第八章反求工程与创新设计一、反求工程把别人的先进科技成果加以引进，消化吸收，改进提高，或进行创新设计，近而发展自己的新技术、开发新产品，是发展民族经济的捷径。称这一过程为反求工程。二、反求工程的过程反求设计是对已有的产品或技术进行分析研究，掌握其功能原理、零部件的设计参数、材料、结构、尺寸、关键技术等指标，再根据现代设计理论与方法，对原产品进行仿造设计、改进设计或创新设计。1、仿造设计：完全按照引进产品进行设计，制造的产品与引入产品完全相同。一些技术力量和经济力量比较薄弱的厂家、且引进产品相对先进时，常常采用仿造设计的方法。创新有两种方式:第一种是从无到有。完全凭借基本知识、思维、灵感与丰富的经验。第二种是从有到新。借助已有的产品、图样、影像等已存在的可感观的实物，创新出更先进、更完美的产品。反求设计就属于第二种创新方式。反求例子反求例子反求例子五、反求设计与知识产权1、引入的产品要通过正当途径购买专利、产品等。2、获得一定程度的授权如购买产品后仿造、销售会造成侵权3、保护自己通过反求设计后所获得的成果第二节技术引进与反求设计二、引进技术的模式引进技术的模式一般有两种：即产品引进和技术资料的引进。三、技术引进与反求设计四、反求设计的共性问题第三节已知机械设备的反求设计4、目的是反求仿制时，缩短设计周期，提高了产品的生产起点与速度。5、仿制产品与引进产品有可比性，有利于提高产品的质量。6、在仿制的基础上加以改进和创新，为开发新产品提供了有利条件二、机械设备反求设计的一般过程三、功能反求1、功能分解及功能树功能元的求解是功能分析与设计的重点和难点，也是反求设计中的创新突破点。对于机械产品而言，其功能元一般由动力功能元、传动功能元、工作功能元、控制功能元和辅助功能元组成。可按各功能元所具有的作用和功能目标分别求解。二、机械设备反求设计的一般过程四、系统原理方案的反求图示的抽油机中，四杆机构为工作执行机构功能元的求解与优化将是抽油机创新的重要环节连杆在一个运动循环中都受拉力，如果用柔性构件代替原来的刚性构件，取消油梁和驴头，则可创新设计出如图所示的采用绳索滑轮式的无油梁抽油机。美国Jerden公司设计的低矮型抽油机明确设计任务1、系统原理方案的形态学矩阵将求解后的功能元合理组合，可以得到多个系统原理方案解。各功能元的合理组合可通过形态学矩阵来实现。系统原理方案的形态学矩阵如下功能元求解从上表中每项功能元的解中取出一项进行组合，均可获得一组系统解。设计人员可按指标评价原则从中选出合理的解。每个方案的总评价值的计算公式为：其数值列于评价指标矩阵中。加权系数矩阵分别为：二、机械设备反求设计的一般过程测绘之前，要对待反求的设备进行分解，以便进行尺寸测量、材质分析。分解时要注意以下原则：（3）分解的零、部件按机器的组成进行分类编号，并有专人保管（4）拆后不易复位的零件（如游标、度盘等部件）、过盈配合的零件或有些特殊的组件可不进行分解。（5）分解过程中要有分解记录二、机械设备反求设计的一般过程六、制造工艺的反求二、机械设备反求设计的一般过程七、材料的反求机械零件材料的选择与热处理方法直接影响到零件的强度、刚度、寿命、可靠性等指标，材料的选择是机械设计中的重要问题。（1）火花鉴别法：（2）音质判别法：根据敲击材料声音的清脆不同，判别材料的成份。铸铁音质哑，钢材的音质脆、余音长。（3）原子发射光谱分析法：可通过几毫克～几十毫克的粉末对材料进行定量分析。（4）红外光谱分析法：该方法多用于橡胶、塑料等非金属材料的成份分析。（5）化学成份分析法：该方法是金属材料的常用定量分析法。可根据分析结果从有关手册上查取材料的牌号。（6）微探针分析法：该方法是最近发展起来的材料表面成份的分析方法、利用电子探针、离子探针等仪器对材料的表面进行定性分析或定量分析。2、材料的组织结构分析材料的组织结构分析是指材料的宏观组织结构和微观组织结构。进行材料的宏观组织结构分析时，可用放大镜观察材料的晶粒大小、淬火硬层的分布、缩孔的缺陷等情况。利用显微镜可观察材料的微观组织结构。3、材料的工艺分析材料的工艺分析是指材料的成型方法。铸造、锻压、挤压、烧结、焊接、机加工以及热处理等是最常见的工艺。反求时，可根据对机械零件的分析情况进行反求处理。4、材料的硬度分析可通过硬度计测定材料的表面硬度，并根据硬度或表面处理的厚度判别材料的表面处理方法一般情况下，利用喷丸、滚压等表面形变硬化手段形成的硬化层约为0.15～0.3mm。利用高频感应加热淬火形成的硬化层约为0.2～1.5mm。利用渗碳淬火形成的硬化层约为0.8～1.5mm。利用氰化处理（碳氮共渗）形成的硬化层约为0.5～0.8m