提升學生創(chuàng)新能力為目標，構(gòu)建了將TRIZ理論和專業(yè)基礎課程、專業(yè)課程、課程設計、畢業(yè)設計、創(chuàng)新實驗等教學環(huán)節(jié)相融合的課程體系。并在課程體系設置中貫穿創(chuàng)新主線，通過將創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法基本原理、概念和工具引入專業(yè)基礎課課堂教學、各類實踐環(huán)節(jié)和引導學生參加創(chuàng)新大賽、科研訓練計劃及自主創(chuàng)業(yè)等環(huán)節(jié)，從培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人格三種層次上構(gòu)建新型的面向機械產(chǎn)品設計的全過程的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。通過以上教學及實踐過程，學生了解了創(chuàng)新思維及創(chuàng)新方法的基本概念、原理、方法和工具，并初步具有應用創(chuàng)新方法發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

參考文獻：

[1].和學新，張健.教育觀念轉(zhuǎn)變機制若干問題的探討[J].江西教育科研，2007，（08）：8-10.

[2].謝安邦.構(gòu)建合理的研究生教育課程體系[J].高等教育研究，2003，（05）：68-72.

機械創(chuàng)新設計的基本原理范文第2篇

關鍵詞：機械；創(chuàng)新設計；分析

1.機械的創(chuàng)新設計

以機械基礎功能的改造、完善為出發(fā)點，實現(xiàn)生產(chǎn)機械的能夠要求滿足工作性能的進步要求，并為企業(yè)或單位創(chuàng)造更多的經(jīng)濟利益是是機械創(chuàng)新設計的基本目標。我國在機械制造方面有著十分豐富的經(jīng)驗，專業(yè)技術人員將機械的創(chuàng)新設計總結(jié)為以下四個步驟：1.結(jié)合生產(chǎn)任務和要求來確定機械運作的基本原理；2.對機械的結(jié)構(gòu)類型進行綜合比較后再進行選擇；3.機械運作尺寸和相關參數(shù)的優(yōu)質(zhì)選擇；4.機械運動學參數(shù)進而相關動力參數(shù)的優(yōu)質(zhì)選擇。上述四個階段完成后，機械設計的方案優(yōu)選便告一段落，后期工作就是對機械的結(jié)構(gòu)進行創(chuàng)新設計。相較于傳統(tǒng)的機械設計而言，機械創(chuàng)新設計的整個過程其實并沒有做出多大的改變，該設計工作的重點全部放在了機械創(chuàng)造性和主導性凸顯的環(huán)節(jié)上。

2.機械創(chuàng)新設計的基本特征

這項設計工作有具備以下四大基本特征：1.設計過程中涉及的科學技術范圍廣，多門學科技術在設計的過程中彼此滲透、交叉、融匯；2.設計工作涉及到非計算性或非數(shù)據(jù)性的工作內(nèi)容時，必須要依靠設計人員累積的工作經(jīng)驗來進行分析、思考、判斷，發(fā)散性的創(chuàng)造思維的運用頻率較高；3.方案設計人員要結(jié)合自己的知識內(nèi)涵、工作經(jīng)驗、設計靈感和想象能力來對方案進行優(yōu)化；4.階段性機械設計的過程反復性較強，每一次的篩選對比都遵循了一定的方法和原則。這四大基本特這與機械創(chuàng)新的設計環(huán)節(jié)是緊密相連的，兩者之間的結(jié)合促進了設計系統(tǒng)的構(gòu)建完善。

3.機械創(chuàng)造設計思維的基本概念

設計人員在對個人知識內(nèi)容、設計經(jīng)驗、市場信息及素材的搜集整理后，打破傳統(tǒng)的設計思維模式，經(jīng)過一系列的分析思考構(gòu)建后，說出個人或團隊的設計方案或設計程序，對傳統(tǒng)的思維模式進行突破創(chuàng)新。機械設計的創(chuàng)造性思維與邏輯思維不同，邏輯性思維必備一定的單解性和單向性，是一種趨于“平面”狀態(tài)的設計思維，而創(chuàng)造性思維則是在創(chuàng)造想象的基礎上構(gòu)建而成的一種設計思維，靈感、幻想、聯(lián)想和直觀是該設計思維的構(gòu)建因素，創(chuàng)新設計的過程中不會出現(xiàn)邏輯推理的分析環(huán)節(jié)，而是以“立體”的整體形象出現(xiàn)在我們面前。

4.機械創(chuàng)新設計常用的方法

由于時展的基本需求，現(xiàn)代機械創(chuàng)新設計的發(fā)展已經(jīng)逐步趨向成熟，筆者對幾種創(chuàng)新設計方法進行了整理，機械創(chuàng)新設計中常見的有以下幾種方法：

4.1.仿生類比設計法

所謂仿生類比設計法，就是在分析類比自然界生物機能的基礎上，對機械運作與生物運動之間不同程度的差異性和相似相進行分析比對，進一步激活創(chuàng)新思維，激發(fā)機械創(chuàng)新設計的靈感，完成機械設計的規(guī)劃方案。

4.2.智力合成設計法

此類設計方法的應用要以團體為單位，設計小組的每一位成員都可以提出自己的設計分析思考，并通過集體分析討論的形式來對創(chuàng)新設計思維進行激活、發(fā)散。取長補短和相互鼓勵是集體討論應該遵循的設計原則，以此保證設計小組成員的設計靈感能夠持續(xù)不斷地得到激發(fā)，不同創(chuàng)新構(gòu)想之間的碰撞和融合，能夠促進機械創(chuàng)新設計的方案規(guī)劃更加全面。設計討論前要明確設計方案的目標要求，做好事前準備，討論過程中，尊重每一位成員的設計構(gòu)想，鼓勵思考自由、標新立異設計思維的發(fā)展；不能夠帶著批判的負面態(tài)度來面對設計構(gòu)想的討論分析；方案評價宜遲不宜早，在設計人員在對自己的設計構(gòu)想進行分析闡述后，提出一些個人的看法和建議；做到有的放矢，不要在沒有具體方案構(gòu)成時就空泛而談；設計團隊成員之間人人平等，設計方案的討論判決不遵循少數(shù)服從多數(shù)的選擇原則；分析討論期間的設計構(gòu)想和經(jīng)驗交流要記錄下來，整理工作人員要及時對其進行總結(jié)歸納，為下次討論會議效率的提升做好保證；最后的討論判定在結(jié)合機械設計要求的基礎上選擇綜合能力最強的、最為適宜的設計方案，并對其可行性進行審核。

4.3.技術移植設計法

此類機械創(chuàng)新設計方法思維方向比較明確，直接將某一領域內(nèi)較為先進的技術方法移植到另一工作領域內(nèi)，小到技術設計思想，大到產(chǎn)品的先進技術應用，都可以成為技術移植設計的對象和內(nèi)容。

4.4.列舉創(chuàng)新設計法

在列舉創(chuàng)新設計法中，機械設計的要求和參數(shù)標準直接轉(zhuǎn)換為設計問題開展列舉，以輔助創(chuàng)新思維構(gòu)建方向的引導。因為機械結(jié)構(gòu)的特性已經(jīng)被分析得十分透徹，并在設計方案的規(guī)劃過程中融入了設計者的個人意愿，諸多設計因素的列舉，有利于創(chuàng)新設計方案的改進和提出。

5.歸納總結(jié)：

綜上所述，現(xiàn)展逐漸傾向于個性化，由于機械生產(chǎn)的規(guī)格還是以中小批量和單件生產(chǎn)為主，因此機械的設計應該在滿足生產(chǎn)主流的前提下進行設計創(chuàng)新，以此凸顯生產(chǎn)商品在市場中的競爭力，為企業(yè)或單位經(jīng)濟效益的增長作出一份貢獻。

參考文獻：

機械創(chuàng)新設計的基本原理范文第3篇

關鍵詞 機械設計基礎 實驗教學 創(chuàng)新能力

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2017.05.067

“機械設計基礎”是機械專業(yè)學生的主要技術基礎課程之一，是培養(yǎng)學生分析、解決工程實際問題和創(chuàng)新能力的主干課程，是連接基礎理論知識和實踐的橋梁。機械基礎實驗教學不僅是培養(yǎng)學生理論與實踐相結(jié)合、解決分析問題的能力，同時它也是啟迪學生創(chuàng)新思維、開拓學生創(chuàng)新潛能的重要手段。因其自身的基礎性和平臺作用，可以方便地指導學生進行發(fā)散思維訓練和創(chuàng)新設計工作。而機械設計基礎實驗教學正是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的一個重要環(huán)節(jié)。

1實驗教學的重要作用

實驗教學是使學生在特定的環(huán)境下通過學生的主觀努力完成的教學過程，它在培養(yǎng)學生綜合能力方面具有特定的優(yōu)勢，它的直觀性、實踐性、綜合性是理論教學不可替代的。學生通過實踐教學培養(yǎng)出來的綜合能力包括動手能力、觀察分析能力和勇于探索的創(chuàng)新精神。在實驗的過程中，學生不僅可以學會選擇、正確使用各種儀器，而且可以驗證所學的基本理論，培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度。同時，實驗教學是學生鞏固理論知識、掌握實驗技能、培養(yǎng)創(chuàng)新思維的重要環(huán)節(jié)，從某種意義上講，對啟發(fā)學生的想象思維和創(chuàng)新意識起著點石成金的作用。

機械設計基礎課程是學生進行機械綜合設計的基礎課程，同時也是工程意識訓練的主要課程。機械設計基礎實驗教學是一個必不可少的實踐環(huán)節(jié)，它對實現(xiàn)理論課程教學目標起著特別關鍵的作用。

加強實踐教學環(huán)節(jié)是高等工科院校課程教學改革的一個特別重要的方向。改革以往高校課程教學中重視理論知識，輕視實踐環(huán)節(jié)、忽略實際應用的狀況；完成全新的實驗教學體系的構(gòu)建；滿足社會對創(chuàng)新型人材培養(yǎng)的要求。為此目的，我們緊緊圍繞機械設計基礎課程教學內(nèi)容與體系，對機械設計基礎實驗教學的方法進行了改革探索，完善了實驗教學體系、改革了實驗教學手段和方法。

2重視基礎性實驗，培養(yǎng)學生的基本技能

基礎性實驗大多屬于演示性和驗證性實驗，如機械認知實驗、齒輪范成實驗、帶傳動實驗等，但這些實驗對促進學生理解課程內(nèi)容基本原理，掌握基本技能，消化吸收基本概念，鞏固基礎知識，培養(yǎng)科學思維的能力和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L起著直接的作用，是由感性認識進一步發(fā)展成理性認識的過程。因此，如何最大限度發(fā)揮基礎性實驗在教學中的作用，是廣大教師應該深思的問題。我院結(jié)合機械原理及機械設計實驗室目前的具體情況，在實驗教學方法、實驗要求和方式上的進行完善和改造，使其發(fā)揮更好的作用。

如在機械認知實驗中，我們針對機械原理部分、機械設計部分分別配備了實驗演示柜、實物展示柜和機械系統(tǒng)展示廳，組成了機械認知的實驗教學體系，并有機地與工程訓練中心、機電一體化實驗室等相關專業(yè)實驗室相結(jié)合，充分做到可看、可記、可操作。在整個機械認知實驗中，教師除了做認真的講解外，允許學生隨時提問，鼓勵學生動手操作，引導學生開展討論，充分調(diào)動學生學習的積極性，激發(fā)學生對機械認知的興趣，培養(yǎng)學生掌握實驗操作技能，這樣的教學模式深受學生歡迎。

又如在機構(gòu)運動簡圖測L實驗中，實驗室提供大量的機構(gòu)模型，讓學生親手測量機構(gòu)尺寸，并按一定的比例關系繪制出合理的運動簡圖，增強學生對理論教學內(nèi)容的理解，然后再對一臺真實的內(nèi)燃機進行實際機構(gòu)的測繪，實驗的難度逐步加大，鍛煉學生實際動手能力、發(fā)現(xiàn)問題、解決實際問題的能力。這些實驗為實驗教學有力開展打下了堅實的基礎，為實驗教學順利有序的進行提供了基本保障。

3更新實驗教學內(nèi)容，培養(yǎng)學生的綜合能力

提高實驗教學質(zhì)量，培養(yǎng)學生的綜合能力，必須對實驗教學內(nèi)容、手段、方法進行更新，改變實驗教學環(huán)境，提高實驗教師水平。為了培養(yǎng)學生的綜合能力，必須改善現(xiàn)有的教學條件，為此，我們購置一些新的實驗設備，編寫實驗大綱、實驗指導書，開展應用性較強的設計性、綜合性實驗研究。

在JCY機械傳動性能綜合性實驗臺上開設機械傳動性能綜合性實驗。該實驗可對齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動、蝸桿傳動等機械傳動或上述組合的傳動系統(tǒng)進行綜合性能測試。實驗突出了設計性、綜合性的特點。通過該項實驗學生掌握合理布置機械傳動的基本要求，機械傳動方案設計的一般方法，并利用機械傳動綜合實驗臺對機械傳動系統(tǒng)組成方案的性能進行測試，分析組成方案的特點，設計滿足條件的機械傳動系統(tǒng)，完成傳動系統(tǒng)運動參數(shù)和組成方案設計。掌握機械傳動系統(tǒng)性能測試的基本原理和方法，測試常用機械傳動裝置在傳遞運動與動力過程中速度曲線、傳動比曲線、效率曲線等各種參數(shù)曲線。按照組成方案搭接機械傳動性能測試系統(tǒng)并進行測試，完成組成方案的機械性能分析，樹立用實驗手段來分析機械設計方案的思想，加深對常見機械傳動性能的認識和理解，培養(yǎng)了學生的綜合能力。

在3DMC實驗臺開展機構(gòu)組合與創(chuàng)新實驗。學生通過機械原理、機械設計學習中所萌發(fā)的創(chuàng)造性思維可以從本實驗臺上得以實現(xiàn)。該實驗臺可拼裝連桿機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、間歇運動機構(gòu)、帶傳動、鏈傳動、蝸輪蝸桿傳動以及由它們組合成的性能各異、平面的、空間的機械傳動系統(tǒng)，培養(yǎng)了學生機械傳動方案的設計能力。實驗臺可以測試原動件和執(zhí)行構(gòu)件以及中間任意構(gòu)件的位移、速度、加速度等參數(shù)，學生將測試的參數(shù)與設計結(jié)果及理論分析結(jié)果進行比較，增強了學生的創(chuàng)新意識和實際動手能力。

軸系結(jié)構(gòu)設計與分析實驗。軸系結(jié)構(gòu)是機械系統(tǒng)的重要組成部分，涵蓋了軸承、聯(lián)軸器、鍵聯(lián)接及螺紋聯(lián)接，轉(zhuǎn)子動力學等內(nèi)容。通過該項實驗，學生們掌握了軸及軸上零件的結(jié)構(gòu)、功用、工藝要求和裝配關系；熟悉軸的結(jié)構(gòu)設計和軸承部件組合設計的基本要求，掌握軸及軸上零件的定位與固定方法；通過軸系部件的組裝與測繪，學會對現(xiàn)有機械部件進行結(jié)構(gòu)分析，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設計能力。

4引入創(chuàng)新性實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識

創(chuàng)新性實驗是指通過實驗獲得的新的發(fā)現(xiàn)與發(fā)明，獲得新的技術和方法，具有一定社會價值的原創(chuàng)性實驗，這類實驗應在分析、綜合性實驗基礎上，探索奧秘，獲取新數(shù)據(jù)、新理論和新方法。創(chuàng)新是人類文明進步的原動力，是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎。實驗教學是培養(yǎng)學生實踐能力及創(chuàng)新能力的重要方法之一。

在JPCC-II平面機構(gòu)創(chuàng)新組合及運動參數(shù)分析實驗臺開設平面機構(gòu)創(chuàng)新組合測試分析實驗。該實驗是為本科生和研究生而設計的有關平面機構(gòu)創(chuàng)新設計的綜合性、設計性、研究創(chuàng)新性實驗?？蛇M行基本平面機構(gòu)的設計、拼裝（本實驗臺提供13種以上傳動方案）及進行運動、動力學分析，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和工程實踐能力。

在JDT-A/I機構(gòu)系統(tǒng)動力學調(diào)速實驗臺開設機構(gòu)系統(tǒng)動力學調(diào)速實驗。該實驗可對機構(gòu)原動件及執(zhí)行構(gòu)件的動態(tài)參數(shù)進行測試和仿真，利用計算機軟件，角位移動傳感器，數(shù)據(jù)采集卡，觀察機構(gòu)的周期性速度波動現(xiàn)象和繪制測試和仿真曲線；利用飛輪的質(zhì)量變化，觀察分析速度波動變化情況；學生利用計算機程序進行設計，獨立自主完成實驗。

開設計算機凸輪機構(gòu)仿真設計測試綜合實驗。該實驗通過計算機軟件對機構(gòu)的動態(tài)參數(shù)進行測試，計算機軟件對機構(gòu)的運轉(zhuǎn)進行動態(tài)仿真，凸輪可更換，配備8個不同運動規(guī)律的平面凸輪和一種圓柱凸輪，還配備凸輪制圖軟件，可自行在線切割機上加工任意規(guī)律的凸輪實驗。計算機軟件具有多媒體教學功能，學生可自主地進行實驗，培養(yǎng)學生的獨立工作能力。

5開放實驗室，發(fā)揮學生的創(chuàng)新能力

針對學生在機械設計方面具備的基礎知識、實驗技能、感性認識，榕嘌提高學生的創(chuàng)新能力，我們開放機械創(chuàng)新實驗室，為學生提供工程實驗、工程設計平臺。讓學生走進實驗室，組建創(chuàng)新團隊，發(fā)揮學生主體作用，激發(fā)學生學習的積極性，把理論與實踐結(jié)合起來，提高學生的創(chuàng)造性綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學生團結(jié)合作精神。

學生創(chuàng)新團隊從課題選題、資料收集、申請立項、實驗方案設計、數(shù)據(jù)分析到報告編寫、結(jié)題答辯，充分發(fā)揮團隊每個學生的特長，運用所學的知識，分工合作，開展課題研究，將理論與實踐相結(jié)合。同學們克服了眼高手低、只說不做的通病，團結(jié)合作精神得到加強，創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維得到拓展，實際動手能力、工程設計能力得到了全面鍛煉。

學生在開放的實驗室里，在老師的指導下完成了多項大學生創(chuàng)新項目，發(fā)表了科技論文，有的項目還申請了國家專利。通過參加創(chuàng)新項目，不但提高了學生的動手能力，而且對已學過的理論知識也起到了融會貫通的作用。在這個開放式教學平臺上學生的想象力得到充分發(fā)揮，創(chuàng)新意識明顯加強。同時實驗室資源得到了充分利用。

機械創(chuàng)新設計的基本原理范文第4篇

從18世紀以來，機器逐步代替人力勞動，用于做功或轉(zhuǎn)換能量。做功的機器不僅大大提高了勞動生產(chǎn)率，而且很好地保證和提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。由于機器實現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)換，人們發(fā)明了多種多樣的工作機械，提高了人類的生產(chǎn)水平，改善了自己的生活條件。機器的設計是由具體的機構(gòu)物化為實體的產(chǎn)品，以提供用戶所要求的使用功能。因此，機械的結(jié)構(gòu)設計是產(chǎn)品設計的重要一環(huán)，在機械設計課程中，機械結(jié)構(gòu)設計也是非常重要的教學內(nèi)容。在機械結(jié)構(gòu)的設計中，應“勤于學習、善于思考、勇于探索、敏于創(chuàng)新”，以偉大的接納之胸懷學習前人成果，并以開拓的精神實現(xiàn)偉大的創(chuàng)造。機械結(jié)構(gòu)的設計不是具體案例的機械堆砌，而是有其內(nèi)在的知識基礎、設計的方法和物理原理。本文擬從機械結(jié)構(gòu)的設計方法和設計原理兩個方面，討論機械結(jié)構(gòu)設計的內(nèi)在知識和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的基本途徑，但本文不討論機械制造工藝性對機械結(jié)構(gòu)的要求。

二、機械結(jié)構(gòu)設計的方法

1.經(jīng)驗設計。從現(xiàn)代科學誕生以來，機械科學與技術已有300年的歷史。機械的連接結(jié)構(gòu)、傳動結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)等已經(jīng)積淀有汗牛充棟的實踐案例，但如何掌握這些案例的基本原理和設計方法，而不是記憶這些案例的具體結(jié)構(gòu)設計，這是經(jīng)驗設計中的關鍵。具體的產(chǎn)品設計，例如車床，其結(jié)構(gòu)設計可以參考前人的設計圖紙，這對于提高設計效率，汲取前人經(jīng)驗、避免犯前人的錯誤具有實際意義。通過借鑒前人的經(jīng)驗，可以吸收他人的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方法，同時也拓寬了自己的設計思路。隨著機械結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的出現(xiàn)和搜索方式的更新，對他人的相關結(jié)構(gòu)設計的學習將更加方便。經(jīng)驗知識是結(jié)構(gòu)設計的寶貴財富，也是公司的知識資產(chǎn)。通過對國內(nèi)外同類型專利知識的學習，也是一條提升自己結(jié)構(gòu)設計能力的途徑。另一方面，要注意避免侵犯他人的知識產(chǎn)權(quán)。“古人傳下來的學問，就是裝在船里的貨物?，F(xiàn)在的新潮流、新趨勢，就是行船的風。”在學習他人的結(jié)構(gòu)設計創(chuàng)新點的基礎上，設計者應有自己的革新與發(fā)明、自己的創(chuàng)造。

2.理論設計。機械結(jié)構(gòu)設計的理論方法，討論的是機械結(jié)構(gòu)設計的理性方法，具體的有：模塊化和組合化設計、復合化設計、分級結(jié)構(gòu)設計、載荷均布性設計和變結(jié)構(gòu)設計。隨著結(jié)構(gòu)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)可靠性和概率設計等方面的發(fā)展和具體應用，機械結(jié)構(gòu)的理性設計方法也在不斷的推陳出新。模塊化和組合化設計。一臺機器總體是由提供不同功能的結(jié)構(gòu)單元有機的組合而成，因此模塊化的以及模塊之間的組合化就是早期的方法之一。在復雜的機電系統(tǒng)和設備中，模塊化和組合化的設計理念是有效的結(jié)構(gòu)設計方法，同時也是機械制造的方法之一。例如，組合航空母艦的設計概念；我國的組合化機床的設計在上世紀70年代就已經(jīng)取得了很大的成功。模塊化和組合化，一般是按功能單元、結(jié)構(gòu)單元來劃分模塊，然后組合起來成為一臺機器。復合化設計。復合化的基本特點就是將兩個或兩個以上的功能零件組合成一個部件或構(gòu)件來設計，其功能可以是運動功能、承載功能等。例如，組合凸輪結(jié)構(gòu)的設計就是將兩個凸輪設計成一個零件；一根連桿在組合結(jié)構(gòu)中同時作為兩個或兩個以上機構(gòu)的結(jié)構(gòu)件。復合化方法可以降低機械的制造成本、減輕機器的重量、縮小機器的尺寸和降低產(chǎn)品的成本。分級結(jié)構(gòu)設計（層次化設計）。復雜的制造設備是由分級的機械結(jié)構(gòu)組成，大功能層次的結(jié)構(gòu)是由若干個分功能結(jié)構(gòu)組成。層次化不僅是功能樹結(jié)構(gòu)的要求，而且也是制造工藝對結(jié)構(gòu)設計的要求。例如，床頭箱由多個輪系組成，而每個輪系又由次一層次的系統(tǒng)組成。復雜機電產(chǎn)品的設計，例如組合挖掘機的設計，集推土機和挖掘機的功能在一起，而共用一個動力系統(tǒng)，在執(zhí)行系統(tǒng)處分開。層次化結(jié)構(gòu)設計方法在構(gòu)想分級結(jié)構(gòu)階段，能夠幫助設計者厘清思路，從而找出結(jié)構(gòu)設計的關鍵點，集中解決結(jié)構(gòu)設計中的難點問題。載荷均布性設計。由于機械結(jié)構(gòu)設計的特點，希望載荷分布均勻，充分發(fā)揮材料的機械力學性能或者取得降低最大載荷的目的。例如，修形齒輪的設計、對數(shù)滾子的設計，為了取得接觸應力的均布，從而修形零件，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計。行星齒輪減速器的設計也體現(xiàn)了載荷均布性的設計理念，從機構(gòu)運動學來看只需一只行星齒輪；然而從受力平衡、承載能力和提高齒面的抗磨損來說，三只行星齒輪的結(jié)構(gòu)設計更好。變結(jié)構(gòu)設計。機械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新常常采用變結(jié)構(gòu)的方法，變結(jié)構(gòu)可以改變機械結(jié)構(gòu)的功能，例如，非圓連接形式的成形連接、曲柄滑塊結(jié)構(gòu)設計變?yōu)檗D(zhuǎn)動導桿結(jié)構(gòu)設計。變結(jié)構(gòu)可以改變實現(xiàn)功能的形式，例如徑向柱塞泵和軸向柱塞泵的設計。變結(jié)構(gòu)也可以降低機器的設計成本，例如利用死點的桌面支承設計。

3.模型試驗設計。相似模型試驗設計?；跈C器物理模型的相似，運用相似科學理論，對于大型的機器設備進行模型試驗設計。通過模型結(jié)構(gòu)設計和試驗分析，獲取機械結(jié)構(gòu)的可靠性、并預測機器的工作性能。模型相似的設計方法已在工程領域有廣泛的運用，例如大型水輪機組的結(jié)構(gòu)設計。通過制造大型水輪機組的模型，測試試驗模型的工作性能以及其可靠性等指標，優(yōu)化水輪機組的結(jié)構(gòu)設計和工作能力。機械結(jié)構(gòu)的設計方法不是一成不變的，而是隨著人們的發(fā)明和新的科學原理的發(fā)現(xiàn)，在日新月異地發(fā)展，不斷出現(xiàn)新的機械結(jié)構(gòu)設計方法，同時對前人的機械結(jié)構(gòu)設計進行革新。

三、機械結(jié)構(gòu)設計的原理

機械結(jié)構(gòu)的設計必然要依據(jù)技術科學的原理，例如：理論力學原理、材料力學原理、彈性力學原理、疲勞力學原理、流體力學原理、熱力學原理、摩擦學原理、聲學原理、智能原理和一切可能的新物理原理。這里討論以上各種原理在機械結(jié)構(gòu)設計中的應用，以期總結(jié)機械結(jié)構(gòu)設計的常用原理，討論機械結(jié)構(gòu)設計的原理在今后結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設計中的可能性。理論力學原理。理論力學是機構(gòu)設計的基礎理論，對于機器的運動學和動力學分析，得到的結(jié)構(gòu)必然反映到機械結(jié)構(gòu)的設計中來。例如，軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學的設計，其動力學及其穩(wěn)定性的設計，要求修改軸承的設計和軸的剛度設計。材料力學原理。機械零件的強度和剛度設計是基于材料力學理論的，強度或剛度不足時，就需要修改零件的結(jié)構(gòu)設計。例如，齒輪輪齒接觸強度和齒根彎曲疲勞強度的設計，當齒面接觸強度不足時就要求增大小齒輪的分度圓直徑；當齒根彎曲強度不夠時就要求增大齒輪的模數(shù)。彈性力學原理。彈性力學分析是零件應力應變計算的基礎，例如滾動軸承中滾子修形的設計，基于彈性力學的接觸分析，確定滾子的修形曲線和修形量。在機械零件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計中，常常用到彈性力學理論。疲勞力學原理。機械零件上的機械載荷在工作過程中常常是變動的，例如汽車中的軸、軸承和齒輪上的載荷都是變化的，這種變化的載荷具有一定的統(tǒng)計特征。變載荷下軸和滾動軸承的疲勞壽命設計等工程內(nèi)容，已經(jīng)發(fā)展成機械零件的概率設計。

為了更精確地設計機械零部件，疲勞力學在機械結(jié)構(gòu)設計中會得到越來越多的應用。流體力學原理。流體傳動和動靜壓軸承等的設計是依據(jù)流體力學原理的，流體力學也是機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的基本原理之一。例如靜壓導軌的設計、動壓滑動軸承的設計，要依據(jù)流體的質(zhì)量守恒定律、平衡原理等，優(yōu)化設計的結(jié)果要求修改導軌或軸承的結(jié)構(gòu)型式和尺寸參數(shù)。熱學原理。熱力學和傳熱學在機械零部件的設計中有很廣泛的應用，導軌的熱精度設計、齒輪和滾動軸承的膠合分析、隔熱結(jié)構(gòu)設計等等。摩擦學原理。耐磨或加快磨損是摩擦學設計的核心，例如圓錐銷的設計、組合螺母的設計，就是為了補償零件的磨損，使得零件在磨損后仍能實現(xiàn)其設計的功能。磨削和拋光制造工藝是利用零件磨損的加工方法。聲學原理。在機械系統(tǒng)的噪聲分析和研究中，依據(jù)物理聲學的原理及其分析方法，得到噪聲的頻譜和功率譜等分析結(jié)果，以指導機械結(jié)構(gòu)的設計，例如低噪聲滾動軸承的設計。今后，可以考慮利用機械噪聲來進行產(chǎn)品設計，例如聲爆彈的設計、信號中噪聲信息干擾的設計等。智能原理。機械結(jié)構(gòu)設計的原理將向智能化、生物化的方向發(fā)展。隨著智能技術的應用，機械結(jié)構(gòu)具有靈敏的智能功能。測試技術、控制理論和信息論是機械結(jié)構(gòu)智能設計的基礎。

機械創(chuàng)新設計的基本原理范文第5篇

關鍵詞：密封；機械密封；TRIZ理論；磁力

機械密封是一種至少有一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸的端面，在補償元件和介質(zhì)壓力的作用下而防止流體泄露的密封裝置，也稱為端面密封。它是流體機械和動力機械中不可缺少的零部件[1]。由于機械密封具有泄漏量少、功率損耗小、壽命長等優(yōu)點，所以被廣泛應用于離心泵、離心機以及反應釜等設備[2]。機械密封按密封端面接觸狀態(tài)可分為接觸式機械密封和非接觸式機械密封，本文主要針對非接觸式機械密封進行研究。非接觸式機械密封的基本原理是介質(zhì)通過相對轉(zhuǎn)動的動環(huán)和靜環(huán)間的間隙時，形成一極薄的流體膜，從而產(chǎn)生阻力，阻止泄漏[3]。流體膜壓力由流體動壓效應產(chǎn)生的流體動壓型機械密封和流體膜壓力由流體靜壓力效應產(chǎn)生的流體靜壓型機械密封都屬于非接觸式機械密封。其中流體動壓型機械密封能較好的滿足高PV工況，且具有省工、泄漏小、工作壽命長等優(yōu)勢，因此廣泛應用于宇航、海洋、核能利用等工業(yè)[4]。但對于反應釜、攪拌機等主軸轉(zhuǎn)速較低的設備，過低的轉(zhuǎn)速難以形成足夠的流體膜開啟力和剛度，無法保證密封的正常運轉(zhuǎn)[5]。在近年來的機械密封設計中，研究人員對摩擦副、材料、密封動靜環(huán)的結(jié)構(gòu)方面進行了很多研究，但缺乏對密封裝置整體機構(gòu)改變的創(chuàng)新。本文主要針對非接觸式機械密封現(xiàn)研究階段所存在的問題，以TRIZ理論為指導，以實現(xiàn)非接觸式機械密封端面間隙可主動調(diào)控為目標，進行創(chuàng)新設計。

1.TRIZ理論簡介

TRIZ的含義是發(fā)明問題的解決理論， 其拼寫是由“發(fā)明問題解決理論”俄語含義的單詞置換成英語單詞的字頭組成的。該理論是前蘇聯(lián)G.S.Altshuler及其領導的一批研究人員，在分析研究世界各國250萬件專利的基礎上，提出的由解決技術問題和實現(xiàn)創(chuàng)新開放的各種方法、算法組成的綜合理論體系。TRIZ是一種基于知識的、面向人的、系統(tǒng)化的解決發(fā)明問題的理論[6， 7]。TRIZ解決問題的流程：首先，將領域問題應用39個工程參數(shù)轉(zhuǎn)化為TRIZ標準問題；然后，應用TRIZ的40條原理得到TRIZ的標準解；最后，針對實際問題，應用專業(yè)知識，通過類比思維將標準解轉(zhuǎn)化為解決實際問題的領域解。

2.機械密封創(chuàng)新設計過程

2.1 問題分析

傳統(tǒng)的非接觸式機械密封結(jié)構(gòu)如圖1所示，它存在兩個問題：其一是無法主動調(diào)整密封端面間隙。因受密封系統(tǒng)本身及外界干擾，如密封環(huán)端面劃痕、軸向竄動、力（熱）變形、端面磨損、壓力波動、操作不當?shù)葘е鹿r發(fā)生波動時，由于無法對密封間隙進行主動控制，密封穩(wěn)定性可能會受到影響。其二是密封間隙大小及端面流體膜穩(wěn)定性嚴重依賴于機組工況及介質(zhì)條件，特別是機組轉(zhuǎn)速。密封面間較高的相對轉(zhuǎn)速有利于獲得更大的流體膜承載力和剛度，但給定機組的轉(zhuǎn)速往往是不可改變或只能在一定范圍內(nèi)變化的，這極大限制了高性能端面流體膜的形成，導致機械密封的性能和使用范圍受到了限制。現(xiàn)欲設計一種機械密封結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)密封端面間隙的主動調(diào)節(jié)，使密封的穩(wěn)定性不再與機組轉(zhuǎn)速直接相關和受其約束，能適用于轉(zhuǎn)速更加廣泛的場合。

圖1傳統(tǒng)動壓非接觸式機械密封結(jié)構(gòu) 圖2 非接觸式磁力密封結(jié)構(gòu)

2.2 應用TRIZ解決技術矛盾

首先，將機械密封中的問題抽象成TRIZ中的39個標準工程參數(shù)。由分析問題的結(jié)果，我們可知希望改進的參數(shù)是：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、適應性或多用性，惡化的參數(shù)為：監(jiān)控與測試的困難性、裝置的復雜性。由TRIZ矛盾矩陣查得發(fā)明原理號為35、22、39、23和15、29、37、28。經(jīng)過分析，選取23（反饋原理）、28（置換機械系統(tǒng)原理）。

利用TRIZ的第23（反饋原理）、28（置換機械系統(tǒng)原理）發(fā)明原理，對傳統(tǒng)非接觸式機械密封結(jié)構(gòu)進行改進，在傳統(tǒng)非接觸式機械密封中加入傳感器，實時檢測密封間隙的變化情況，實現(xiàn)密封端面間隙的主動可調(diào)。用電磁驅(qū)動系統(tǒng)置換機械系統(tǒng)，以電磁力代替?zhèn)鹘y(tǒng)非接觸式機械密封的流體膜動、靜壓力來獲得開啟力和閉合力，使密封間隙大小及端面流體膜穩(wěn)定性不再依賴機組工況。改進后的非接觸式機械密封結(jié)構(gòu)如圖2所示。同軸設置有旋轉(zhuǎn)密封環(huán)和靜止密封環(huán)，并以其軸向端面實現(xiàn)密封。動環(huán)為可作軸向位移且兩軸向端面均為密封面的鐵磁材料或永磁材料結(jié)構(gòu)，兩個靜環(huán)分別設置于動環(huán)的軸向兩側(cè)，與動環(huán)相對的端面為密封面。動環(huán)與兩靜環(huán)之間存在一定大小的間隙，分別為h1和h2。兩個靜環(huán)分別開有一個大小相同的環(huán)形槽，槽內(nèi)纏繞面積相等的線圈組。在兩靜環(huán)的邊緣分別裝有一個傳感器，以便檢測動環(huán)的偏移量信號。

2.3 非接觸式磁力機械密封工作原理

圖3 密封控制系統(tǒng)工作原理

上述非接觸式磁力機械密封工作時，動環(huán)隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，由通電控制結(jié)構(gòu)向兩靜環(huán)中的線圈通電，兩靜環(huán)分別對動環(huán)產(chǎn)生方向相反的電磁吸引力，該電磁作用力與密封端面間介質(zhì)流體壓力綜合后形成對動環(huán)的大小相等、方向相反的吸引力，使動環(huán)懸浮于兩靜環(huán)之間的平衡位置，兩側(cè)密封端面間隙處于設計狀態(tài)，實現(xiàn)密封環(huán)間的非接觸式機械密封。運行過程中，當出現(xiàn)擾動，導致動環(huán)發(fā)生軸向位移偏離了平衡位置，即其動環(huán)兩側(cè)的密封間隙發(fā)生了增大/減小的改變，設置在各密封間隙部位的傳感器結(jié)構(gòu)即可將相應的位置偏移量信號反饋到其所連接的通電控制結(jié)構(gòu)，與預設范圍進行比較運算和放大處理后，轉(zhuǎn)換為相應增大或減小的控制電流，分別加載到兩靜環(huán)中的對應電磁線圈上，改變其兩側(cè)電磁鐵對動環(huán)的磁性作用力，通過兩側(cè)電磁鐵的合力使動環(huán)重新恢復到設定的平衡位置。

以上是基于TRIZ理論完成的一種非接觸式磁力機械密封設計，體現(xiàn)了TRIZ理論在創(chuàng)新設計中應用的高效性。該裝置改善了非接觸式機械密封運行的穩(wěn)定性，使其能夠適用于轉(zhuǎn)速更加廣泛的場合。

3.結(jié)論

本文運用TRIZ理論對非接觸式機械密封進行了創(chuàng)新設計，在分析實際問題的基礎上，確定了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和監(jiān)控與測試的困難性、適應性或多用性和裝置的復雜性之間的沖突領域，用TRIZ中的標準參數(shù)來描述沖突，查找矛盾矩陣，確定發(fā)明原理，設計出非接觸式磁力機械密封。此設計解決了一直困擾傳統(tǒng)非接觸式機械密封的問題，即無法主動調(diào)整密封端面間隙和密封端面間隙大小及端面流體膜穩(wěn)定性嚴重依賴于機組工況的問題，使密封的穩(wěn)定性不再受機組轉(zhuǎn)速的約束和影響，因此適用于轉(zhuǎn)速更加廣泛的場合且都能具有良好的動態(tài)性能，增強了非接觸式機械密封運行的可靠性和穩(wěn)定性，具有良好的可實施性。

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