第八章反求工程与创新设计二、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。2、改进设计：在对原产品分析研究的基础上，进行局部的改造性设计，其性能与特征基本上同原产品，但局部性能有所改善。我国的大部分厂家都采取了这种反求设计。3、创新设计：以原产品为基础，充分运用创新的设计思维与创新技法，设计、制造出优于原产品的新产品。反求工程中的创新设计是我国及其他发展中国家目前大力提倡的方法。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。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，缩短了设计周期，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、功能反求一、功能分解及功能树走纸轮子功能1：由走纸机构实现，由步进电机驱动的齿轮系统组成，其功能目标为实现走纸运动。子功能2：由色带机构实现，由直流电机和齿轮摆杆系统组成，其功能目标为实现色带的往复移动，使色带均匀消耗。子功能3：由字车机构实现，带有编码器的直流伺服电机和钢丝绳轮在导轨上拖动字车，其功能目标为实现字车的往复移动。子功能5：各子功能的协调工作由控制系统完成。各不同作用的子功能在微机的指令下协调工作，完成文字或图形的打印。走纸运动子功能1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。按原动机转换能量的方式可分为三大类。第一类有三相交流异步电动机、单相交流异步电动机、直流电动机、步进电动机、伺服电动机等，它们都是把电能转化为机械能的机器。第二类有柴油机、汽油机、蒸汽机、燃汽轮机原子能发动机等，它们都是通过燃煤、油、铀获得热能再转化为机械能的机器。第三类有水轮机、风力机、潮汐发动机、地热发动机、太阳能发动机等，它们都是把自然力转化为机械能的机器弹簧力、重力、电磁力、记忆合金的热变形力都可以提供驱动力，但已不属于原动机的范畴（3）工作功能元：工作功能元直接完成某项工作，可从工作执行机构目录中选择。在功能分析与设计过程中。工作功能元的求解是创新的重点内容。（4）控制功能元：机械设备中的控制方法很多，有机械控制、电气控制、液压控制、气动控制及综合控制。其中以电气控制应用最为广泛。控制系统在机械中的作用越来越突出，传统的手工操作正在被自动化的控制手段所代替，而且向智能化方向发展。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：明确设计任务图示的抽油机中，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，则可创新设计出如下所示的采用绳索滑轮式的无油梁抽油机。图示为的无油梁式抽油机的结构图测绘之前，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。如图所示的组合蜗轮中采用铸铁轮芯2和铜制蜗轮圈1之间的装配，可不分解（5）分解过程中要有分解记录2、装配工艺的反求七、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、