机械创新设计(较完整版)
机械创新设计方案
1．发明的级别
发明级别与知识的关系
第二十三页，共92页。
第四章 机械系统方案的创新设计
第三节 TRIZ理论与创新(chuàngxīn)设计
一、TRIZ理论(lǐlùn)概述（续）
（二）发明(fāmíng)的级别与应用前提概述（续）
2．TRIZ的理论前提
TRIZ为俄文字母对应的拉丁字母缩写，含义为发明问题 的解决理论，也有人将其译为技术冲突的解决原理。
TRIZ理论认为发明问题的核心是解决冲突，在设计过程中 ，不断发现冲突，利用发明原理解决冲突，才能获得理想的产 品。
第二十页，共92页。
第四章 机械系统方案的创新设计
第三节 TRIZ理论与创新(chuàngxīn)设计
几何形状等)使两个或几个混合在一起的流分离开，或者使已经分 开的流混合在一起的活动都应称为分离—混合。或者使能量和物
料、能量和信号、物料和信号混合和分离的过程也称为混合—分离。 它具有数量的特征。
（４）接合—分开 用来把体现能量的物理量(如功率、力、位移等)合成(相加)，或者
分解成几个分量的过程；以及用来产生或取消相同或不同物料间结合力的
方案设计的过程是发散—收 敛的过程，是创新的过程。
其设计过程如框图所示。
原理综合
创新技法 冲突矩阵 解法目录 资源利用
……
构形综合
机构构形 结构构形
确定方案 第六页，共92页。
方案评价
四章 机械系统方案(fāng àn)的创新设计
二节 功能(gōngnéng)综合
功能综合是指将口头(kǒutóu)提出的任务形成技术系统的目的或
1)产品或技术系统的进化有规律可循。
机械创新设计 第九章 机械创新设计实例
能补偿位移和偏 移，有一定的缓冲 减振能力
能补偿位移和偏 移，缓冲减振能力 好
5
机械创新设计—机械创新设计实例
套筒联轴器
凸缘联轴器
十字滑块联轴器
齿轮联轴器 6
机械创新设计—机械创新设计实例
链条联轴器
万向联轴器
弹性套柱销联轴器
尼龙柱销联轴器
7
机械创新设计—机械创新设计实例
方案II A112—A22—B2—C3—D3—E31—F36—G1—H12—H22
15
机械创新设计—机械创新设计实例 实例二 抓斗的原理方案创新设计
抓斗功能 主要用于就地装卸大量散粒物料，用于河口、港口、车 站、矿山、林场等处。 任务的提出 目前使用的一些抓斗，还不能完全满足装卸要求。市场 上希望有一种装卸效率高、作业快、功能全、适用广的散货 抓斗。
2
机械创新设计—机械创新设计实例
第九章 机械创新设计实例
实例一 联轴器的创新设计
联轴器功能 机械中的常用部件，主要用于联接两轴并传递运动和转 矩。 任务的提出 各类机械、机床的转速、载荷、工作环境变化多端，要 求设计人员不断研制新型的联轴器或改进联轴器以适应不同 的工况。
3
机械创新设计—机械创新设计实例
主动轴 n，T
可移式联轴器开发创新设计
左半联轴器
中间元件
右半联轴器
联接元件
联轴器系统结构
联接两轴并传递运动与转矩
联 接
传 递 运 动 与 转 矩
补 偿 两 轴 相 对 位 移
吸 震 缓 冲
润 滑 密 封
维 修 再 生
安 全 保 护
联轴器功能树
从动轴 n，T
机械创新设计课程设计
机械创新设计课程设计1. 引言机械创新设计是一门旨在培养学生创新思维和创造力的课程。
通过本课程的学习，学生将能够熟悉并运用机械设计与创新的理论和方法，发展出独立思考和解决问题的能力。
本文档将介绍机械创新设计课程的设计目标、教学大纲、教学方法和评估方式。
2. 设计目标机械创新设计课程的设计目标如下：•培养学生在机械设计与创新领域的专业知识与技能；•培养学生的团队合作与沟通能力，能够在团队中有效协作完成项目；•培养学生的创新思维和创造力，能够独立思考和解决问题；•培养学生的实践能力，能够将理论知识应用于实际项目中。
3. 教学大纲3.1. 课程结构•第一阶段：理论学习–机械设计与创新基础–创新思维和解决问题方法论–机械创新案例分析•第二阶段：项目实践–组队项目：每个小组选择并完成一个机械创新项目–项目管理与协作–设计方法与工具使用3.2. 教学内容3.2.1. 机械设计与创新基础•机械设计的基本原理和方法•机械元件的选择与设计•设计准则与标准3.2.2. 创新思维和解决问题方法论•创新思维的培养与发展•创造性问题解决方法与工具的使用•设计思维的应用3.2.3. 机械创新案例分析•新产品开发案例分析•创新设计案例研究3.2.4. 组队项目•学生自主选择项目主题•项目需求分析与规划•项目细化与设计3.2.5. 项目管理与协作•项目计划与进度管理•团队协作与沟通•项目风险管理与决策3.2.6. 设计方法与工具使用•机械设计软件的使用•制造和加工工艺的选择•原型制作与测试4. 教学方法本课程采用以下教学方法：•理论教学：通过讲座和案例分析，向学生传授机械设计与创新的基本理论知识。
•实践教学：通过项目实践，让学生将理论知识应用于实际项目中，培养他们的实践能力。
•小组讨论与分享：学生分成小组进行项目实践，并定期进行小组讨论与分享，促进思想交流和团队协作。
•指导与辅导：老师指导学生进行项目设计与实施，并提供必要的辅导和指导。
机械创新设计课程设计 (2)
机械创新设计课程设计机械创新设计课程旨在培养学生的创新意识和设计能力，掌握机械设计和制造的基本知识和技能。
通过课程的学习，使学生学会应用多种工具和技术实现机械设计。
课程目标本课程的目标包括以下几个方面：1.掌握机械设计的基本概念和理论知识。
2.熟练掌握机械设计的各种工具和方法。
3.了解机械制造的基本技术。
4.培养学生的创新意识和实际能力。
5.综合运用所学知识和技能完成机械创新设计项目。
课程内容本课程的内容包括以下几个部分：一、机械设计基础1.机械零部件的分类和构造。
2.常用机械制图符号和标准。
3.制图和三维建模的基本方法与技巧。
4.机械零部件的配合和公差设计。
二、机械工程材料1.常用机械工程材料的特性和应用。
2.材料的物理性能和化学性能分析。
3.材料加工和应用时的注意事项。
三、机械加工工艺1.常用机械加工工艺及其原理。
2.常用机床设备和工具。
3.常用的加工过程和技术。
四、机械设计实践1.针对实例进行机械设计实践。
2.分析、测试和优化机械设计方案。
3.团队合作完成机械创新设计项目。
课程评估本课程的评估方式主要包括以下几个部分：1.课堂表现（20%）2.课程作业（30%）3.设计报告（50%）设计项目本课程的设计项目旨在通过实践锻炼学生的创新能力和实际操作能力，具体内容包括以下几个方向：1.设计一种新型机械产品，如新型传动装置、新型机床、新型工具等。
2.设计一种具有特色的机械系统，如自动化生产线、自动化检测系统等。
3.设计一种针对特定应用的机械设备，如遥控机器人、环保机器人、医疗机器人等。
结论通过机械创新设计课程的学习，学生将掌握机械设计和制造的基本知识和技能，培养出自己的创新能力和实际操作能力，从而为机械行业的发展做出更多的贡献。
机械创新设计(较完整版)
机械创新设计(较完整版)第一讲1、机械创新设计与现代设计、常规设计有什么差异和关联？创新设计方法:充分发挥设计者的创造力,利用人类现有相关科学技术知识,实现创新构思,获得新颖性、创造性、实用性成果.特点：强调发挥创造性，提出新方案，提供新颖。
独特的设计方法，获得具有创新性、新颖性、实用性的成果。
现代设计:以计算机为工具，运用各类工程应用软件及现代设计理念进行的机械设计。
常规设计：常规设计是以应用公式、图标为先导，已成熟的技术为基础，借助设计经验等常规方法进行设计关联：机械常规设计始终是最基本的机械设计方法，在强调现代设计、创新设计时不可忽视其重要性。
创新设计的基础——常规、现代设计方法的综合、灵活运用。
现代设计方法仅仅借助了先进、高效的计算机应用手段，提高了设计过程的效率，但没有脱离常规设计的思维。
2.现代创新人才应具备那些基本素质？(1) 具备必须的基础知识和专业知识(2) 不断进取与追求的精神(3) 合理的创新思维方式（突破传统定式）(4) 善于捕捉瞬间的灵感（创新的必备条件）(5) 掌握一定的创新技法3.学习机械创新设计的内容有那些？1.机构的创新设计2.机构应用创新设计3.机构组合设计产生新机构系统4.机械结构的创新设计5.利用反求原理进行创新设计6.利用仿生原理进行创新设计第二讲1简述创造性思维四大特性(方法的开放性；过程的自觉性；解决问题的顿悟性；结果的独特性)。
影响创造性思维形成与发展的主要因素包括哪些？(1)天赋能力：与生俱来的所有神经元(2)生活实践：后天实践活动具有的重大意义(3)科学地学习与训练科学、简单易行的专业学习与训练2．了解和阐述创造性思维、创造活动、创造能力三者的关系。
3.理解综合、分离创造原理的特性和基本实施途径。
概念：有目的的将复杂对象分解，提取核心技术，并利用于其他新事物。
特征：1）与综合创造原理对立，但不矛盾；2）冲破事物原有形态的限制，在分离中产生新的技术价值；3）实质上综合法与分离法两者无明显界限，实践中常常相互贯穿，共同促成新事物。
机械创新设计
3、反常规性
反常规性就是追求新、奇、特，也是创造性思 维的一大特点 。为了获得新、奇、特的构思，必 须采用“反常规”的思路，也就是只有奇思异想， 才能避免“构思平庸”、“与人雷同”而不落俗 套。 例如:飞机在空中飞翔，为了克服空气的阻力， 必须将机身及翅膀做得非常光滑。可是，美国道 格拉斯公司的科技人员用“反常规思维”提出： “在飞机翅膀上钻很多小孔会怎么样？”他们真 的在机翼表面打了无数的微孔，结果在试验中发 现，微孔可以吸附周围的空气，消除紊流，从而 大大地减小了空气的阻力。据此作出样机后，终 于产生了可节油４０％的飞机。
电动机通过减速器和链 条与链轮连接，通过电动机 的正反转控制黑板的上下移 动。电动机正转，带动外侧 的黑板向上移动，内侧的黑 板向下移动，电动机反转， 带动外侧的黑板向下移动， 内侧的黑板向上移动。另在 上边框的内框和外框顶端各 安装一个行程开关，运动到 上边框或下边框时，触及行 程开关，使电路断开，电动 机停止转动，实现黑板运动 的自动停止。 减速器与下链轮联接、 下链轮通过链条与上链轮联 接、上链轮通过链条与黑板 联接，实现两块黑板的同步、 反向运动。
2、类比法
类比法是将所研究和思考的事物与人们熟悉的、并与之有共同点 的某一事物进行对照和比较，从比较中找到它们的相似点和不同点， 并进行逻辑推理，在同中求异或异中求同中实现创新。
3、移植法
移植法是指借用某一领域的成果，引用、渗透到其他领域，用以 变革和创新。
4、组合法
组合法是指将两种或两种以上的技术、事物、产品、材料等进行 有机的组合，以产生新的事物或成果的技法。
4、突发性
突发性就是在时间上，以一种突发的形式迸发出 创造性的思想火花，新的观念，在极短的时间里， 脱颖而出。这种创造性思维的突发性，或者是在长 期构思酝酿后的自然爆发，或者是受某一偶然因素 的触发。突发性往往都是灵感思维的展现。 阿基米德与金冠之谜的故事，就是这种突发 性的灵感思维一个很好的例子。想象、直觉、灵感 等非逻辑思维，对突发性起着决定性的作用。
机械创新设计范例1
机械创新设计范例11. 引言机械创新设计是指在工程领域中，通过引入新的机械设计理念和技术，设计出具有创新性和优越性能的机械产品。
本文将介绍一个机械创新设计的范例，以展示机械创新设计的方法和过程。
2. 范例介绍2.1 背景在工业生产中，传统的液压系统在某些应用中存在一些问题，例如能效低、噪音大、易损件多等。
为了解决这些问题，我们进行了一项机械创新设计。
2.2 设计目标本次设计的目标是开发一种新型液压系统，具有以下特点：•高能效性：提高工作效率，降低能源消耗。
•低噪音：减少噪音污染，提供更好的工作环境。
•高可靠性：降低易损件的使用，减少维修成本。
2.3 设计过程本次设计包括以下步骤：1.确定需求：分析传统液压系统的问题，确定设计目标。
2.市场调研：了解当前市场上已有的液压系统，并分析其优缺点。
3.创新设计：根据需求和市场调研结果，进行创新设计。
4.模拟分析：通过计算机仿真软件对设计方案进行分析和优化。
5.实验验证：制作样机并进行实验验证，评估设计方案的性能。
6.优化改进：根据实验结果，进行相应的优化改进。
3. 设计方案在本次设计中，我们提出了一种新的液压系统设计方案。
该方案的核心思想是引入变频电机和可调速液压泵，通过控制系统对液压泵进行精确调速，从而实现高能效和低噪音。
3.1 变频电机传统液压系统中使用定频电机驱动液压泵，无法根据实际工况调整工作速度，造成能源浪费和噪音污染。
而我们采用的变频电机能够根据需求实时调整转速，提高工作效率，并且减少噪音。
3.2 可调速液压泵传统液压系统中使用的液压泵转速固定，无法适应不同工作负载的需求。
而我们采用的可调速液压泵可以根据需要实时调整转速，提供所需的液压工作压力和流量，从而提高工作效率和能源利用率。
3.3 控制系统为了实现对变频电机和可调速液压泵的精确控制，我们设计了一个先进的控制系统。
该控制系统可以根据实际工况自动调整液压泵的转速，并监测液压系统的工作状态，提供实时报警和故障诊断功能。
机械创新设计
机械创新设计说明书题 目： 多功能笔记本收纳盒 院（部）： 应用技术学院 专业： 机械设计制造及其自动化 班级：学生姓名： 指导教师： 完成日期：技术领域:本实用新型关于一种笔记本收纳、放置支架，具体为一种可自动收纳笔记本、支持多个USB插头、集笔记本散热与一体。
背景技术:目前市场可以见到的笔记本支架各种各样，但均是结构简单，功能单一，而且没有收纳功能，然而在我们生活中，我们有时候需要的各种功能我们的笔记本又达不到使用要求，所以我们常常需要接各种外置的设备，所以我们需要很多的USB接口或者其他的接口转换器；当我们使用个别软件或者玩游戏时，电脑通常都会发热，所以一个可以使电脑散热良好的产品正是我们所需要的；电脑的清洁问题，往往是我们所面临的一件麻烦的事，所以我们需要一个时常会把电脑不用的时候收好，但是电脑上往往会接各种数据线，所以在不用的时候可以直接收好电脑是我们不变的选择；我们在寝室的时候，习惯性的把电脑垫高，会使自己用起来感觉舒服些，其实是把电脑适当的垫高可以有效的保护自己的颈部，所以为了我们的健康、方便、整洁，我们设计了一多功能电脑收纳盒。
现有的笔记本支架产品设计改良的首要问题１、产品是以功能为核心的，没有功能的存在，产品也将不复存在。
而功能存在的前提条件是需求，即需求不存在功能也将不复存在。
2、接下来相同的功能可以用不同的原理来实现，随着科技的进步，在需求、功能存在的前提下，原理在不断的更新，随之产品在不断更新。
3、随着原理的确定，我们可以用不同的结构方式去构造产品，即相同的原理可以对应不同的结构方式。
而结构方式以原理为核心的同时，依据就是材料与工艺。
4、当一种结构方式成熟以后，以上所言的产品就进入了成长期，这时的产品会被设计成不同风格，以满足需求的差异，即同样的结构我们可以用不同的造型风格来最终完善产品。
产品设计市场环境因素（市场消费趋势、成本）B D AC 人的因素(人机关系、使用方式） 技术因素（材料与工艺、结构和功能） 审美形态要素（色彩、情感与个性化、文化）外接USB插头太多电脑USB插孔太少电脑与桌面接触，散热条件不好电脑长期暴露在空气中，会进入灰尘发明内容分析问题：1、在寝室里，很多的人都会把电脑垫高，使眼睛与电脑保持平视，不会俯视，因为这样会使你的脖子保持正常的高度，所以你的脖子不会酸。
机械创新设计003
1
往复移动 齿条齿轮 扇形齿轮 定轴轮系 离心调速
盒式
2
往复摆动 滑块曲柄 摇杆曲柄 周转轮系
飞轮 袋式
3
摩擦轮系
⑤原理方案
N=2×2 ×3 ×2 × 2= 48 种
选择：往复移动（Ⅰ1）-齿条齿轮（Ⅱ1 1）-定轴轮 系（Ⅲ 1）-飞轮（Ⅳ2）-盒式（Ⅴ1）组合，该设 计已为专利产品。
2 设计目录
理想
寿命km 20×103 30×103 40×103 60×103 80×103 100×103 120×103 140×103 200×103 300×103 500×103
3 模糊评分法 1）隶属度
隶属度表示某方案对评价标准的从属程度， 0-1表达，越接近1，隶属度越高。 隶属度可用统计方法求得；也可通过隶属函 数求得。
Ｂ＝Ａ·Ｒ＝［ｂ１，ｂ２， …ｂｊ …ｂｎ］
④方案选优 两个原则：最高隶属度原则；
排序原则 （同级中隶属度高者在先） 例：对以下５个方案进行排序选优 已知：评价标准 Ｘ＝｛优，中，差｝ 综合模糊评价集：
Ｂ１＝｛０．３８，０．３４，０．２８｝ Ｂ２＝｛０．１１，０．４８，０．４１｝ Ｂ３＝｛０．２８，０．３９，０．３３｝ Ｂ４＝｛０．５２，０．３２，０．１６｝ Ｂ 5＝｛０．０８，０．４０，０．５２｝ 按最高隶属度原则评价，方案１，４为优，方案２，３为中，方案５为差 方案排序：４，１，３，２，５。方案４为最优
破壳 外部加压
内部加压
去壳：培养薄壳 核桃、化学方法
溶壳
螺纹加工机总体方案分析
激光分层实体制造设备的功能分析
激光分层实体制造设备利用激光对箔材 进行切割获得一个层面的形状，将层面叠加 胶接起来获得三维实体。
机械创新设计(设计实例论文)
机械创新设计(设计实例论文)本设计的目的在于改进洗瓶机推瓶机构，以适应现代啤酒瓶的回收和清洗要求，提高生产效率和经济效益。
传统的人工刷洗工艺已无法满足生产需求，因此自动化的洗瓶机设备应运而生。
本文将对洗瓶机推瓶机构的原理方案进行分析和设计。
洗瓶机主要由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。
瓶子放在两个同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。
当推头M 把瓶子推向前进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。
当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。
为了完成设计任务，需要通过组合机构使推头M以接近均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后推头快速返回原位，准备第二个工作循环。
同时，导辊及其上方的转动的刷子不停地转动，完成瓶子外围的清洗。
洗瓶机推瓶机构的改进设计将采用新的技术和材料，以提高清洗效果和耐用性。
具体方案包括使用外部推力或传送带传送等方式实现瓶子的移动，以及使用刷子清洗或高压水清洗等方式完成清洗功能。
动力源可以选择电动机、汽油机、柴油机或液动机等，传动方式可以采用气动马链传动、移物传动、齿轮传动、蜗杆传动或带传动等。
同时，可以使用清洗毛巾、高压水清洗、刷子清洗等不同的清洗方式，以满足不同瓶子的清洗需求。
通过以上的设计和改进，洗瓶机推瓶机构将实现更加高效、自动化的生产方式，为工业生产和社会生活带来更大的便利和经济效益。
根据使用要求或工艺要求设计机构时，首先需要考虑采用何种功能原理来实现这些要求。
不同的功能原理所要求的运动规律设计也不同。
洗瓶机构的工作情况示意图如下图所示。
待洗的瓶子放在两个转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。
推头M将瓶子推向前进时，转动的刷子就把瓶子外面洗净。
当一个瓶子将洗涮完毕时，后一个待洗的瓶子已进入导辊待推。
根据原始设计数据和设计要求，瓶子尺寸为大端直径D=80mm，长200mm，小端直径d=25mm。
推进距离l=600mm，推瓶机构应使推头M以接近均匀的速度推瓶，平衡地接触和脱离瓶子。
机械创新设计
PPT文档演模板
•平行四边形机构与内啮合齿 轮机构II型串联组合II
•三套平行机构并联组合
•内平动齿机械轮创新减设速计 器
第一节 平动齿轮传动机构
将 机 架 AD 和 连 杆 BC缩短，转动副A 和D位于平动的外 齿轮的齿板内部
PPT文档演模板
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。
PPT文档演模板
机械创新设计
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
机械创新设计
PPT文档演模板
2020/11/18
机械创新设计
第11章 机械创新设计实例分析
第一节 平动齿轮传动机构
AB = EF = CD
平行四边形机构与外啮合齿轮机构 II型串联组合的特点
1. 传动比小于1，可实现增 速传动；
2. 体积过大，应用前景不好
PPT文档演模板
•外齿 轮
•外齿 轮
机械创新设计
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。
PPT文档演模板
机械创新设计
第一节 平动齿轮传动机构
三、平动齿轮机构的演化
平动发生器是平动齿轮机构的关键技术。不同的平动发生器，会演化出 结构不同的平动齿轮机构，相同的平动发生器，结构不同，也会演化出性能 差异很大的平动齿轮传动装置。
机械创新设计方案..
机械创新设计方案..《机械创新设计方案》在当今科技飞速发展的时代，机械创新设计成为推动工业进步和社会发展的重要力量。
机械创新设计不仅仅是对现有机械产品的改进和优化，更是对全新机械概念和功能的探索与创造。
机械创新设计的重要性不言而喻。
它能够提高生产效率，降低生产成本，提升产品质量和性能，增强企业的市场竞争力。
同时，创新的机械设计也有助于解决一些社会面临的重大问题，如资源短缺、环境保护和能源危机等。
一个成功的机械创新设计方案通常需要从多个方面进行考虑。
首先是需求分析。
明确设计的目标和需求是至关重要的。
这包括了解市场需求、用户需求以及行业发展趋势。
例如，在农业领域，随着人口的增长和耕地面积的减少，对于高效、精准的农业机械的需求日益增加。
设计师需要深入了解农民在种植、收割、灌溉等环节中的痛点和期望，从而有针对性地进行设计。
其次是功能创新。
机械产品的功能是其核心价值所在。
通过创新的思维和方法，为机械产品赋予新的功能或者优化现有的功能，能够极大地提升产品的竞争力。
比如，传统的起重机主要用于重物的吊起和搬运，而创新的设计可以使其具备自动定位、智能避障等功能，提高工作的安全性和效率。
再者是结构创新。
合理的结构设计不仅能够保证机械产品的稳定性和可靠性，还能够降低制造成本和维护难度。
采用新型的材料和制造工艺，如高强度铝合金、碳纤维复合材料以及 3D 打印技术等，可以实现结构的轻量化和复杂化，从而提升机械产品的性能。
在机械创新设计中，还需要注重人机交互的优化。
良好的人机交互设计能够提高操作人员的工作舒适度和效率，减少操作失误和事故的发生。
例如，为机械设备配备清晰直观的显示屏、便捷的操作手柄和符合人体工程学的座椅等。
下面以一款智能物流分拣机器人为例，来详细阐述机械创新设计方案的具体内容。
这款智能物流分拣机器人的设计目标是实现高效、准确的物流包裹分拣。
在需求分析阶段，我们了解到当前物流行业面临着包裹数量急剧增加、人工分拣效率低下和错误率高等问题。
《机械创新设计》doc版
《机械创新设计》doc版《机械创新设计》doc版膀莄蒄蚄袀膇莀蚃羂莃芆螃肅膆薄螂螄莁蒀螁袇膄蒆螀聿葿莂蝿膁节蚁螈袁肅薇螇羃芀蒃螇肆肃荿袆螅艿芅袅袇肂薃袄羀芇蕿袃膂膀蒅袂袂莅莁袁羄膈蚀袁肆莄薆袀腿膆蒂罿袈莂莈薅羁膅芄薅膃莀蚃薄袃芃蕿薃羅蒈蒄薂肇芁莀薁膀肄虿薀衿芀薅虿羁肂蒁虿肄芈莇蚈螃肁莃蚇羆莆蚂蚆肈腿薈蚅膀莄蒄蚄袀膇莀蚃羂莃芆螃肅膆薄螂螄莁蒀螁袇膄蒆螀聿葿莂蝿膁节蚁螈袁肅薇螇羃芀蒃螇肆肃荿袆螅艿芅袅袇肂薃袄羀芇蕿袃膂膀蒅袂袂莅莁袁羄膈蚀袁肆莄薆袀腿膆蒂罿袈莂莈薅羁膅芄薅膃莀蚃薄袃芃蕿薃羅蒈蒄薂肇芁莀薁膀肄虿薀衿芀薅虿羁肂蒁虿肄芈莇蚈螃肁莃蚇羆莆蚂蚆肈腿薈蚅膀莄蒄蚄袀膇莀蚃羂莃芆螃肅膆薄螂螄莁蒀螁袇膄蒆螀聿葿莂蝿膁节蚁螈袁肅薇螇羃芀蒃螇肆肃荿袆螅艿芅袅袇肂薃袄羀芇蕿袃膂膀蒅袂袂莅莁袁羄膈蚀袁肆莄薆袀腿膆蒂罿袈莂莈薅羁膅芄薅膃莀蚃薄袃芃蕿薃羅蒈蒄薂肇芁莀薁膀肄虿薀衿芀薅虿羁肂蒁虿肄芈莇蚈螃肁莃蚇羆莆蚂蚆肈腿薈蚅膀莄蒄蚄袀膇莀蚃羂莃芆螃肅膆薄螂螄莁蒀螁袇膄蒆螀聿葿莂蝿膁节蚁螈袁肅薇机械创新设计创新设计项目：新型助残车系列设计者：阮成功设计者所在单位：福州大学机械系机械电子工程专业福州大学98级综合班指导老师：叶仲和教授新型助残车系列福州大学机械工程系阮成功随着城市规模的进一步扩大，居民住房条件的进一步改善，厂矿企事业单位、居民住宅区中高楼林立，楼道中因缺乏电梯造成如购物后的搬运不便，老弱病残者及医院急救时病人的上下楼困难等问题。
其独特的四齿啮合式车轮及双自由度传动系统、单片机控制的智能控制系统，保证在整个过程中系统的振动小、运行平稳。
加之其结构简便，操作简单，载重量大,因而适用于残疾人助残车系列，稍经组合还可以应用于居民住宅区及厂矿企事业单位的上下楼物品搬运。
1 现有装置的结构与分析现有装置的结构有一种是在回绕轴心转动的分叉构件(三叉或两叉)的每个叉端设置能相对叉杆空转的小圆轮(见图1 )。
当将它们设置在车架下方时，通过推拉车架沿楼梯倾斜方向运动，小轮在楼梯的垂直面和水平面上接触滚动，从而解决了一般车轮无法上下楼梯的问题。
机械创新设计
1、机械创新设计：是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术成果进行创新构思，设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品的一种实践活动。
2、机械创新设计包含两部分：一是改进完善生产或生活中现有机械产品的可靠性、经济性、适用性等技术性能；二是创造设计出能满足新的生产或生活需要的新机器、新产品。
3、体现创新意识的思维方法：综合、还原、对应、移植、离散、逆反。
4、创新设计的原则：创新原则、实用原则、经济原则、美观原则、道德原则、技术规范原则、可持续发展原则。
5、创造技法：移植法、头脑风暴法、默写式头脑风暴法、KJ法、集思广益法、德尔菲法、戈登法、卡片法、NM法、联想法、组合法、设问法。
（移植法：发明者把某一种技术领域中的技术手段和方法，移植应用到另一技术领域，从而得到新发明。
技术手段移植、技术原理移植、技术功能移植）（头脑风暴法：是一种从心里上激励群体创新活动的最通用的方法，形容创造性思维自由奔放、打破常规，创新设想如暴风骤雨般的激烈涌现。
原则：自由畅想原则、严禁评判原则、谋求数量原则、借题发挥原则。
）6、产品创新有两类：第一类是原理上的改变，如从无到有的创新；第二类是在第一类的基础上进行改进，这类改进更符合使用者的行为习惯和个性需求。
在产品设计过程中，能集中体现这两类创新的工作就是机械运动系统方案创新设计7、机械产品的设计一般要经历一下四个阶段：规划设计阶段、方案设计阶段、技术设计阶段、施工设计阶段8、“数”是发展的核心；“精”是发展的关键；“极”是发展的焦点；“集”是发展的方法；“自”是发展的条件；“网”是发展的道路；“智”是发展的前景；“绿”是发展的必然。
（以上八者彼此渗透，相互促进）9、回顾TRIZ研究的历史，阐述了TRIZ发展的4个时期，即:萌芽时期、初建时期、发展时期、成熟时期。
TRIZ研究的现状，指出西方发达国家美、德、英、法、瑞典及俄罗斯、日本等走在了世界的前列，我国还处在TRIZ理论的引进、宣传与推广阶段.目前，TRIZ发展已进入成熟期,TRIZ原理不仅应用于发明创造，还可用于企业管理、社会政治、经济、商贸、建筑、教育等非技术领域.今后TRIZ的发展趋势为TRIZ自身的完善及与其他方法的集成,经过20—30年的时间,将进入衰退期.20—30年以后,将会出现更高级的"TRIZ"来解决五级(重大)发明问题。
机械创新设计-系统方案
机械创新设计-系统方案引言机械创新设计是现代科技发展的重要方向之一，通过引入新的技术和思路，来改进机械产品的性能和功能。
系统方案是机械创新设计中的一个重要环节，它包括了机械系统的整体设计思路、组成部件的选择和配置、以及系统的运行原理等内容。
本文将以一个智能家居系统的设计为例，详细介绍机械创新设计的系统方案。
1. 设计背景和目标智能家居系统是一个集成了各种智能设备和传感器的系统，通过互联网进行远程控制和监测。
它可以实现自动化控制、智能化管理和远程操作等功能，为用户提供更加方便和舒适的生活体验。
本次机械创新设计旨在开发一种智能家居系统，包括智能门锁、智能灯光和智能温控等功能。
2. 系统方案设计2.1 总体设计思路智能家居系统的总体设计思路是通过互联网连接和控制各个智能设备和传感器，实现远程控制和监测。
系统采用模块化设计，每个功能模块独立运行，并且可以根据用户需求进行扩展和定制。
系统分为硬件和软件两个部分，硬件部分包括各种智能设备和传感器，软件部分包括移动应用和云服务。
2.2 硬件设计本系统硬件设计包括智能门锁、智能灯光和智能温控等功能模块。
2.2.1 智能门锁智能门锁使用了先进的指纹识别和密码识别技术，用户可以通过指纹或密码开启门锁。
门锁使用无线通信技术与云服务进行连接，用户可以通过手机应用随时监控门锁状态和控制门锁的开关。
2.2.2 智能灯光智能灯光使用了可调光和可调色温技术，用户可以通过手机应用调整灯光的亮度和色温。
智能灯光也可以根据用户的习惯和需求进行自动调节，例如根据室内光线强度实现自动调整亮度。
2.2.3 智能温控智能温控使用了温度传感器和智能控制器，可以实时监测室内温度，并根据用户设定的温度范围进行自动调节。
用户可以通过手机应用预设不同时间段的温度设置，智能温控会自动根据时间进行调整。
2.3 软件设计本系统软件设计包括移动应用和云服务两部分。
2.3.1 移动应用移动应用是用户与智能家居系统交互的界面，用户可以通过移动应用实现对智能设备和传感器的控制和监测。
机械创新设计课程设计说明书精选全文
可编辑修改精选全文完整版目录一、创意构思与前景分析 (2)二、设计步骤 (3)三、零件设计与图形展示……………………………………四、设计小结……………………………………五、参考资料……………………………………一、创意构思与前景分析休闲与时尚的结合正是现代人追求的一种生活状态。
鞋，作为一种生活必需品，有着巨大的市场。
然而我们还常常抱怨、不满，因为现在的鞋还有很多不尽人意的地方，当你还在为冬天脚冷而恐惧时；当你还在为孩子的炫灯鞋的巨大电池消耗而烦恼时；当你还在夜间行走没有光源而抱怨时——一种带发电装置的多功能鞋被期待发明着……我们的设计是一款多功能鞋的发电装置。
通过在鞋内设置简单的机构系统和能量转换系统，就可以让我们的脚不再寒冷，让我们炫灯有用不完的电，夜间出行将不再可怕……如果我们的装置被应用到实际中，那么鞋将不再是功能单一生活必需品，而真正成为休闲与时尚相结合的一种产物。
我们的设计构思是：将脚走路时下蹬的运动转化为旋转运动，再利用旋转磁铁切割线圈生电的原理，提供电能给耗能装置和储电装置用。
设计中要解决的难题：1.由于整个装置需安装在鞋内，所以要求其尺寸必须紧凑。
2.由于下蹬的行程有限，所以我们需要增速机构让旋转磁极尽可能多转，来产生较多的电量。
3.要保证旋转磁极单向旋转。
二、设计步骤1、功能分析（1）.要实现的功能鞋子的保暖、跑马灯及照明（2）.功能实现的原理发明简单的发电装置供电给发热装置、照明装置以及储电装置使用发电装置原理：线圈切割磁力线从而发电分析：现有运动为脚部蹬地进行的直线或弧线往复运动，所需要的运动为线圈切割磁力线时的旋转运动。
2、功能求解（1）运动形式的转换：直线（弧线）运动旋转运动齿轮齿条、绕线轮机构、外棘轮机构。
（其简图如下）齿轮齿条外棘轮机构绕线轮机构摇杆的摆动转化为绕线轮的旋转（2）增速机构；由于整个机构空间有限，为满足机构的的正常工作，需要足够的电量，此时需要增速机构。
机械创新设计模板
机械创新设计（一）课程设计设计题目：基于慧鱼模型的******设计（慧鱼组）其他题目按指导书上的名字班级：学号：姓名：指导教师：2010.7.1目录（要自动生成，可在百度搜索生成过程）一、总体设计方案1、直线自动切割钜的功能……………………………………..？2、设计的数据与要求…………………………………………..？3、方案简介……………………………………………………..？二、执行机构的设计1……………………………………………………. 2……………………………………………….. 3……………………………………………………. 4…………………………………………………….三、传动机构设计1、……………………………………………………..2、……………………………………………….3、………………………………………………….4、…………………………………..总结………………………………………………………...参考文献…………………………………………………...一、一级标题（宋体、三号、加黑）1、二级标题（宋体、四号、加黑）正文部分（宋体、四号、1.5倍行距）文中所有的图从1开始命名，必须有图名，放在图下方。
文中所有的表从1开始命名，必须有表名，放在表上方。
文中所有的符号和公式用公式编辑器编写。
图1.************* (五号、居中)表1.************（五号、居中）名称转速（r/min)直径(mm) 模数m 齿数Z原动机600蜗杆600涡轮7 0.4 14 齿轮2’ 6 0.5 11 齿轮3 11 0.5 20齿轮3’ 6 0.4 11齿轮4 14 0.5 28齿轮4’16 1.25 10齿轮5 42.8 48 1.5 30参考文献[1]郑文玮、吴克坚。
机械原理（第七版）北京：高等教育出版社，2009.6 （五号、宋体）。
机械创新设计(第一章)
可以说，人人都有创造的潜能。关键在于这些潜能能否 被有效激发，并使之强化并形成持久的创造力。实践证明，
只要经过有意识的学习和训练，人的创造力就可以有 效地被激发，并在创造实践中使创造力逐步巩固和提 高。美国通用电器公司对有关科技人员进行创造工程 课程和实践训练，两年后取得很好的效果，按专利数 测算，这些人的创造力提高了三倍。 3、加强创造实践 创造能力的培养关键是加强实践训练。通过听课、阅 读等学习手段只能帮助大家了解创造的知识和技法，还不 能真正形成创造力。只有加强创造实践，用所学的知识去 观察分析客观现象，解决实际问题，设计出别出心裁的作 品，创造力才能形成。
第三节 机械创新设计的概念及过程
一、机械创新设计的概念： 1．机械创新设计（Mechanical Creative Design, MCD）： 充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术 成果（理论、方法、技术、原理等），进行创新构思，设计出 具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品（装置）的一 种实践活动。 2．机械创新设计包含两部分：一是改进完善现有机械产品的 性能；二是创造设计出新机器（产品）
6）积极解忧，不信天命。挫折、失败经常伴随在创新的 全过程中，创新需相信自己的好奇心，不随波逐流或听 天由命；
7）才思敏锐，激情迸发。创新人才思维敏锐，激情迸发 才能进入佳境。 2．非智力因素在创新能力培养中的作用
智力因素：注意力、观察力、想象力、思维能力、记忆力 非智力因素：智力因素以外的心理因素，主要指：兴趣、情感、 意志、性格 1）兴趣、情感；兴趣是人们积极探索某种事物或某种活 动的意识倾向，……兴趣可以使人的感官、大脑处于最活跃的 状态，使人能够最佳地接受教育信息，有效地诱发学习动机、 激发求知欲，兴趣是推动人们去寻求知识的一种力量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 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)。
第一讲1、机械创新设计与现代设计、常规设计有什么差异和关联？创新设计方法:充分发挥设计者的创造力,利用人类现有相关科学技术知识,实现创新构思,获得新颖性、创造性、实用性成果.特点：强调发挥创造性，提出新方案，提供新颖。
独特的设计方法，获得具有创新性、新颖性、实用性的成果。
现代设计:以计算机为工具，运用各类工程应用软件及现代设计理念进行的机械设计。
常规设计：常规设计是以应用公式、图标为先导，已成熟的技术为基础，借助设计经验等常规方法进行设计关联：机械常规设计始终是最基本的机械设计方法，在强调现代设计、创新设计时不可忽视其重要性。
创新设计的基础——常规、现代设计方法的综合、灵活运用。
现代设计方法仅仅借助了先进、高效的计算机应用手段，提高了设计过程的效率，但没有脱离常规设计的思维。
2.现代创新人才应具备那些基本素质？(1) 具备必须的基础知识和专业知识(2) 不断进取与追求的精神(3) 合理的创新思维方式（突破传统定式）(4) 善于捕捉瞬间的灵感（创新的必备条件）(5) 掌握一定的创新技法3.学习机械创新设计的内容有那些？1.机构的创新设计2.机构应用创新设计3.机构组合设计产生新机构系统4.机械结构的创新设计5.利用反求原理进行创新设计6.利用仿生原理进行创新设计第二讲1简述创造性思维四大特性(方法的开放性；过程的自觉性；解决问题的顿悟性；结果的独特性)。
影响创造性思维形成与发展的主要因素包括哪些？(1)天赋能力：与生俱来的所有神经元(2)生活实践：后天实践活动具有的重大意义(3)科学地学习与训练科学、简单易行的专业学习与训练2．了解和阐述创造性思维、创造活动、创造能力三者的关系。
3.理解综合、分离创造原理的特性和基本实施途径。
概念：有目的的将复杂对象分解，提取核心技术，并利用于其他新事物。
特征：1）与综合创造原理对立，但不矛盾；2）冲破事物原有形态的限制，在分离中产生新的技术价值；3）实质上综合法与分离法两者无明显界限，实践中常常相互贯穿，共同促成新事物。
实施途径：1）基于结构的分解；2）基于特性、原理的列举分离第三讲1．学习创造原理的基础知识有什么实际意义？2．物场三要素是指什么？（两个物与一个场）比较完全物场（三个要素齐全的场）、不完全物场（三要素中有两个要素存在的场）、非物场（三要素中仅有一个要素的场）的异同。
3．列举三种所熟悉的创造理论，简述其实施的基本途径。
（1）物场要素变换：电磁场取代机械场（2）物场要素补建：超声波加工（特种加工工艺）第四讲1、实施群体集智法应遵循哪些原则？提出自己运用此法的技巧。
（要求从不同角度提两点）1.自由思考原则：解放思想、消除顾虑2.延迟评判原则：过早的结论会压制不同的想法，可能扼杀有创造性的萌芽3.以量求质原则：相关统计表明，一批设想的价值含量与总数量成非线性正比。
4.综合改善原则：充分利用信息的增值。
２．为什么设问探求法特别强调“善于提问”？简述所学的九种基本提问。
●学习者的基本技能●创造者分析、解决问题的基础①有无其他用途;②能否借用（直接）;③能否改变使用（间接）;④能否扩大（改良）;⑤能否缩小（改良）;⑥能否代用;⑦能否重新调整;⑧能否颠倒;⑨能否组合３．如何理解希望列举中的需求与创造的关系？（1)需求引导创造 (2)创造满足需求第五讲1．什么是黑箱思维方法？试运用黑箱法对身边一常见物品（事件）作功能、特性分析。
（如：手机、电池、电脑、照相机、万用表、卡尺、千分尺、投影仪等）概念：分析未知系统与周边环境的输入、输出及其他关系，了解其原理、结构、功能、特性。
2.系统评估的主要内容包括哪几方面？技术方面；经济方面；社会方面3.加权评价法有哪些主要步骤？计算定量分值与模糊分值方法上有何不同？步骤：1．列举指标；2．加权系数分配；3．无量钢化；4．加权积分；5．结论1.定量积分按规则统一对可量化指标进行评分。
2.模糊评价运用集合和模糊数学的处理，对模糊信息数值化。
第六讲1.叙述平面四杆机构演化成曲柄滑块机构的过程。
如图，将CD的长度增至无穷大即可得到曲柄滑块机构2.以曲柄滑块机构用于中小型压力机设计为例，叙述运用改变运动副尺寸获得创新设计的方法。
第七讲（缺讨论题）一. 机构在机械设计的地位二. 机构的演化和变异1.机架变化影响机构功能2.运动副尺寸、结构变化3.构建尺寸、形状变化（杆、轮、盘）三. 机构的等效取代空间与平面、高副与低副、滑动与滚动第八讲1.了解最简机构、基本机构、Ⅱ级杆组、Ⅲ级杆组的定义及应用。
最简机构：由2个构件和1个运动副组成的开链机构。
特点：●最多构件数为2 ●开链机构基本机构：含有3个以上构件、不能再进行拆分的闭链机构。
（运动副不限）特点：闭链且不可拆分性Ⅱ级杆组：两个构件、三个运动副构成。
Ⅲ级杆组：级杆组由4个构件、6个运动副组成，其中三个内接副，三个外界副。
2.绘制示下列杆组原理简图：（1）Ⅱ杆组内接移动副外接为转动和移动副；（2）Ⅲ杆组3个内接副为转动，外接2个移动、1个转动副；（3）Ⅲ杆组内接副2个为转动副、1个为移动副，外接3个转动副。
（1）内接副为移动副（外接为转动、移动）答案为第三个补充：内接副为转动副（外接为转动、移动）（2）答案为第三个（3）答案为第一个3.列举2种串联机构，指明其实现功能。
第九讲1.机构并联有什么特征？常用并联有哪三种基本类型？（1）刚度质量比大。
因采用并联闭环杆系,杆系理论上只承受拉、压载荷,是典型的二力杆,并且多杆受力，使得传动机构具有很高的承载强度。
（2）动态性能优越。
运动部件质量轻，惯性低,可有效改善伺服控制器的动态性能,使动平台获得很高的进给速度与加速度,适于高速数控作业。
（3）运动精度高。
这是与传统串联机构相比而言的,传统串联机构的加工误差是各个关节的误差积累,而并联机构各个关节的误差可以相互抵消、相互弥补，因此，并联机构是未来机床的发展方向。
（4）多功能灵活性强。
可构成形式多样的布局和自由度组合,在动平台上安装刀具进行多坐标铣、磨、钻、特种曲面加工等，也可安装夹具进行复杂的空间装配，适应性强，是柔性化的理想机构。
（5）使用寿命长。
由于受力结构合理，运动部件磨损小，且没有导轨，不存在铁屑或冷却液进入导轨内部而导致其划伤、磨损或锈蚀现象。
（6）不足：由于结构的原因，它的运动空间较小●I 型并联机构系统●II 型并联机构系统●III 型并联机构系统2.以往返活塞式发动机为例，描述如何通过机构并联实现特定的功能。
如六缸发动机曲轴连杆机构，它由六个曲柄滑块机构并联组合而成，各并联机构的结构尺寸完全相同，六个机构的曲柄设计在同一根曲轴上，并且曲轴分为三组，每组两个，三组曲轴在圆周上均匀布置。
当主动件活塞上下运动时，曲轴即可实现无死点位置的定轴回转运动，克服曲轴滑块的死点问题，而且提高了旧的动平衡性能，可减少发动机的振动3.分析教材P172图26增力机构。
（基础机构、附加机构、实现功能）第十讲1.分析机构的复合组合与叠加组合的差异。
提示：依据定义对比复合组合：一个2自由度机构（基础机构）与两个单自由度机构按一定方式组合形成的封闭机构。
叠加组合：在一个机构（基础）的可动构件上再安装一个或多个机构（附加）的组合方式。
2.为什么附加约束法不同于所述的四类组合？在多自由度机构中，人为地增加约束条件，从而达到机构创新设计的目的。
第十一讲1.叙述、理解机构结构设计的基本要求。
1）功能：运动、承载、精度、耐磨、抗腐等2）使用要求：操作环境、使用环境等。
3）结构工艺性：便于制造、装配、保养、维修4）人机工程：人性化操作、劳动强度、环保2.零部件结构变换主要包括哪四方面内容，试举例说明。
1.形状变换（平带、三角带、同步齿轮带）；2.位置变换（平口带、交叉带、半交叉带）；3.数目变换（三角带的根数，同步齿形带的齿数）；4.尺寸变换（三角带的断面型号、同步齿形带的模数）；第十二讲1.分析教材p207图9.22三种支撑设计的差异，说明其优劣。
2.如何通过改进结构提高零件疲劳强度？1）减少结构尺寸的突变；2）分散应力集中源3.创新设计中低副取代高副有何意义？应注意什么问题？第十三讲为保证设备机架的使用功能主要采用哪些结构措施？第十四讲论述实施反求工程的一般程序。
2.现代创新人才应具备那些基本素质？1．什么是黑箱思维方法？试运用黑箱法对身边一常见物品（事件）作功能、特性分析1.了解最简机构、基本机构、Ⅱ级杆组、Ⅲ级杆组的定义及应用。
2.绘制示下列杆组原理简图：2.以往返活塞式发动机为例，描述如何通过机构并联实现特定的功能。
1.分析机构的复合组合与叠加组合的差异2.零部件结构变换主要包括哪四方面内容，试举例说明。
1.分析教材p207图9.22三种支撑设计的差异，说明其优劣。
创新设计的精髓——意识、技法创新的三大特征新颖、独特、实用在设计领域中提出新的理念、理论、方法，从而得到具有独特、新颖、实用的产品。
思维与能力构成了创新设计的必须条件。
获取机械创新设计成果的三大要素：思维方法、创新理论、创新技法。