机械创新作业 (19)
机械创新设计作业
机械创新设计作业一般来说设计分逆向设计和正向设计逆向工程其实就是在现有的产品上进行抄数，扫描，修改细节，或者叫做提升工艺吧，然后制图，加工生产，大概过程就是从有到改进的一个设计过程，类似于众泰这样的企业走的就是逆向工程。
那么正向设计的意思就很明了了，就是一个产品从无到有的设计过程，这就是创新，把思路变成图纸，加工出产品。
机械系统设计是从系统的观点出发，对机械系统进行的设计。
机械系统设计思想从根本上改变了传统的设计思想，从而有利于机械系统设计的创新性、多样性和综合性的体现。
它包括以下几个方面：1、创新性设计机械系统创新性设计是把实现总功能和功能分解作为设计的出发点，由于功能的抽象化和功能分解的多样化，将会大大有利于机械系统的创新性设计。
将机械系统所要实现的功能抽象化，可以开阔设计者的思路，采用多种工作原理实现机械系统的功能，有利于机械系统的创新。
功能分解和功能结构的多样性，可使实现机械系统总功能的方案多种多样，设计者可以从中寻找适合某些要求的综合最优的方案。
2、全面性设计机械系统全面性设计是考虑产品生命周期全过程各个阶段的要求。
如满足市场的显需求或隐需求；寻求设计方案的综合最优化；实现产品制造的经济性和先进性；满足用户要求和有利于维护；考虑回收利用等问题。
机械系统设计中考虑的问题全面，可大大提高设计水平和产品质量。
全面性设计使所设计的产品更具市场竞争力，满足人类可持续发展的需要。
3、系统性设计机械系统系统性设计是强调各要素的整体性。
各要素的要求离不开整体的需要，系统性设计使机械系统的设计更具有整体优良性能。
一个系统中各要素的作用是通过总体来体现的，有了总体的概念，才能处理好各要素的设计。
机械系统设计的系统性还表现在人—机—环境的广义机械系统的考虑上，使机械系统更加有利于发挥人—机的整体效率，使机械系统的效能得到充分发挥。
人—机系统把人看做属于其中的一个组成部分，同时按人的特性和能力来设计系统。
环境可作为人—机系统的干扰因素来理解，系统设计就是为了排除环境的不利影响。
机械创新设计与制作大作业
机械创新设计与制作大作业引言在现代科技快速发展的时代背景下，机械创新设计与制作成为了推动社会进步和经济发展的重要力量。
本文将深入探讨机械创新设计与制作的意义、挑战以及应对策略，并通过实例分析，展示该领域的发展前景和应用前景。
意义与挑战机械创新设计的意义机械创新设计与制作的意义在于推动技术进步和产业升级。
通过创新设计，可以提高机械设备的性能、效率和可靠性，为各行业提供更高质量的产品和服务。
机械创新设计还可以降低生产成本，提高资源利用效率，对于推动经济发展和可持续发展具有重要意义。
机械创新设计的挑战机械创新设计面临着多方面的挑战。
首先，技术创新需要不断突破传统的思维定式和设计范式，需要工程师具备广泛的知识和创新能力。
其次，机械创新设计需要与不同行业的需求相结合，需要深入了解各行业的特点和需求，才能设计出更适用的机械设备。
此外，机械创新设计还需要考虑到环保和可持续发展的因素，需要设计出更节能、环保的机械设备。
应对策略多学科融合机械创新设计需要多学科的融合，包括机械工程、电子工程、材料科学等领域的知识。
只有通过不同学科的交叉融合，才能产生创新的设计思路和解决方案。
因此，培养多学科背景的工程师和研究人员，加强学科之间的合作与交流，是应对机械创新设计挑战的重要策略。
创新设计方法传统的设计方法已经无法满足机械创新设计的需求，需要采用更加创新的设计方法。
例如，可以借鉴生物学的原理，设计出更具灵活性和适应性的机械结构。
可以采用仿真和虚拟实验的方法，提前验证设计方案的可行性和效果。
通过引入人工智能和大数据分析等技术，可以实现机械设备的智能化设计和优化。
实例分析机器人创新设计机器人是机械创新设计的一个重要领域。
通过创新设计，可以实现机器人的智能化、灵活化和高效化。
例如，可以设计出具有自主导航和感知能力的机器人，可以应用于工业生产线、医疗护理、农业等领域。
通过引入人工智能技术，机器人可以学习和适应不同环境和任务，提高工作效率和质量。
机械设计创新设计题目
创新设计题目伸缩式螺旋千斤顶是随着汽车大众化而出现的新式起重器，它具有结构新颖、体积小、重量轻、操作方便、省力等特点。
试按下述参数要求进行设计：承载10000N，全升程252mm（十）、窗玻璃擦洗装置设计一窗玻璃擦洗装置，工作人员只需站在室内操作，要求操作方便、安全、原理新颖、成本较低、适合家庭及办公楼房使用。
（十一）、多功能台虎钳设计一种新型台虎钳，要求其能够满足空间不同角度的定位需求。
（十二）、手动式汽车轮胎充气装置试设计一种手动式汽车轮胎充气装置，该装置能够在没有电力驱动的情况下，完全靠手动完成对汽车轮胎的充气过程。
要求体积小、重量轻、操作方便、成本较低、造型美观。
（十三）、手动金属钻孔工具设计一手动金属钻空装置，完全依靠手动的力量实现金属钻孔过程。
要求操作方便、省力、结构合理、体积小、外型美观。
（十四）、新型联轴器设计设计一新型联轴器，要求冲击小、缓冲能力好、适用的速度范围较广、结构简单、加工方便、有创新性。
（十五）、太空仓宇航员体重测量装置设计一台能够在太空失重状态下测量宇航员体重的装置，并考虑如何在地面重力作用下进行该设备的性能测量。
（十七）、硬币分拣装置设计一硬币分拣装置，该装置能将不同面值的硬币分拣并打包。
要求体积小、外形美观、操作方便，最好具有显示功能。
（十八）、电杆爬升装置设计一新型电杆爬升装置，用于帮助电力工人攀爬电杆，要求该机构具有结构简单、重量轻、操作方便、使用可靠、攀爬速度较快等优点。
（十九）、光滑壁面爬升清洗装置设计一种可以爬升光滑壁面（比如：玻璃墙面）并进行清洗的装置，要求体积小、重量轻、能遥控（或电控）自动换向、安全、可靠、操作方便。
（二十）、可折叠变升程梯设计一种可以折叠的新型梯子，要求具有变升程功能，最大高度可达6米，载重量可达200公斤，要求使用方便、可以实现完全折叠、强度可靠、攀爬方便、重量限定在人力可及的范围。
（二十一）、水果削皮器设计一种新型的水果削皮器，要求原理新颖、结构简单、外形美观、操作方便、效率高、具有市场竞争优势。
机械创新设计大作业
拖把涮洗桶随着我国拖把市场的迅猛发展，与之相关的一些生产技术应用与研发也成为业内企业关注的焦点。
目前，市场上虽然出现了一些新式拖把，但在最基本的使用方面和老式的拖把相比，也没什么差别。
不管是新式还是老式，但最使用户感觉不便的是拖把洗净后要把水拧干的确很为难，不是用脚踩就是用手拧，劳动强度大，费时费劲，同时又弄脏双手，特别是冬天使用起来又冷又不卫生。
也有把拖把洗净后挂于墙壁自然脱水，这样使其长时间处于很湿的状态下而影响拖把的使用寿命。
通过本次的设计，拖把洗涤甩干机能满足加工需求，保证加工精度，使用较为方便，工作可靠，便于维修、调整。
提高了工作效率，预计能达到设计要求。
在设计过程中,由于知识的缺乏和实践经验的不足,难免有些遗漏,疏忽及错误,望老师能够批评指正。
需要解决的问题A. 拖把洗涤甩干机的框架思路设计B. 拖把洗涤甩干机的结构方案a)总体方案b)结构组成c)传动机构及其运动原理C. 拖把洗涤甩干机的设计方案与分析a)总体与零部件的设计思路b)结构设计与分析c)功能设计与分析D. 拖把洗涤甩干机主要零部件的Pro/E三维造型图和CAD的二维图总体设计本次设计的拖把洗涤甩干机，运用了创新设计方法里系统分析法中的设问探求法和缺点列举法等、联想类比法中的联想法和类比法等，进行了总体的结构方案设计和组成结构以及运动原理的设计。
针对目前拖把的一系列问题，为此设计的该拖把洗涤甩干机由外到内满足：(1)装置为脚踏式，整体呈“L”型。
(2)组成结构有扶手（含卡套），箱体，甩水筒，洗涤波轮，踏板，齿轮传动机构，排水管，滚轮等组成。
(3)卡套可以使拖把放入甩水筒时，拖把杆在筒的中心线上，有效的减少震荡，提高除水效率。
卡套松紧可以调节。
(4)发挥洗涤和除水功能的甩水筒和波轮分别安装在两厢（材料均来自废旧的家用小型洗衣机，废物再利用，节省成本），呈阶梯形布置，底下接有排水管。
(5)齿轮传动机构（含有锥齿轮，单向轴承和带轮传动）集体安装于一张底板，和排水管安置于箱体腹部，保证外形美观。
机械创新设计作业
机械创新设计作业：
何三丹
1441102047
制冷与空调
对比创造原理的区别：
《1》综合，是在分析的基础上进行的，它的基本特点就是探求研究对象的各个部分、方面、因素和层次之间相互联系的方式，即结构的机理与功能，由此而形成一种新的整体性的认识。
综合创造原理：综合创造是指运用法则去寻求创造的一种行之有效的方法；
《2》分离创造原理：把随机控制系统的控制器分解成状态估计和确定性反馈控制两部分分别进行设计的一种原理。
应用这个原理时，先根据随机观测数据估计系统的状态，再把估计值看作为真实状态，按照确定性系统设计最优控制规律。
这是对随机最优控制系统设计技术的一种简化。
《3》移植创新原理：把随机控制系统的控制器分解成状态估计和确定性反馈控制两部分分别进行设计的一种原理。
应用这个原理时，先根据随机观测数据估计系统的状态，再把估计值看作为真实状态，按照确定性系统设计最优控制规律。
这是对随机最优控制系统设计技术的一种简化。
《4》还原创造原理：把随机控制系统的控制器分解成状态估计和确定性反馈控制两部分分别进行设计的一种原理。
应用这个原理时，。
机械创新作业
创
新
技
术
实
验
报
告
班级：姓名：学号:
视觉游乐项目
一.实验要求
设计一个游戏项目，让一个画有景物的屏幕，由静止逐渐开始左右晃动，晃动的角度由小变大，并越来越大，最后屏幕旋转起来，转动数周后，屏幕逐渐趋于静止，要求晃动的速度可以控制。
二.设计方案
1.曲柄滑块机构可以最简单的实现有转动变成水平移动，但是
速度越来越快，通常是改变原动机的转速，但在同情况下，
改变平动的行程，即增加原动件长度也可以加快运动速度，
考虑到高速转动的电机轴采取齿轮齿条形式改变其原动件的
长度。
2.齿形通过受力分析在左侧时，齿轮向力大体方向向下，使左
侧齿轮型角大于右侧，使齿轮做逆时针转动，同理在左侧时，
一条齿条可以达到同样的效果，即左右两侧都可以完成运动
要求。
3.当原动件达到一定长度后，原动件和连杆的长度之和达到一
定值之后，齿轮转动副处的连接机构会将机架与转动杆件连
接成刚性杆件，随原动件一起转动，关闭电机开关后，靠惯
性慢慢停下来。
三．机构简图：
四．设计零件：
五.总结：根据题目的要求，由摆动到旋转，最后逐渐旋转起来，基本满足题目要求。
机械创新设计题目
机械创新设计题目1 斜井防跑车装置(1-6)A设计背景：在煤矿井下存在大量的倾斜巷道，在倾斜巷道上经常采用矿车运输煤炭，矿车的牵引是靠在巷道上部的绞车牵引，矿车在斜井的轨道上运动，经常发生由于钢丝绳断裂造成人员伤亡。
矿车的吨位有1吨、2吨、3吨几种型式。
B 设计任务通过所学的机械原理及机械设计中所学到的常用机构以及发挥你的聪明才智，设计一种通过机械机构的组合方式在机头牵引钢丝绳断裂的情况下实现矿车的制动的机械或机构。
2 断带抓捕设备(7-13)A设计背景：在煤矿井下存在大量的倾斜巷道，其主要的运输方式是通过带式输送机运输煤炭，带式输送机的输送带经常容易撕裂，断裂输送带在输送带上大量煤炭的重力作用下飞速下滑，经常造成人员伤亡。
B 设计任务通过所学的机械原理及机械设计中所学到的常用机构以及发挥你的聪明才智，设计一种通过机构的组合方式实现断带抓捕的机械或机构。
3 花生自动收集设备(14-19)A设计背景：农用机械的自动化，一直是我们努力的方向，设计一种用于收花生的机械或机构。
B 设计任务通过所学的机械原理及机械设计中所学到的常用机构以及发挥你的聪明才智，设计一种通过机构的组合方式实现花生的自动收集机械或机构。
4 煤仓自动清挖设备(21-26)A设计背景：煤仓是的煤炭的临时存储器，上面是圆柱下面是圆锥。
煤炭存储时间长了就会粘帖在煤仓的表面。
影响煤炭的运输。
B 设计任务通过所学的机械原理及机械设计中所学到的常用机构以及发挥你的聪明才智，设计一种通过机构的组合方式实现煤仓煤炭的清挖机械或机构。
5 残疾人用自动上楼设备(27-32)A设计背景：双腿残疾手完好的人上楼是个问题，在没有电梯的情况下，通过一定的机械装置借助手的力量使残疾人能够上楼。
B 设计任务通过所学的机械原理及机械设计中所学到的常用机构以及发挥你的聪明才智，设计一种通过机构的组合方式实现残疾人上楼机械或机构。
6 电梯防坠器(33-38)A设计背景：随着高层建筑越来越多，电梯的防坠问题变得越来越关键。
机械创新设计大作业 机械创新设计答案
机械创新设计大作业机械创新设计答案机械创新设计大作业一、设计题说明：1、可以查阅参考资料借鉴已有的设计和思路，但需要加入自己的设计思考、改进、改造等；2、设计题要求：A、给出设计对象的功能描述，尽量清晰、明确、全面；B、给出简单的设计方案和设计思路；C、给出设计图或示意图；D、总结设计的创新部分内容、创新方法或创新技法。
3、写出设计报告，设计报告要求有封面、页码、内容，封面包括题目名称、姓名、学号、班级等，内容要将以上设计过程通过文字和图的形式表达出来。
3、共6道题，设计任务是每人设计2个创新题目，其中一题必须从中选取，另外一题可以自己选定一个创新题目或者在下面再选一题作为创新题目。
二、设计题目 1、设计目前阶梯教室使用的多功能课桌，要求具有的功能是：1）用于考试时能够防止前后左右相互偷看；2）用于上课时能够舒适，便于放置书本、文具等。
2、设计新型横动竖刷式压刷的结构设计，要求具有的功能是：按照常规刷牙方法横向来回运动，压刷在牙齿上的运动是上下竖刷，符合对牙齿最好的清理效果 3、医院陪护折叠床的设计，要求具有的功能是：1）可以折叠，折叠后可以作为凳子使用或者放置病床底下；2）摊开后可作为陪护人员晚上休息之用。
4、动车、公共汽车车身擦洗装置，要求具有的功能是：1）目前动车、公共汽车的车身都是采用人工手擦清洗的方式进行清洁，效率低，高处擦洗不方便，设计一套装置使人站在地面可进行机械擦洗，提高效率，降低劳动条件；2）擦洗时能够将水引到擦洗部位，可以控制水流的大小和关停。
5、斜井防跑车装置设计 1）设计背景：在煤矿井下存在大量的倾斜巷道，在倾斜巷道上经常采用矿车运输煤炭，矿车的牵引是靠在巷道上部的绞车牵引，矿车在斜井的轨道上运动，经常发生由于钢丝绳断裂造成人员伤亡。
矿车有1、2、3吨几种。
2）设计任务：设计一种装置使得在机头牵引钢丝绳断裂的情况下实现矿车的制动的装置。
6、熔体纤维混合装置 1）设计背景：热塑性聚合物基复合材料是当前的热点，其主要过程是将塑料熔融并将玻璃纤维等纤维加入使其混合均匀后，通过成型制成复合材料制品，但如何将熔融的塑料熔体和纤维混合是困难所在。
机械创新设计大作业
一、机械设计的一般设计过程；机械设计的一般过程：设计阶段设计工作内容应完成的报告或图纸1、计划阶段：1）根据市场需求，或受用户委托，或由主管部门下达，提出设计任务。
2）进行可行性研究，重大问题应召开有关方面专家参加的论证会。
3）编制设计任务书。
4）提出可行性论证报告。
5）提出设计任务书，任务书应尽可能详细具体，应包括主要的功能指标，它是以后设计、评审、验收的依据。
6）签订技术经济合同。
2、方案设计阶段：1）根据设计任务书，通过调查研究和必要的分析（还可能需要进行原理性的试验），提出机械的工作原理。
2）进行必要的运动学设计（一般是初步的、粗略的），提出几种机械系统运动方案。
3）经过分析、对比和评价，作出决策，确定出最佳总体方案。
提出方案的原理图和机构运动简图，图中应有必要的最基本的参数3、技术设计阶段：1）运动学分析与设计。
2）工作能力分析与设计。
3）动力学分析与设计。
4）结构设计。
5）装配图和零件图的绘制。
4、完成机械产品的全套技术资料：包括：1）标注齐全的全套完整的图纸,包括外购件明细表。
2）设计计算说明书。
3）使用维护说明书。
5、试制试验阶段：通过试制和试验，发现问题，加以改进，一般是回到技术设计阶段，修改某一部分设计结果。
1）提出试制和试验报告。
2）提出改进措施，修改部分图纸和设计计算说明书。
6、投产以后：1）收集用户反馈意见，研究使用中发现的问题，进行改进。
2）收集市场变化的情况。
3）对原机型提出改进措施，修改部分图纸和相关的说明书。
4）根据用户反馈意见和市场变化情况，提出设计新型号的建议。
不同类型的设计，其过程也不尽相同，并没有一个通用的、一成不变的程序。
对开发性设计，其过程最复杂和完整。
适应性设计和参数化设计的过程则视具体情况的要求而定，不一定这样完整。
二、机械创新设计的常用方法1、智暴法智暴法又称智力激励法。
英文原文是Brian Storming，故又称头脑风暴法或BS法。
智暴法是运用群体创造原理，充分发挥集体创造力来解决问题的一种创新设计方法。
机械创新设计作业
机械创新设计作业
机械创新设计作业要求
1. 运用《机械创新设计方法》课程所学的创新思维、创新技法，以及机械系统方案设计、机构设计、结构设计等方面的创新知识，针对某一你所熟悉的产品、设备或零件，提出你在上述某一方面的具体的创新与改进措施。
2. 设计课题在主题框架内可自行确定，课题可以是机构设计，结构设计，外观设计，创新设计等。
3. 每个课题可一人一题，也可两人或三人一题，但需要有较明确的分工。
补充：
（1）拟定设计任务书（设计原由，设计内容，设计对象说明）；
（2）功能原理与工作原理分析；
（3）机构方案评价；
（4）三种方案的机构（结构）构型（要求绘制机构运动简图或示意图；）；
（5）确定最佳方案并阐述所选方案功能及工作原理；
（6）结构设计（另附图纸）(包括所承担工作所起的作用；3D建模的零件名称，数量，将相应的图剪贴在实验报告中；完成工作所遇到的问题及解决方法)；
（7）本项设计的创新点；
（8）本项设计的应用和发展前景；
（9）完成此次《机械创新设计方法》结课报告的收获和体会。
机械创新设计大作业
《机械创新设计》大作业2012. 09—2012.11一、设计题1．设计题说明：（1）可查阅参考资料借鉴已有的设计和思路，但是需要加入自己的设计思考和改进、改造等，完全照抄照搬的设计将不被认可。
（2）设计题要求：a. 给出设计对象的功能描述，尽量清晰、明确、全面；b. 给出简单的设计方案和设计思路；c ．给出机构设计图或者示意图，二维CAD 或三维实体图。
（3）共4道题，第1题为（多功能病床）必做题，后面3题是三选二。
2．设计题目（共4题，第1题必做，后面3题是三选二）（1）设计多功能、便于病人使用的病床。
病床的功能及结构等自行拟定和设计。
（2）自动窗帘机电一体化系统设计具体要求：a. 基本要求：根据室外光线明暗程度，窗帘可以自动打开和关闭。
(能区分室内光线与室外光线)b. 更高要求（非必须要求）可控性更好，例如可以遥控维护性更好，易拆装、易修理、结构简单合理c. 高附加值功能（非必须要求）d. 设计自动窗帘的机电系统方案说明（文字+简单的机构图示）（3）创意折叠桌子结构设计要求：简要的功能和结构描述+二维CAD 图或者三维实体图（4）新型横动竖刷式牙刷结构设计要求：简要的功能和结构描述+二维CAD 图或者三维实体图二、根据TRIZ 理论中技术进化法则，设想和规划如下产品的发展趋势或技术路线：（1）轴承 （2）手机 （3）儿童滑板车 （4）牙刷-刷牙工具 （5）除草设备例：键盘的发展路线三、创意设计题。
从生活中的实际需求，或者某些不方便的经历中，提炼出至少三个新创意、新点子、新想法，并给予一定说明（包括创意根源、思路、方案描述、示意图或设计图、实施方案等，尽可能详尽）。
刚性键盘液晶触摸屏 柔性键盘 折叠键盘 虚拟激光键盘。
机械创新设计大赛作品
1 助立椅参赛学校：华南理工大学参赛者：毕经元、龙志健、万明远，指导教师：张铁、李杞仪作品内容简介本作品是一张方便老年人或者腿脚不便的人站立的椅子。
主要是通过使用者上肢的运动来带动一面的动作，从而可以调整人的坐姿与重心，来减少下肢的运动来实现站立姿势。
本机构主要用到了平面连杆以及其它一些机械结构来实现椅面的调整，来带动使用者的行动。
并且如果使用者需要的话，在坐下来的时候也可以起到减少其下肢运动的作用。
主要创新点我们主要是考虑到老年人或者其他腿脚不方便的人群，在站起来的时候总是很费力；而且往往在坐下来的过程中也是一屁股就坐了下去。
为了改变这样的状况，我们将人站立过程中的手脚并用，该为手起到主要作用，方便特殊人群。
推广应用价值我们的社会对老年人的关爱渐见凸现，在这样的背景下，对老年人日常行动的关爱也就更为重要了。
而且对于特殊群体，比如下肢受伤，残疾等等的人群，我们的设计也可以助他们一臂之力。
方便了使用者日常行动，而且也减轻了子女或者看管人的看护负担。
这样的话，他们坐下就不愁再站起来了。
2 自动搀扶助步车参赛学校：青岛大学参赛者：王新刚、曹志强、郑虎阶、徐晟、孙海峰，指导教师：师忠秀、庞严英作品内容简介本产品主要应用于腿部残疾、腿部骨折处于恢复期的病人。
主要运用了自动检测和电器控制的原理；巧妙地将助步车和动力装置结合起来，实现了动力助步；并添加了单片机系统、光电检测装置以及继电器，可以自动检测病人的行动意图，并且实现了车随人动。
该车充分考虑了不同使用者的需要，设置了多种不同的工作模式；另外，本车增添了多处人性化设计及安全保护措施，结构简单、操作方便、产品的可靠性高；创新地利用支撑板代替双拐，这样可以减轻病人长时间拄拐带来的劳累；由于该车操作的方便性以及车身对人体的搀扶作用，病人可以独立使用，从而大大减轻家人及护士的负担。
基本技术指标：1、整车指标：速度0~0.5m/s连续可调；电机：DC12V、46rpm、P=15W。
机械创新设计作品
机械创新设计作品
尽管有许多优秀的机械创新设计，比如“绿色挑战”系列机器人、自
主式操控和自动变速箱，但其中一种新的机械创新设计似乎更具前瞻性和
可操作性：自动回转门（Automatic Rotating Doors）。
它既能够提供无
需操控的高效通过控制，又能够满足使用者的各种体验需求。
该设计将由两横向结构分为两个部分，一个是入口处的自动回转门，
另一个是出口处的自动回转门。
它可以以实时的方式实现无缝连接，并且
在运行过程中不会出现卡顿现象。
当使用者进入时，回转门会自动打开；
当使用者离开时，回转门会自动关闭，从而实现高效的进出控制。
此外，自动回转门可以根据使用者的不同要求而实现多种个性化体验。
比如，它可以设置自动门的开启和关闭速度，以此满足不同使用者的感官
需求；还可以设置识别范围，以便过滤非法使用者；同时它还可以根据季
节或时间进行调整，以应对不同的气候状况。
最后，自动回转门也可以实现低碳环保，通过只有被感应到的地方才
会开启/关闭节省电力。
此外，因为它能够更好地把室内空气保持封闭，
也可以降低冷暖公司的负担。
总体而言，自动回转门是一种非常有前瞻性、实用性和可操作性的机
械创新设计。
机械创新设计课程作业
沉浮式捕鱼装置
捕鱼是一项繁重的工作，尤其是传统的捕鱼方式，撒网，拉网费时费力。
随着社会的发展，大范围作业以及节省人力的需要，智慧的劳动人民发明了一种可沉浮式的渔网。
大大节省了人力，创造出很好的经济效益。
下面简单介绍一下这种渔网的工作原理：这种渔具由渔网和操作管组成。
在渔网的周围加上一圈类似救生圈的质量很轻的充气管，同时固定上三个左右（平均）的充气装置，待把鱼赶入到渔网范围内时进行充气，在浮力作用下鱼儿就被这张网拉出了水面。
再借助操作管的作用把鱼网的范围慢慢缩小，然后抓鱼就很方便了。
渔网原理图。
机械创新设计作业
1前 言
1.1、课题的意义目的及背景
目前，针对城市道路护栏的清洗方式主要有两种:人工清洗和借助汽车所配高压水洗刷清洗。但人工清洗环卫工人的劳动强度大、清洗效率低,一般每人每天只能清洗300米左右的护栏；且环卫工人作业时身处于高速行驶的机动车辆中间,容易发生安全事故，尤其是在交通道路比较狭窄的地段危险系数更高；经常身处汽车噪音大、车量尾气浓度高的工作环境下对工人的身心健康也造成了很大的损害。车载式高压水洗刷清洗一次性投入过高，一般中小城市难以承受；且由于车辆行驶路线不能保证与道路护栏平行，无法清洗护栏处就目前国内的情况来看，绝大部分城市的道路护栏的清洗工作依然靠人来清洗。在车行逆向的部分表面;耗水量大，清洗效果不佳，对城市交通也有一定影响。
1.3课题的指导思想
护栏清洗机以护栏为导轨，采用履带侧边驱动前进,结合平行四边形机构实现越障;两对清洗刷刷和水循环系统有效地保证良好的清洗效果。
1。4所要解决主要问题
（1）建议机构制作问题
(2）自动导向装置问题
（3)实现无人干预、自动行走设计
2 原理方案设计
2.1 功能设计法的简介
方案设计阶段针对产品的主要功能提出原理性的构思,搜索解决问题的物理效应和工作原理，并利用机构运动简图、液路图、电路图等表达构思内容.
本发明的清洗机构有效的解除了城市道路人工清洗的繁杂劳动，弥补了目前其他清洗车的不足，而且具有结构合理，成本低，效率高，节能，自动化程度高，操作简单，安全性高。
首先清洗机功能在机器操纵下即可进行，并无特异之处，但可以考虑在夹持装置上设计一下改变夹持动作和加持机构.如图2.5
图2。5
所述清洗组件由滚刷支架和分别固定于所述滚刷支架上的柱状滚刷和防溅罩组成,其特征在于：所述调节机构包括活动连接于所述固定架和所述清洗组件之间的连接架、设置于所述连接架上、用于调节所述清洗组件上下位置的升降油缸、用于调节所述清洗组件在正常范围内上下位移的斜置式伸缩油缸、用于调节清洗组件左右摆动幅度的水平向摆动调节油缸；以及用于调节清洗组件垂直面前倾、上仰的垂直向摆动调节油缸组.本实用新型适用于公路护栏的清洗.
机械创新设计课程作业样本
《机械创新设计》课程作业题目：落叶清理机院（部）：机电工程学院 _____________ 专业：机械工程及自动化班级： ________________________姓名：___________________________ 学号： ____________________________ 指引教师： _________________________ 完毕日期：任务规定阐述随着当代工业迅速发展，露天焚烧落叶严重影响大气环境质量，导致大气污染，对交通安全导致威胁，形成新安全隐患。
另一方面国内经济迅速发展，人民生活水平逐渐提高高效率生活已成为人们生活分主导咱们已进入电气时代，更换既有落叶清扫方式，死在必行。
该落叶清理器重要用于对道路旁落叶进行清扫，该机器操作维护以便，便于工人使用，其构造需简朴，可靠性好，清扫机构可调节。
当前路面上清洁车基本都是用吹吸式或冲水式来清除垃圾，只能在大路中间行驶，清洁范畴有限。
路边或小路上等无法用清洁车清扫地方，只能依托工人手工清扫垃圾，劳动量大且效率低。
因此有必要开发一种小型清洁机器，以减少工人劳动量，同步提高效率。
功能分析落叶清扫机涉及吸气机主体、收纳袋和内置集成有操控单元手柄，其中吸气机主体涉及吸气风机、朝向地面吸气口，以及与收纳袋相对接排风口，其特性在于: 在所述吹吸机迈进方向上吸气口前端一体化固接一种对地吹风口，与所述吸气机主体所设出风口通过软质风管相对接，且所述吹风口内设有一用于调节吹风角度电机，所述电机驱动信号端电气连接到位于手柄操控单元内。
本实用新型技术方案应用实行后在进行户外清扫时，通过吹风口吹出气流将轻度固化落叶松化、吹起，从而为吸气口清除落叶提供了便利功能元分为动力系统，清扫功能系统，落叶收集系统方案设计该机器应具备如下特点：1、构造简朴。
因是小型清洁机器，规定成本低，操作维护以便，便于工人使用，其构造需简朴，可靠性好。
、前国内虽然已有同类机器，但其构造偏复杂, 成本高，无法推广使用。
机械创新设计思考与练习
思考与练习1有哪些常见的创新思维方法，举一个历史上用创新思维发明创造或解决问题的实例。
2想一想，可以用什么原理快速除雪，你在想出这些方法时采用了什么思维方法。
3 在手锯的基础上发挥你的想象力、运用变异创新设计方法，设计电动机械锯，给出不少于4种方案，并说明相互之间的变异过程。
4你见过几种桥梁，说明他们之间的区别和联系（形状、结构和受力），并构思一种新的桥梁。
5 试使用发散思维和变异创新原理，对四杆机构进行创新设计，看你能得出多少种在运动形式、结构形式、功能特点等方面存在差异的机构6分析下面的轮系，结合机械原理的知识和组合创新原理的学习，说明他们分别属于哪种组合方式，并说明这样组合的目的。
7画图说明反求工程（设计）的一般化过程，为什么反求设计强调剖析原产品时在“求”上狠下功夫，吃透原设计；而设计时在“改”和“创”上作文章，说明在进行反求设计时，会用到哪几种思维方式。
8畅想未来的社会计算机、飞机、机器人、交通、家居、医疗、工厂、农业、娱乐……9设计一个病床的角度调节装置，画出其机构简图，你的设计蕴含了什么创新原理或采用了哪种创新思维。
10说明三爪卡盘的结构，它符合什么组合原理？11一个生产系统要求有两个执行件，一个输入元件，两个执行件的动作要求是：执行件1作往复运动，有一定急回特性，行程为500mm，执行件2在1返程时作单向移动，行程为2mm.试设计这个机构。
画出这个机构的简图，并说明它可能用在什么场合。
12用方块图画出再生运动链法的过程。
13写出牛头刨床的拓扑构造矩阵，并进行运动链的再生。
14列举不少于5种创新技法，简要说明其特点。
15选一种你熟悉的机器列出其检核表和形态学矩阵。
16设计轻型摩托车的动力传动系统；轻型摩托车的的独立设计参数为：1)动力源的种类。
2)速度控制（档）的种类。
3)传动机构的种类。
4)转速比的种类。
要求列出设计参数的所有可能子解并构造形态学矩阵，共有多少种可能的方案。
17 试述BS法的基本步骤。
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《机械创新设计》结课论文课程名称《机械创新设计》院（系、部、中心）机械工程学院专业机械设计制造及其自动化班级流体（卓越）111 姓名孙亮学号 201110625 题目反求设计及其应用起止日期 2014-5-8~2014-6-4 任课教师王育荣反求设计及其应用作者：孙亮（南京工程学院机械工程学院，南京211167）摘要：介绍了创新设计中的反求设计的定义、反求设计的过程与方法。
关键词：反求设计；反求工程；反求对象。
引言：技术引进是促进民族经济高速增长的战略措施。
要取得最佳技术和经济效益,必须对引进技术进行深入研究、消化理解和创新,开发出先进产品,形成自已的技术体系。
反求设计（也称逆向设计），是指设计师对产品实物样件表面进行数字化处理(数据采集、数据处理)，并利用可实现逆向三维造型设计的软件来重新构造实物的CAD模型(曲面模型重构)，并进一步用CAD/CAE／CAM系统实现分析、再设计、数控编程、数控加工的过程。
反求工程出现和发展的时背景二次大战中，几十个国家卷入战祸，饱受战争创伤。
特别是战败国，在二战结束后，急于恢复和振兴经济。
日本在60年代初提出科技立国方针：“一代引进，二代国产化，三代改进出口，四代占领国际市场”，其中在汽车、子、光学设备和家电等行业上最突出。
为要国产化的改进，迫切需要对别国产品进行消化、吸收、改进和挖潜。
这就是反求设计（I nv er s e Design）或反求工程（Inverse Engineering），这两者是同一内涵，仅是不同国家的不同提法。
发展到现在，己成为世界各国在发展经济中不可缺少的手段或重要对策，反求工程的大量采用为日本的经济振兴、进而创造和开发各种新产品奠定了良好基础。
实际上，任何产品问世，包括创新、改进和仿制的，都蕴含着对已有科学、技术的继承和应用借鉴。
因而反求思维在工程中的应用已源远流长，而提出这种术语并作为一门学问去研究，则是60年代初出现的。
人们通常所称的设计，一般均指正向设计。
先是市场调研设计要求，然后设计师创造性的劳动，最后完成产品的设计。
而反求工程则是在己知某种产品的有关信息(包括硬件、软件、照片、广告、情报等)的条件下，以方法学为指导，以现代设计理论、方法、技术为基础，运用各种专业人员的工程设计经验、知识和创新思维，回溯这些信息的科学依据，即寻求这些信息的先进性、积极性、合理性、改进的可能性等等，达到充分消化和吸收，然后在此基础上改进、挖潜进行再创造，反求工程是己有设计的设计。
反求工程涉及的内容比较广泛，包括几何形状反求、材料反求、工艺反求等许多方面。
一般可以按反求对象分为以下三类: 实物反求；软件反求；影像反求。
从狭义上说，反求工程主要指几何形状反求。
传统的几何形状反求的工作流程如下：图1.1传统几何形状反求的工作流程这种反求方式往往带来以下问题：a.仿制精度不足，翻制模具和手工测绘难以保证精度；b.加工工艺复杂，需要经验丰富的熟练技工；c.处理方式有限，对于一些复杂曲面难以加工；d.花费成本太大，需要多种加工设备和工具；e.开发周期长，模具的制造要耗费大量的工时；f.改变设计困难，不便对产品进行改进。
总之传统的反求方式使得设计制造与开发产品的效率很低，而且主要是用来仿制已有产品，难以作为一种创新设计手段。
这些问题使反求工程的应用范围也因此受到了很大限制。
近十几年来，随着信息技术、测控技术、计算机技术的曲面重构技术、快速原型制造等技术的发展与兴起，反求工程技术也得到了迅速的发展，并广泛地应用于机械、家电、航空、汽车、轻工、医疗等领域。
较之于传统的反求技术，速度大为提高。
现有的反求工程就是指根据先进的测量设备从实物模型测得的数据，构造出该物体CAD模型，继而将这些模型和设计表征用于产品的分析和制造。
它可以方便快捷地提取难以用CAD设计的零件以及艺术模型的数据。
它在产品快速设计与快速制造方面具有重要意义。
目前反求工程的工作流程如下：图1.2目前几何形状反求工程的工作路线反求工程系统组成逆向工程的系统组成主要包括以下几个方面：1）测量测头分接触式和非接触式；2）测量机有三坐标测量机、多轴关节式机械臂及激光追踪站等；3）数据处理软件；4）模型重建软件(CAD/CAM) 模型重建软件包括三类，一是用于正向设计的CAD/CAE/CAM软件，但数据处理和逆向造型功能有限；二是集成有逆向功能模块的正向CAD/CAE/CAM软件；三是专用产品数据管理（PDM）等软件；5）CAE软件；6）数控加工设备；7）快速原型机；8）产品批量生产设备。
反求工程是针对消化吸收先进技术的系列分析方法和应用技术的组合。
反求工程包括设计反求、工艺反求、管理反求等各个方面。
以先进产品的实物、软件(图样、程序、技术文件等)或影像(图片、照片等)作为研究对象,应用现代设计的理论和方法,进行系统地分析研究,探索掌握其关键技术,进而开发出同类产品。
反求工程首先要进行反求分析,针对反求对象的不同形式———实物、软件或影像,采用不同的方法。
实物如机器设备的反求,可用实测手段获得所需参数和性能、材料、尺寸等;软件如图样等可直接分析了解产品及各部分的尺寸、结构和材料,但掌握使用性能和工艺,则要通过试制和试验;影像可用透视法与解析法求出主要尺寸间的大小相对关系,与已知参照物对比,求出几个绝对尺寸,推算其他尺寸。
材料和工艺等都需通过试制和试验才能解决。
在以上充分分析的基础上,才能进行不同的反求设计。
反求设计的过程1）实物反求设计的一般过程①准备工作。
广泛了解国内外同类产品的结构、性能、产品的技术水平、生产水平、管理水平和发展趋势,以确定是否具备引进价值。
根据反求工程设计的项目分析、产品水平、市场预测、用户要求、发展前景和经济效益,写出可行性分析报告。
在收集的技术资料中,结构说明书、维修手册、标准资料是最重要的。
②功能分析。
对实物进行功能分析,找出相应的功能载体和工作原理。
③实物性能测试。
包括整机性能、运转性能、动态特性、寿命、可靠性等。
测试时要把实际测试与理论计算结合起来。
④实物分解。
分解工作必须保证能恢复原样。
不可拆连接一般不分解,尽量不解剖或少解剖。
一般先拍照并绘制外廓图,注明总体尺寸、安装尺寸和运动极限尺寸等,然后将机器分解成各个部件。
拆卸前画出装配结构示意图,在拆卸过程中不断修正,注意零件的作用和相互关系。
再将部件分解为零件,归类记数,编号保管。
⑤测绘零件。
完成零件工作图、部件装配图和机器总装图。
2）软件反求工程设计的一般进程①准备工作。
与实物反求设计相似。
②反求原理方案。
分析引进的软件资料,分析其成品的工作可靠性和能否达到技术要求。
原理方案的科学性、技术和经济方面的可行性、生产率的合理性和先进性、使用维护的方便性、零部件的加工与装配的工艺性、外观造型的艺术性等都要考虑。
③反求结构方案。
分析资料,探求其结构要素的新颖性,新材料、新工艺的特点,先进技术的应用及如何创造性地满足结构设计原理如:等强度原理、合理力流原理、变形协调原理、力平衡原理、任务分配原理、自补偿原理及稳定性原理等。
3）影像反求设计的一般进程①准备工作。
与实物反求设计相似。
②确定基本尺寸。
根据影像形成原理分析确定影像中能反映的各种尺寸。
影像多数为透视图,在掌握透视变换和透视投影的基础上,根据影像资料做出透视图,从而初定产品的外形尺寸、部件尺寸和一切能观察到的尺寸和外部特征。
③功能原理分析。
根据外部尺寸和结构特征,分析产品的功能原理、总体布局、性能参数、传动控制方案等,初步确定功能载体和工作原理。
④结构分析。
根据技术人员的知识和经验,确定具体结构。
观察图片等影像资料分辨材料,进行强度、刚度、稳定性等的分析计算。
作出反求方案设计,进行评审。
⑤技术设计。
根据评审方案,完成技术设计。
4）不同反求对象的分析特点①实物反求。
实物是指原产品的实际设备和零部件。
实物反求的对象最具体,具有较好的分析条件。
实物反求时,先对有关产品进行外观分析和性能试验。
在功能分析、原理方案分析的基础上,按部件、组件、零件分解及测量,求得零件的材料、结构、形状、尺寸和零件之间的装配关系,分析零件的加工工艺和精度要求。
通过全面反求,掌握原产品的关键技术,改进其存在的问题。
②软件反求。
软件指产品图纸、技术资料文件、产品样本及说明书等。
通过软件反求,一般可知产品的功能、原理方案和结构组成。
若有零件图,则可详细了解零件的材料、尺寸和精度。
有些情况下,只有进行零件的性能计算和模拟试验才能确定某些因素。
③影像反求。
根据图片、影视画面等影像资料,进行产品反求,称为影像反求。
通过影像资料得到的设计信息量最少,反求难度最大,要求设计者具有较丰富的设计实践经验。
影像反求,首先要根据产品的工作要求,分析其功能和原理方案。
影像反求时,产品结构和材料的分析往往要根据其外部已知信息,参照功能和工作原理进行推理。
为了得到较准确的形体尺寸,需要采用透视图原理,求出各尺寸之间的比例,然后用参照物对比法确定待求尺寸,参照物可以是已知尺寸的人、物或景。
5）反求设计中的计算机辅助技术在反求设计中应用计算机辅助技术,可以大大减少人工劳动,有效缩短设计和制造周期。
尤其是将自动测量、重构CAD模型、自动成型和数控加工结合起来,用于三维实体造型的设计与反求,更能够体现现代化设计和加工技术的优越性。
①三维实体的数据测取与处理。
为反求三维实体的物理模型,经常采用的仪器设备是三坐标测量仪、坐标扫描仪、激光扫描仪或3D数字仪等。
通过测取实物表面的形状和尺寸数据,将实体的物理模型转化为数字数据,再将这些数据交由数字处理系统,利用计算机辅助技术,通过对数据的编辑、处理及修补,就能方便地在计算机中建立三维实体的CAD几何模型,并允许对所获得的CAD几何模型进行适当的修改。
②三维实体的再造。
计算机辅助技术允许利用已获得的三维实体CAD几何模型,通过对数据进行刀具轨迹编辑,自动生成NC轨迹,交由NC机床实行数控机械加工。
若生成的是STL文件,则可将信号输入到快速自动成型机,进行原型制造。
事实上,在计算机、三坐标测量仪、数控加工及成型设备之间建立网络连接,数据与信号的传输就更快捷、更迅速。
6）反求工程的研究特点及趋势在进行反求工程分析过程中,除了要求设计人员具有基础理论(如数学、力学等)和有关专业理论知识外,还需掌握系统工程、价值工程、优化设计、工业造型、相似理论、人机工程学等现代设计理论和方法,同时还要求能及时跟踪国际上相关产品的技术发展动向,准确地把握该类产品在设计和生产制造中的关键技术,以期对研究对象始终能给予全面的了解和把握。
反求工程是一门开拓性、综合性和实用性很强的技术。
国内外已有大量成功的经验可以学和借鉴,但目前还很少有这方面的系统论著,多数散于各行业的案例或设计资料中,另外很多国内外研究单位和企业也不愿将其反求技术公开,这无疑会给此项技术的发展和推广带来一定的因难。