基于TRIZ技術的機構創新方案庫的建立和應用

王冬梅 上海電機學院

一、引言

機構能否創新是現代產品能否具有競爭力的根本保證，運用現代創新理論TRIZ技術提供的方法將已有的設計實例，形成方案創新設計實例庫，在具體的實踐應用中按創新思維進行創新設計,將有效提高機構創新效率。

二、TRIZ創新技術理論與設計思路

在50多年的發展中,TRIZ理論技術已形成完整的技術創新理論系統,該理論認為所有的技術系統的進化都遵循一定的客觀規律,即具有客觀的進化規律和模式；其次，各種技術難題和矛盾的不斷解決是推動這種進化過程的動力；第三，技術系統發展的理想狀態是用最少的資源實現最大效益的功能。目前,TRIZ技術已發展成強有力的解決實際創新問題的有力工具.其解決問題的原理是利用物－場分析法分析系統中所包含的資源定義系統的最終理想解。常用的TRIZ發明原理有40條，實踐證明這些原理對于指導發明創造具有重要的作用。運用這些發明原理，就可以考慮具體問題的解決方案。如圖1，TRIZ創新技術理論設計的基本思路。

圖1.TRIZ創新技術理論基本思路

三、基于TRIZ技術的多層螺旋機構設計思路

機構設計過程包含的創新思維和方法，幾乎都能與TRIZ創新原理融合起來，如機構的發展，演變的各種類型，其創新過程思維方式和運用的創新原理都可以運用TRIZ技術來解釋，因此可以建立基于TRIZ理論包含傳動機構，四桿機構及凸輪機構的機構方案庫，是機構創新設計的有效途徑，方案庫包含，問題提出，解決問題的特殊問題，問題的解及標準解，如依據TRIZ技術的多層螺旋機構設計（見圖2）。

圖2 多層螺旋機構TRIZ理論求解過程

四、多層螺旋機構的設計

如圖3，多層螺旋機構設計在單層螺旋機構基礎上，按照TRIZ理論借助于照相伸縮鏡頭運動形式啟發及運動機構設計，進行螺旋多層創新設計，該機構包含三層螺旋結構配合，使用時，旋轉底部螺桿因為螺旋配合旋轉上升，螺旋桿因為內部的直槽聯接，被推動直線頂出，以實現直線往復運動。這樣設計后可以擴大單層螺旋機構運動行程，實現距離較大的直線運動。

圖3 多層螺旋機構