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1、产品概念设计课程大作业之可调节开口大小的钳子概念设计班级: 工业设计 11-1学号:201101031011姓名:孙萌齐鲁工业大学机械与汽车工程学院2014-10-17目录：1、分析设计题目，发现矛盾2、根据 TRI，表述矛盾3、对照矛盾矩阵，寻找解决原理4、针对问题，构思设计方案产品概念设计大作业- 1 -可调节开口大小的钳子1、分析设计题目，发现矛盾手钳是我们日常生活中常用的工具。它在日常生活中很好的帮助我们夹持器物，但同时也存在着不少令人无法忽视的问题和缺点。目前，市场上供应的工具钳品种繁多，如钢丝钳，鲤鱼钳，电工钳，大力钳（锁钳）等。这些工具钳都有一个共同的特点，在夹持工件时两钳口呈一
2、定的角度。而呈一定的角度的钳口夹持工件存在着两个缺点。第一是钳口和工件的接触为线接触，接触应力大，容易损坏工件；第二不易夹紧工件，工件有可能从钳口滑出。上述工具钳夹持工件钳口呈角度是工具钳本身结构决定的。目前常用工具钳的工作原理是主动钳口绕从动钳口转动夹持工件。这样就不可避免的要使两钳口呈一定角度工作，从而产生不良后果。普通的手钳由于其结构上的原因，开口比较小，当要夹持较大直径的物体时，两个钳口形成较大的夹角，从而不易夹住物体，而且钳口张大时，手柄距离也变大，单手握持时不好用力。为了解决上述问题我们设计一种新型可调节开口大小的钳子。2、根据 TRI，表述矛盾应用 39 个工程参数对钳子的技术矛
3、盾和物理矛盾进行分析，我们得知钳子的矛盾性主要集中于几下几个方面：1 钳子开口小与不能满足夹持大件物品之间的矛盾2 钳子开口较大以便夹持大件物品与夹持不紧的矛盾3 钳子开口较大以便夹持大件物品与手柄距离变大，单手握持时不好用力的矛盾。4.为保护功能结构而外壳加厚造成的笨拙和便携易用性要求之间的矛盾。5 钳子钢铁材质的轻薄带来的便携易用性和随之的尖头特质对人身安全造成的威胁的矛盾6 钳子钢铁材质优良的强度韧性和易遭自然环境（水、酸）腐蚀的矛盾3、对照矛盾矩阵，寻找解决原理通过对照矛盾矩阵中所针对的矛盾条目，我们可以找到相对应的解决原理，并逐一对各条原理的内涵进行分析，结果如下：原理一、分割原则a
4、将物体分成独立的部分。b使物体成为可拆卸的。c增加物体的分割程度。原理三、局部质量改善原理a 将一物体与外部环境的同类结构转换成异类结构b 使物体的不同部分各具不同功能c 物体的不同部分各处于不同的最佳状态原理四、增加不对称性a 将对称物体变为不对称物体b 已经是不对称物体进一步增强其不对称性原理五、联合原则a把相同的物体或完成类似操作的物体联合起来，b把时间上相同或类似的操作联合起来原理二十二、变害为利原理a 利用有害的因素获取有力的效果产品概念设计大作业- 2 -b 将一有害的因素与另一有害的因素结合，用以消除物体所存在的有害作用。c 提高有害因素的程度使之不再有害。4、针对问题，构思设计
5、方案针对以上所描述的原理，提出以下解决思路思路一：在仅改变开口大小的前提下我们可以自己调节开口的中心点思路二：钳口张大时，手柄距离也变大，单手握持时不好用力时我们可以改变用力的位置，同时可以借助外来物体改变两个手柄之间的距离，这个外来物体可以再两个手柄的内侧并向内延伸，这样我们就不用担心手柄距离变大从而不好掌握力的问题。思路三：当我们设计一款尖头钳子时在使用不小心时很容易碰到自己或别人，因此可以考虑设计成平头同时钳子头部歪向一侧，这样在使用时也不用担心手会挡住视线的问题。综合以上思考最终我的解决方案如下：我们可以将三个思路融合为一个思路，设计一款可以调节开口中心点，同时可以借助外来物体改变两个手柄之间的距离，这个外来物体可以在两个手柄的内侧并向内延伸，对于钳子头部设计成平头同时钳子头部歪向一侧的新型钳子。
