机械创新设计教学大纲培训课件
机械创新设计-绪论PPT课件
点评：构成我们学习的最大障碍是已知的东西，而不是 未知的东西。
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（4）多向性
善于从多种不同角度考虑问题，是创新 设计的重要特征。
点评：有时换个方向考虑，会使前进的道路豁然开朗、 柳暗花明。
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（5）连动性
创造性思维也是一种连动思维，它引导人 们由已知探索未知，开阔思路。连动思维包括 纵向、横向、逆向思维。纵向思维针对某现象 和问题进行纵深思考，探寻其本质而得到新的 启示。横向思维通过某一现象联想到特点与它 相似和相关的事物，从而发现新应用。逆向思 维针对现象、问题和解法，分析其相反的方面， 从另一角度探寻新的途径。
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2．创新设计的特点
（1）独创性
独创性体现为敢于提出与前人、众人不同 的见解，敢于打破一般思维的常规惯例，寻找 更合理的新原理、新机构、新功能、新材料， 独创性能使设计方案标新立异，不断创新。
点评：发现问题、提出问题有时候比解决问题更重要！
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（2）实用性
实用性体现在对市场的适应性和可生产 性两方面，创新设计的最终目的在于应用。
第一章 绪 论
第一节 创新与社会进步
1. 创新是人类文明进步的原动力 机械发展的历史是一部创新的历史。
指南车
地动仪
水碾
我国古代在机械研制方面有许多杰出的发明创造。
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2
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3
哈格里沃斯发明的 “珍妮纺纱机”
法国陆军技术军官古诺发明了世 界上第一辆蒸汽动力车
1898年问世的“雷诺”牌汽车
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普通钳口工作面
适合平面刚性材料物体的夹持
机械设计培训课件创新设计讲义教案机械创新综合课程设计
支腿部分结构设计
销连接 转动副 支腿的结构
支腿部分结构设计
销连接 为了便于支腿的拆卸，要用半固定式
的销连接，通过销的插入和取出实现支腿 的灵活拆卸。
支腿部分结构设计
转动副 由于支腿支腿与包体底部采用转动副（R）
链接，支座与箱体采用螺钉连接固定在包 体上，固定支座和支腿之间采用的销连接 ，约束了支腿5个方向的自由度，只能绕 固定支座做一定角度的旋转。组成的转动 副结构示意图如下所示：
提纲
1. 设计背景 2. 设计方案 3.支腿部分结构设计 4.心得体会 5. 致谢
设计背景
随着社会的高速发展，人们的生活节奏也日益加 快。我们可以看到很多人总是忙碌在旅途中， 为出差，为旅游，抑或是其他。不管是出于什 么样的原因，在这个信息爆炸的时代，我们必 须时刻保持着对世界的联系，在这个联系中互 联网起到一个相当重要的角色。我们可能会看 到有些旅途中的人们会带着电脑在身边，但苦 于无处搁置电脑供其使用，只能一只手抱着电 脑，另一只手使用电脑，这样不仅使用不便， 还会因为长时间抱电脑而造成手臂酸痛，给旅 途的人带来很多苦恼。
设计方案
由于在原来电脑包的基础上添加了散热装 置和收放支腿，所以电脑包的体积会有所 增加，按照自己的需求可选择性的合理使 用各个功能可以充分发挥多功能电脑包的 功效，增大了体积在不需要散热装备时便 可以变体积为容积，从而可以使用电脑包 携带其他的物品，例如：书本、重要文件 、小键盘、手机配件等等。
设计背景
基于以上原因，我们现在设计一个既能满 足电脑包功用，又能作为电脑桌使用的多 功能电脑包。它不仅有以上功用，还配置 有散热器，能够满足电脑的散热需求，给 旅途中或受空间限制的人们使用电脑带来 方便。
设计方案
机械创新设计教程
第一讲 人人是创新之人 第二讲 创新力是人普遍的潜能 创新思维与训练（ 第三讲 创新思维与训练（一） 创新思维与训练（ 第四讲 创新思维与训练（二）
第一讲 人人是创新之人
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1.0 创新是一个永恒的主题 1.1 你有没有创新力 1.2 人人是创新之人 1.3 开发你的潜在创新能力 开发创新潜力意义重大、 1.4 开发创新潜力意义重大、迫在眉睫
对于问题2，我们至少可以提出四种解法。 解1：选用直尺量出任一面上的对角线长及——条棱长，然 后运用勾股定理进行运算即得所求。 解2：可将正方体的任一顶点A、与桌角(或书角)对齐，将A 点的两边与桌角的两边沿对齐，然后沿一条桌沿 翻动一次正方体，我们可直接用直尺测出虚木块的对角尖 长，它等于所求 。 解3：可用纸将木块包起，制成为一个正方体的木盒，然后， 可将直尺伸入其内测量。 解4：可将木块夹持于墙角，在对角尖点的位置作出标记， 可用绳标记出二标记点间的距离，再用直尺量出。 还有许多其它解法，如利用展小设想活动，为什么可以开发右脑
开展小设想活动，可以培养想象力。通常认为创新力=综合能 力+想象力。想象力是通过人类的设想而产生的。因此，开展 小设想活动特别有利于培养同学们的想象力，开发同学们的 创新潜力，是开发右脑的有效的办法之一。设想的方法有上 百种，会使你取得事半功倍的效果，有关的内容可以在有关 创新学知识的书中找到。建议同学们开展“一日一设想活 动”，也就是每天提出并记录下一条设想，这就培养了你们 对周围事物的关心和兴趣，养成细致观察，勤于思考的习惯， “见人之所皆见，思人之所未思”的思维方法；也锻炼了你 们持之以叵、韧不拔的毅力。只要你能连续坚持三个星期， 就会习惯成自然，一年下来，定会有所作为，并为您将来事 业的成功奠定基础。同学们，一日一设想并不难，贵在坚持!
机械创新设计PPT课件
现有事物能否用其他材料、元件
6）能否代用 能否用其他原理、方法、工艺
能否用其他结构、动力、设备
.
9
设问法—核检表法 能否调整已知布局 能否调整即定程序 7）能否调整 能否调整日程计划
能否调整规格 能否调整因果关系
8）能否颠倒
能否从相反方向考虑 作用能否颠倒 位置（上下、正反）能否颠倒 现有事物能否组合
9）能否组合 能否原理组合 方案组合 功能组合
能否形状组合 材料组合 部件组合
.
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设问法—核检表法
2、核检表法的优点
是一种具有较强启发创新思维的方法。
这是因为它强制人去思考，有利于突破一些人不
愿提问题或不善于提问题的心理障碍。提问，尤
.
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五、设问法— 和田十二法
５、和田十二法又称聪明十二法是我
国创造学者许立言等与上海和田路小学 对奥斯本的检核表法结合和田路小学的 实际而提出的。
具体体现为：加一加、减一减 、 扩一扩、缩一缩、变一变、改一改、联 一联、学一学、代一代、搬一搬、反一 反、定一定。
.
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设问法
６、案例： 给出一个用核检表法改进玻璃杯的案例
2. 从输入输出两个方向去构思黑匣内的具体内 容
3. 根据黑匣中构思出来的第一层内容进行第二
层方案内容的构思
.
4
自动照明方案构思
约束条件：1、可靠实现开启功 2、易于大批量生产和制造
第一层
第二层
第二层
第一层
行人车辆减少
摄 摄像像装装置置
复杂
天
温度下降
机械创新设计ppt课件
2018/11/16
第五节
创新能力的构成
创新不需要天才，创新只在于找出新的改进方法。
创新能力的构成元素
•创新基础 •创新智能 •创新意识 •创新方法 •创新环境
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第六节
本课程的内容、性质和目的
1.本课程的内容 •机械设计的一般构成和创新人才的构成 •创新思维和技法（常用的创新方法） •机构的创新设计 •机械传动的创新设计 •机械系统创新设计介绍
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• 爱迪生为了找到适用的电灯灯丝材料，用 了6000多种植物纤维，试验了1600多种耐 热材料，终于发明制造出炭化灯丝的电灯 • 法拉第用长达18年的大量实验，发现了电 磁感应现象。 • 居里夫人在发现放射性元素之后，花了5个 多月时间，终于从一吨沥青铀矿中提炼出 了0.1克纯镭。
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2.本课程的性质和目的
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第七节
本课程的教与学
第八节 本课程的结业方式 平时考查成绩 创新作品成绩 创新作品例子
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第二章常用创新方法
第一节 到何处去搜寻题材 1. 向生活索取 • 活动合页
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• 两用拐杖
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• 拉链 • 尼龙搭扣 • 椅子转化为 躺椅、摇椅、转椅
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• 选不同构件为主动件，可得不同的应用。
农村水井打水的手动唧筒
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四杆机构
雨伞
2）引申 有别的东西像这件物品吗?是否可以从这 件物品引申设想出其他东西? • 港口用的起重机（双摇杆机构） • 飞机起落架（双摇杆机构）
机械创新设计课件
机械创新设计课件1. 引言在机械工程领域，创新设计是推动行业进步和发展的重要驱动力。
机械创新设计课程旨在培养学生的创新思维和设计能力，提供理论知识和实践技能，帮助他们在机械创新设计领域中取得突破性的成果。
本课程将涵盖机械创新设计的基本概念、方法和工具，以及案例研究和实践项目，帮助学生理解和应用机械创新设计的原理和实践。
2. 机械创新设计的概念和原理2.1 机械创新设计的定义机械创新设计是指在机械工程领域中，以创新的思维和方法，设计并实现具有独特功能和性能的机械产品或系统的过程。
2.2 创新设计的要素•创新思维：培养学生的创意思维、跨学科思维和系统思维，激发他们的创新潜能。
•设计方法：介绍常用的设计方法，例如TRIZ、Axiomatic Design等，帮助学生系统性地解决设计问题。
•技术工具：引入CAD、CAE和CAM等设计软件和工具，提高学生的设计效率和质量。
2.3 创新设计的原则•功能性原则：设计的产品或系统应能够满足用户需求，并具有创新和独特的功能。
•可行性原则：设计的产品或系统应在技术和经济上可行，能够实现并投入使用。
•可靠性原则：设计的产品或系统应具有良好的性能稳定性和可靠性，保证长期使用。
3. 机械创新设计的方法和工具3.1 TRIZ（Theory of Inventive Problem Solving）TRIZ是一种用于解决创新设计问题的方法，通过分析和比较已有的发明和创新，总结出一系列的创新原理和模式，指导设计者产生创新的思路和方法。
3.2 Axiomatic DesignAxiomatic Design是一种基于系统思维的设计方法，通过定义设计参数和功能需求，建立设计的矩阵和关系，从而实现系统化的设计过程，确保设计的有效性和一致性。
3.3 CAD（Computer-ded Design）CAD是计算机辅助设计的缩写，它是一种利用计算机软件进行设计的方法，可以帮助设计师快速创建和修改设计图纸，提高设计效率和准确性。
机械创新设计ppt课件
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第一节 平动齿轮传动机构
2．用正弦机构实现齿轮圆平动 3．用孔销机构实现齿轮圆平动
应用“机构同性异形变换原理”，还可以演化出多种圆平动机构。它 的性能决定了平动齿轮传动的性能，所以每综合出一种圆平动机构，就得 到一种新型平动齿轮传动。
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第一节 平动齿轮传动机构
内啮合平动齿轮传 动比的计算：
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第一节 平动齿轮传动机构
1. 应用了平行四边形机构和齿轮机构的串
行连接；
平动齿轮创新设计方法总结： 2. 应用了三套机构的并行连接；
3. 应用了转动副的销钉扩大和尺寸变化等
编辑版演pp化pt 与变异设计。
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第一节 平动齿轮传动机构
3. 效率高。 4. 体积大。
外齿轮
平行四边形机构与内啮合齿轮
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机构II型串联组合I
3
第一节 平动齿轮传动机构
三环减速器（外平动齿轮减速 器）的特点：
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Z2 Z1 Z2
1. 当Z1和Z2相差不大时， 可实现大传动比传动；
2. 效率高； 3. 体积、重量大； 4. 高速运动时平稳性较差。
二.运动副的变异设计实例
设计压力机或钢板剪床
机构选择：曲柄滑块机构。 运动分析：位移较小。 受力分析：杆件BC受力很 大，运动副B和C受力很大。
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第二节 机构应用创新设计案例分析
二.运动副的变异设计实例
设计压力机或钢板剪床
机械创新设计教材(PPT79张)
6.1.1 机构尽可能简单
2．适当选择运动副 在一般情况下，应先考虑低副机构，而且尽量少 采用移动副。 采用连杆机构很难完成精确设计时，应考虑采用 高副机构。
6.1.1 机构尽可能简单
3．适当选择原动机 执行机构的形式与原动机的形式密切相关，不要 仅局限于选择传统的电动机驱动形式。
6．2．1 按运动形式要求选择机构
6．2．2 机构方案的评价
1．评价指标和评价体系 满足同一运动形式或功能要求的机构方案有很多， 对这些方案应从运动性能、工作性能、动力性能等 方面进行综合评价。
6．2．2 机构方案的评价
1．评价指标和评价体系
所谓评价体系，是通过一定范围内的专家咨询， 确定评价指标及其评定方法。对于不同的设计任务， 应根据具体情况，拟定不同的评价体系。 只有建立科学的评价体系，才可以避免个人决 定的主观片面性，减少盲目性，从而提高设计的质 量和效率。
6．3．1 利用组合原理构型新机构
2．凸轮—连杆机构
当递纸吸嘴开始向 前递纸时，摆杆3上 的滚子与凸轮小面 接触,齐纸块5绕01点 逆时针方向摆动让 纸。 当递纸吸嘴放下纸 张，摆杆3顺时针方 向摆动，齐纸块5顺 时针方向摆动靠向 纸堆，把纸张理齐。
6．3．1 利用组合原理构型新机构
2．凸轮—连杆机构
6．3．1 利用组合原理构型新机构
3．齿轮—凸轮机构
1) 实现给定运动规律的变速回转运动 齿轮、双曲柄和转动导杆 机构虽能传递匀速和变速转 动，但无法实现任意给定的 运动规律的转动。
齿轮和凸轮组合而成的组合机 构，则能实现这一要求。图中系 杆3为原动件，齿轮1为输出件。 摆杆2’与行星轮2固接，由于固 定凸轮的作用，行星轮2相对系杆 3产生往复摆动，使齿轮1得到预 期。
机械创新设计基础ppt课件
第一节 人类的思维
抽象思维是以抽象的概念、判断和推 论为形式的思维方式，概念是客观事物本 质属性的反映，判断是两个概念的联系， 推论则是两个以上判断的联系。
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第一节 人类的思维
2.发散思维与收敛思维 发散思维又叫分散思维、求异思维、
开放思维等。它是根据提供的信息，多方 位寻求问题的答案的思维方式。
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第一章 引言
第一节 创造与发明并不神秘 第二节 创新需要勇气和毅力 第三节 创新人才的培养 第四节 机械创新设计
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第四节 机械创新设计
• 设计是人类改造自然的一种基本活动，设
计是复杂的思维过程，设计的本质是创新。
• 设计的目的是将预定的目标，经过分析痛
决策，通过一定的信息（文字、数据、图 形）而形成设计方案，并通过制造、实施 使设计成为产品，造福人类。通过设计， 不断为社会提供新颖、优质高效、价廉物 美的产品，提高产品的竞争力和经济效益。
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第四节 机械创新设计
二、设计思路和设计过程 设计过程是指从明确设计任务到编制
技术文件所进行的整个工作流程、机械设 计的过程，一般分为产品规划、原理方案 设计、技术方案设计、改进设计等四个阶 段。
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第四节 机械创新设计
1.产品规划阶段——明确设计任务和要求， 提出设计任务书 这一阶段的中心任务是，在市场调查 的基础上，进行产品需求分析、市场预测、 可行性分析，确定设计目标、主要参数和 约束条件，最后提出设计任务书，作为设 计、评价、决策的依据。
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第一节 综合创新原理
图3-2为一种小型车、钻、铣三功能机 床。它是适应小型企业、修理服务行业加 工修配小型零件运用综合原理开发设计出 来的小型多功能 机床。安的设计特点是： 以车床为基础，综合钻床、铣床主要箱而 成的。
《机械创新设计》课程教学大纲
《机械创新设计》课程教学大纲适用于本科机械设计制造及其自动化专业学分：2 总学时：32 理论学时：32 实验/实践学时：0一、课程性质、任务及要求《机械创新设计》课程是机械设计制造及其自动化专业的一门专业基础选修课，本课程共32学时，2学分。
《机械创新设计》的任务是使学生掌握机械创新设计的基础知识和机构的演化、组合、变异与创新原理，确定机械运动方案，分析、设计、选择、确定出最佳性能机构。
通过学习本课程，启迪学生的创新思维，开拓创新视野，培养工科学生的创新意识，提高其创新设计的能力。
学习本课程后，应达到下列基本要求：1.了解创新是社会发展的推动力以及新世纪人才培养规格的要求，能自发调整自己，适应社会需要；2.熟悉创造性思维的基础知识，能理解创造性思维与创造活动、创造力的关系；3.熟悉掌握常用创造原理和创新方法，并能用于指导创新实践活动。
二、本课程与其它课程的关系、主要参考教材本课程的先修课程为：机械原理、机械设计。
主要参考教材：[1]《机械创新设计》，张春林、曲继方、张美麟，机械工业出版社，2007[2]《机械创新设计》，黄纯颖等，高等教育出版社，2005[3]《机构创新原理》，曲继方、安子军、曲志刚，科学工业出版社，2004三、课程内容（一）、绪论主要内容：创新设计的概念及过程；创新与人类进步的关系，明确实现技术进步的途径；创新型人才的知识结构；本课程的学习目的、研究内容。
重点：创新设计的概念及过程；实现技术进步的途径及注意事项。
难点：实现技术进步的途径。
教学要求：领会创新设计的概念及过程；领会实现技术进步的途径及注意事项，了解创新型人才的知识结构；了解本课程的特点、学习目的和研究内容。
（二）、机械创新设计的基础知识主要内容：机械的概念、机械的组成、机械运动系统；机械系统发展，构件、运动副、机构的结构设计；常见的创新思维方法。
重点：构件、运动副、机构的结构设计；常见的创新思维方法。
难点：常见的创新思维方法。
机械创新设计教学大纲培训课件
机械创新设计教学大纲培训课件预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制《机械创新设计》教学大纲一、基本信息1．课程编号：193Z7032．课程体系/类别：专业类/专业实践课3．课程性质：必修4．学时/学分：1W/1学分5．先修课程：高等数学、大学物理、画法几何、机械原理6．适用专业：机械电子工程专业二、课程目标及学生应达到的能力机械创新设计是机械电子工程专业人才培养中一个重要的实践教学环节。
机械创新设计的主要目的是培养学生独立确定系统运动方案设计与选型的能力，提高创造力、想象力和解决实际问题的能力；利用慧鱼创意组合模型搭建机电一体化产品模型，探索产品各功能的实现方法，真正做到充分理解，活学活用，举一反三；通过该课程实习，使学生培养创新精神、提高实践动手能力、自主学习的能力，真正做到勤于动手、勤于观察，善于阅读、善于思考，独立钻研、精诚协作。
课程目标及能力要求具体如下：课程目标1. 通过机电一体化产品的系统运动方案的构思，培养学生独立确定系统运动方案设计与选型的能力，提高创造力、想象力和解决实际问题的能力；课程目标2.利用慧鱼创意组合模型搭建机电一体化产品模型，探索产品各功能的实现方法，真正做到充分理解，活学活用，举一反三；课程目标3. 能够针对自己的创新设计目标，清晰的讲述创新设计思路、依据和设计结果等，较好的完成答辩；同时培养自主学习的能力—勤于动手、勤于观察，善于阅读、善于思考，独立钻研、精诚协作。
三、课程教学内容与学时分配表所示为《机械创新设计》课程在培养学生解决复杂工程问题能力方面的教学设计。
表《机械创新设计》课程的教学设计四、课程的考核环节及课程目标达成度自评方式（一）课程的考核环节1.学生的课程设计成绩由平时成绩（含设计表现、到课率等）和业务考核成绩（实习报告的完成及质量情况，答辩情况）组成，均按百分制记分，其中平时成绩占总成绩的30%，业务考核成绩占70%。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《机械创新设计》教学大纲
一、基本信息
1．课程编号：193Z703
2．课程体系/类别：专业类/专业实践课
3．课程性质：必修
4．学时/学分：1W/1学分
5．先修课程：高等数学、大学物理、画法几何、机械原理
6．适用专业：机械电子工程专业
二、课程目标及学生应达到的能力
机械创新设计是机械电子工程专业人才培养中一个重要的实践教学环节。
机械创新设计的主要目的是培养学生独立确定系统运动方案设计与选型的能力，提高创造力、想象力和解决实际问题的能力；利用慧鱼创意组合模型搭建机电一体化产品模型，探索产品各功能的实现方法，真正做到充分理解，活学活用，举一反三；通过该课程实习，使学生培养创新精神、提高实践动手能力、自主学习的能力，真正做到勤于动手、勤于观察，善于阅读、善于思考，独立钻研、精诚协作。
课程目标及能力要求具体如下：
课程目标1. 通过机电一体化产品的系统运动方案的构思，培养学生独立确定系统运动方案设计与选型的能力，提高创造力、想象力和解决实际问题的能力；
课程目标2.利用慧鱼创意组合模型搭建机电一体化产品模型，探索产品各功能的实现方法，真正做到充分理解，活学活用，举一反三；
课程目标3. 能够针对自己的创新设计目标，清晰的讲述创新设计思路、依据和设计结果等，较好的完成答辩；同时培养自主学习的能力—勤于动手、勤于观察，善于阅读、善于思考，独立钻研、精诚协作。
三、课程教学内容与学时分配
表所示为《机械创新设计》课程在培养学生解决复杂工程问题能力方面的教学设计。
表《机械创新设计》课程的教学设计
四、课程的考核环节及课程目标达成度自评方式
（一）课程的考核环节
1.学生的课程设计成绩由平时成绩（含设计表现、到课率等）和业务考核成绩（实习报告的完成及质量情况，答辩情况）组成，均按百分制记分，其中平时成绩占总成绩的30%，业务考核成绩占70%。
2.指导教师按照课程设计的评分标准，对指导的学生进行业务考核，并填写、上报成绩单。
3.课程设计按优秀（90～100分）、良好（80～89分）、中等（70～79分）、及格（60～69分）和不及格（60分以下）五个等级评定总成绩。
各考核环节所占分值比例也可根据教学安排进行调整，建议值及考核细则如下。
（二）课程目标达成度评价方式
课程目标达成度评价包括课程分目标达成度评价和课程总目标达成度评价，具体计算方法如下：
总分
目标相关考核环节目标总评成绩中支撑该课程得分
目标相关考核环节平均总评成绩中支撑该课程课程分目标达成度=
分）
(该课程总评成绩总分均值
该课程学生总评成绩平课程总目标达成度100=
课程目标评价内容及符号意义说明如下表，字母A 、B 、C 分别表示学生考勤、课堂表现、业务考核的实际平均得分，其中，C = C 1+C 2；C 1为设计说明书、图纸等资料的分数，C 2为答辩得分。
课程目标评价内容考勤
课堂
表现
业务考核
课程总评成绩
目标2 目标3
目标分值50 50 70 30 100
学生平均得
分
A B C1C2λ1(A+B) + λ2C
课程目标达成度评价值计算具体说明如下。
课程目
标
考核环节目标分值学生平均得分达成度计算示例
课程目标1 考勤50 A 课堂表现50 B
课程目
标2
业务考核70 C1
课程目
标3
答辩30 C2
课程总体目标总评成绩100 λ1(A+B)+λ2C
100
C
+
B)
+
(A
2
1
λ
λ
=
课程总目标达成度
五、本课程与其它课程的联系与分工
（一）先修课
高等数学、大学物理、画法几何、机械原理、电工电子学（二）后续课
机械设计、机电传动控制、计算机辅助制造、毕业设计等。
六、建议教材及教学参考书
[1] 邵丹军，孙琴．机械创新设计实习指导书．自编，2012
[2] 邵丹军，孙琴．机械创新设计实习报告．自编，2012
[3] 邵丹军，孙琴．RObPRo软件中文手册．自编，2012。