机械创新设计复习试题备课讲稿
机械创新设计第讲教案
最有价值的 知识是方法 的知识。 ——笛卡尔
科学发明需要创造方法 ——庞加来
授课教师：杨兰玉 联系方式：
机械创新设计
机构创新设计的思路
机构的变异创新
机构的组合创新
机构的原理移植创新
机构的仿生创新
机构的倒置 例 3：创造一种油泵机构
要抓住事物的本质， 不要被表面现象所迷惑。
例2 电影放映机 提问：间歇运动中应满足什么样的要求？同学自己总结？
5、构件和构件上点的位置导引
钢材送料运动 （构件的位置导引）
电影片的步进运动 （构件上点的位置导引）
插秧运动
（三）组合机构的实例
例1 带有近似停歇的往复运动机构 (一种串联式组合机构)
▲ 设计一个往复运动机构。在滑块运动到最远点时，有一段 时间近似停歇。 ▲ 设想，若用一个做一般平面运动的连杆来带动滑块。 ▲ 要产生近似停歇，则连杆的左端点在一段时间应走出一段 近似圆弧。
B
C
A
D E
它可以分为：一个五杆机构 ＋ 一个齿轮机构
B A
二自由度机构
B
C
A
D E
D E
F = 3×4 - 2×5 ＝ 2
并联式组合机构：以一个多自由度机构为基础机构，将一个或多个单自由度机构（这里统称为 附加机构）的某些输出构件同时接入基础机构。机构输出构件的运动规律是基础机构输入运动规 律的合成。
S t
停歇
▲ 机构的结构分析
ω1
S
P 一个周转齿轮机构 ＋ 一个二杆组
ω1
轨迹P
S
I
II
串联式组合机构
串联式组合机构 将两个或更多的单自由度机构前后相接，前一个机构的输出即作为后一个机构的输入。
《机械创新设计》课程教学大纲
《机械创新设计》课程教学大纲一、课程名称中文名称：机械创新设计英文名称：Machinery Innovation Design二、课程代码11113103三、课程属性专业必修课四、学时数、学分数48（理论学时：44实验学时：4）、3学分五、适用专业四年制本科机械电子工程专业、机械设计制造及其自动化专业、机械工程专业。
六、编制者编制：唐剑兵七、编制日期2015年7月八、本课程的目的和任务本课程是本科机械设计制造及其自动化、机械电子工程、机械工程等专业的一门必修课。
创新设计的目标和任务是训练创新思维、学习创新方法、培养创新设计能力。
通过国际化创新思维的比较，帮助学生建立创新设计的思想，培养学生国际化创新意识和能力，打好创造发明的理论和实践的基础。
中国应该学习和改进创新思维，走向世界的前列。
创新是全世界的基本行为，创新教学适合双语教学，打破国际界限，进入英语讨论环境，在通用语言环境下比较优秀创新思想，树立自己的先进创新理念。
本课程通过阐述国际创新设计思想，达到创新理念的树立；创新思维的形成；创新方法的使用；创新活动的指导四大目的，带领学生一边学习，一边创造性实践。
在系统阐述设计创新和创造的基本原理基础上，介绍了设计问题、创新设计策略、设计创新过程、创新产品特性，创新人文特性等内容，用对比的方法，强调创新不只是技术改进，而是技术，市场，社会效益的综合改进，搭建创新与应用的桥梁。
并联系实例构建了“机械创新设计大赛”、“工程训练综合能力大赛”、“机器人大赛”和“创新创业训练计划”等4大实际任务模块，以项目为导向分析和引导相关课程内容的讲授，并结合实验和实训，最终实现学以致用，手脑并用，以大赛的实际创新产品体现教学的效果。
九、课程的基本要求和特点本课程的学习，要求学生具有活跃的思维能力和较强的动手能力，在掌握正确的创新思维和创新方法后，能开动脑筋，按照一定的功能要求，自己动手设计出新型的机构或装置，并加以实验验证。
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
《机械设计基础》课程设计讲稿
学生需根据设计方案，制作机械 装置的实物模型或仿真模型，并 进行实验验证，以检验设计的可 行性和实用性。
01 02 03 04
详细设计与计算
学生需根据方案设计，进行零部 件的详细设计和计算，绘制装配 图和零件图，并编写设计说明书 。
总结与答辩
学生需在规定的时间内完成设计 任务，并进行总结和答辩，向老 师和同学汇报设计过程和成果。
零件的材料与工艺性分析
总结词
零件的材料与工艺性分析是实现零件的结构设计和满 足机械系统性能要求的前提条件，应根据机械系统的 使用环境和工况进行选择。
详细描述
零件的材料与工艺性分析是机械系统设计中的重要环 节。不同的材料具有不同的物理和化学性能，能够满 足不同的使用环境和工况要求。在选择材料时，需要 考虑材料的强度、刚度、耐腐蚀性、耐磨性等因素， 以确保零件的性能和使用寿命。同时，还需要考虑材 料的工艺性，包括可加工性、可焊接性、可热处理性 等，以确保零件能够通过合理的工艺制造出来。
实用性原则 创新性原则 经济性原则 安全性原则
设计的机械装置应具有实际应用 价值，能够满足一定的使用要求 。
在满足使用要求的前提下，应考 虑制造成本和经济效益，选择合 适的材料和工艺。
课程设计的步骤与要求
任务分析与方案设计
学生需根据设计题目，进行需求 分析和方案设计，确定机械装置 的结构形式和工作原理。
培养创新思维和实践能力
课程设计为学生提供了一个实践平台，通过解决 实际机械设计问题，培养学生的创新思维和实践 能力。
培养团队协作精神
在课程设计中，学生需要分组进行，通过团队协 作，培养学生的沟通、协调和合作能力。
课程设计的基本原则
鼓励学生发挥创新思维，提出新 颖的设计方案，解决实际问题。
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(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。
机械创新设计复习手册
机械创新设计复习手册第一章绪论第一节创新与创新方法1、发现是指原本早已存在的事物，经过人们不断努力和探索后被人们认知的具体结果。
2、发明是指人们提出或完成原本不存在的、经过人们不断努力和探索后提出的或完成的具体结果。
3、创造也是一种完成新成果的过程，但可能具有一定的参照物，而不强调原本不存在的事物。
4、创新是指提出或完成具有独特性、新颖性和实用性的理论或产品的过程。
5、创新与创造关系：无本质差别，创新是创造的具体实现。
但创新更强调创造成果的新颖性、独特性和实用性。
6、从创新内容分，创新分为知识创新、技术创新、应用创新。
技术创新：针对具体的事物，提出并完成具有新颖性、独特性和实用性的新产品的过程。
应用创新：把已存在的事物应用到某个新领域，并发生很大的社会与经济效益的具体实现过程。
7、创新方式：其一是由无到有的创新，其二是由有到新的创新。
8、设计指根据社会或市场的需要，利用已有的知识和经验，依靠人们思维和劳动，借助各种平台（数学方法、实验设备、计算机等）进行反复判断、决策、量化，最终实现把人、物、信息资源转化为产品的过程。
9、创新设计：是指在设计领域中，提出的新的设计理念、新的设计理论或设计方法，从而得到具有独特性和新颖性的产品。
10、机械创新设计：是指机械工程领域内的创新设计，它涉及机械设计理论与方法的创新、制造工艺的创新、材料及其处理的创新、机械产品维护及管理的创新。
第二节常规设计、现代设计与创新设计1、机械设计方法可以分为正向设计和反向设计，正向设计可以分为常规设计、现代设计和创新设计。
2、常规机械设计方法是依据力学和数学建立的理论公式和经验公式为先导，以实践经验为基础，运用图表和手册等技术资料，进行设计计算、绘图和编写设计说明书的过程。
3、现代设计方法强调以计算机为工具，以工程软件为基础，运用现代设计理念进行的机械设计。
4、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知识，进行创新构思、设计出具有新颖性、创造性及实用性机械产品的一种实践活动。
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1. 什么是机构的演化或变异？什么是反求工程？机构的演化或变异是指以某机构为原始机构，在其基础上对组成机构的各个元素进行各种性质的改变或变换，而形成一种功能不同的机构。
把别的国家的科技成果加以引进，消化吸收,改进提高,再进行创新设计，进而发展自己的新技术，称这一过程为反求工程。
2。
什么是机械?机械的特点有哪些方面？机械是用来传递运动或动力的能完成有用机械功的装置，用来变换或传递能量、物料与信息.其特点如下：1）机械首先必须是执行机械运动的装置。
2）机械必须进行物料或信息的变换与传递,并完成有用的机械功。
3）机械中必须要完成能量的转换。
3。
为设计一个性能质量好，经济效益高的机械产品，在拟定机械的功能目标时必须注意哪五个方面的问题？答：1。
拟定功能目标要进行可行性分析2.拟定功能目标要分清主次，要利于功能的实现3.拟定功能目标要利于扩大设计思路4。
拟定功能目标要具有一定的超前意识5。
拟定功能目标要注意产品的生命周期循环问题4。
列举七种以上能够实现从连续转动到连续转动运动变换机构。
答:1．齿轮传动机构2．摩擦轮传动机构3．瞬心线机构4．连杆机构5．带传动机构6．链传动机构7．绳索传动机构8．液力传动9．钢丝软轴传动机构10．万向联轴器5. 什么是定向思维、逆向思维、形象思维和抽象思维?定向思维：基本上属于逻辑性思维一类。
其思维过程总是通过寻找合乎逻辑的、成熟的或常规的方法或途径，循序渐进地推断和认识事物。
逆向思维：是一种反逻辑和反常规的思维方式，其思维常摆脱正常的思考途径，以背逆正常思索途径来寻找解决问题的方法。
形象思维:这种思维形式表现为对事物表面特征的记印,对感知过的形象进行加工、改造，通过联想、想象，从而创造出新形象的过程、想象是形象思维的一种基本方法。
抽象思维：它是凭借概念、判断、推理来概括事物的本质，揭示各事物之间的联系与差距,从而推断出事物具有的新概念的思维模式。
6. 设计增力机构将铰链四杆机构ABCD与摇杆滑块机构EFG串联组合成一个机构，实现滑块G的输出力Q增大。
机械创新设计复习题
机械创新设计复习题1.新世纪教育的特点是：指导性、综合性、社会性、终身性、创造性。
2.从整体上看机械是由原动部分、传动部分、执行部分、控制部分组成。
3.系统分析法的五种模式分别为设问探求法、缺点列举法、希望点列举法、特性列举法、形态分析法4.对于除雪有多种方法，根据实际情况可以采用的方法有：1）除浮雪设备,通常指在卡车底盘上装上除雪铲,主要用于清楚未经压实的雪。
2）处压实雪设备:指平地机,主要用于清除已被压实的雪。
3）除厚雪设备:通常指在装载机上加装推雪铲和轮式推土机,主要用于清除较厚的积雪.常见的除厚雪设备还有抛雪器,雪犁等。
4）吹雪设备:利用高压气流将积雪吹走。
5）扫雪设备:利用滚刷或刮板刷将积雪清除的设备.撒盐设备:能够控制撒布宽度和撒布量的专用机械,通常安装在卡车上,主要用于撒布防滑材料和融雪剂。
5.组合创新技法按照组合的性质可分为同类组合、材料组合、附加组合（或功能组合）、综合组合。
6、旋转运动的换向方式通常有改变电动机的换向、限位开关换向和介轮换向三种。
7、机构串联组合通常为了实现两个目的：改善原有机构的运动特征和使组合机构具有基本机构的特征。
8、机械系统中常用的构件主要有齿轮类构件、凸轮类构件、杆件类构件、块状类构件以及其它具有复杂形状的构件。
9、通过机构构件的演化与变异，可改善机构的运动性能、受力状态提高构件强度或刚度，构型出新机构，实现一些新功能。
常用的的演化变异方法有：利用构件的运动性质进行演化变异；改变构件的结构形状和尺寸；在构件上增加辅助结构；改变构件运动性质。
10. 反求工程是：基于消化吸收先进技术的一系列工作方法的技术的创新设计。
它以设计方法学为指导，以现代设计理论、方法、技术为基础，应用各种专业人员的工程设计经验、知识和创造思维，对已有产品进行解剖、挖潜和开拓，全面掌握已有设计的理论和技术，对已有设计进行创造性再设计。
11.反求工程的研究内容包括探索原产品设计的指导思想、探索原产品原理方案的设计、研究产品的结构设计、确定产品的零部件形状尺寸、确定产品中零件的精度、确定产品中零件的材料、确定产品的工作性能、确定产品的造型、确定产品的维护与管理。
机械创新设计复习题
1.机械系统的基本特性；2.机械系统的组成及其各组成部分的功能；3.现代机械的功能要求；4.机械系统设计的主要任务；在机械系统功能设计时遵循的一般原则；提高机械系统可靠性的措施；提高经济性的措施；5.机械系统设计的一般过程；6.机械系统设计的三个基本特征；7.创新设计的特征；8.创造性思维方法；9.创新设计的法则；10.创新设计的方法；11.机构组合创新设计方法、采用机构组合原理的创新设计、举例；12.采用机构并联组合创新设计方法，设计一种无链传动自行车，并分析说明；13.在机械系统运动方案设计中，如何合理地安排传动机构的顺序；14.基于功能原理的方案设计的重要性；15.为什么说在功能原理、运动规律设计和执行机构的型式设计过程充满了创造性；16.观察各类打印设备，说明实现打印功能其工作机原理的多解性；17.分析齿轮加工工作原理的不同；按范成原理设计机床时运动规律设计的多解性；18.采用刀具与工件间相对运动原理，设计一台加工平面的机床，试问有哪几种工艺动作分解方法，并说明由此产生的各种设计方案的特点；（最少提出两种方案）19.采用刀具与工件间相对运动原理，设计一台加工内孔的机床，试问有哪几种工艺动作分解方法，并说明由此产生的各种设计方案的特点；（最少提出四种方案）20.实现某一个运动规律，可以有多种机构；21.构思实现从动件连续往复直线运动规律的机构，并绘制机构运动简图；（四种以上）22.构思实现牛头刨床刨刀具有急回运动特性的机构，并绘制机构运动简图；（四种以上）23.机械系统运动方案设计的步骤；24.机械系统功能原理方案设计的多解性问题；25.机构选型问题：执行构件的运动形式。
26.执行系统运动循环图的功用、设计；27.执行系统的组成、功能；28.执行系统的设计内容；29.传动系统的组成及其各组成部分的功能；30.按功能对机构分类；31.机械系统运动方案创新设计题目:（1）糕点切片机机械系统运动方案设计（2）自动冲剪机床运动方案设计（3）牛头刨床运动方案设计1.工作原理及工艺动作过程牛头刨床有两个执行末端件—刨刀,工作台.。
机械创新设计3机械创新设计的选题专题培训课件
世 纪 英 国 卓 越 的 物 理 学 家 。 原 名 W. 汤 姆 孙 （William Thomson），1824年6月26日生于 爱尔兰的贝尔法斯特，1907年12月17日在苏格 兰的内瑟霍尔逝世。由于装设大西洋海底电缆有 功 ， 英 国 政 府 于 1866 年 封 他 为 爵 士 ， 后 又 于 1892年封他为男爵，称为开尔文男爵，以后他 就改名为开尔文。逝世后，为了纪念这位伟大的 物理学家，将开尔文定为热力学温度的单位，是 现在国际单位制中七个基本单位之一。
机械创新设计
3.7 根据事物的关键弱点确定选题
关键弱点——核心突破点 任何事情都有弱点（或漏洞、不足）——
关键是能够发现这些弱点（尤其是别人发现不 了的弱点）
针对弱点深入探讨、研究、追究，抓住不 放—— 一探到底—— 一旦突破，超过，领先 就一定会取得成果的。
2019/12/20
机械创新设计
3.7 根据事物的关键弱点确定选题
—珍妮机 物流——运输与装货的平衡。
2019/12/20
机械创新设计 3.5 根据遇到的“不方便”确定选 题
不方便——需求—没有得到满足 ——看电视——懒——遥控器 ——适应睡眠姿势可以调整角度
的显示器、电视机 ——时钟控制炉门装置 ——洗衣机滤毛器 ——带刺的铁丝网——美国发明家约瑟夫（牧羊娃） ——新东西不断涌现
老鼠还是打洞高手。 由于有老鼠，人们就会想出一些对付老鼠的办法，诸如发明老鼠药、做出
老鼠夹等等。而老鼠在长期的被毒、被夹过程中又提高了应变力，于是就 得有更好的灭鼠工具产生，因而老鼠不仅可以带动经济的发展，还可以开 发人们的思维能力，使人更加聪明。 老鼠的肉：将来可以作为食用鼠。
第11讲-机械创新设计-总结课件
• 图示为液压挖掘机机构组合示意图，分析该机构 的组合原理，并将其分解成基本机构。
答：该机构是机构叠加组合而成，挖掘机中各机构的组合情况是：
第11讲-机械创新设计-总结
• 功能草图法表达关键技术。 • 下图是用草图法表示的缝纫机挑线机构草图，绘
制其机构运动简图。
第11讲-机械创新设计-总结
• 功能草图法表达关键技术。
• 下图是用草图法表示的冲压机构草图，请绘制其机构运动 简图（原理：凸轮1为主动件，摆杆2与连杆3铰接，通过连 杆3的拉、推动作完成滑块6的上下往复移动）。
• A刀具；B 切削力；C 工件；D机床。 • 在铆接操作中，通过铆枪对铆钉头部施加力的作
用，使铆钉头部发生塑性变形，实现连接功能。 用物场分析法说明，这个工艺系统中的作用场是 （ ）。
第11讲-机械创新设计-总结
• 在路面维修时，使用小型压路机，它体积小、自 身轻，单靠自身重量的作用无法保证压实路面的 质量，若将静态碾压改为振动碾压，也可以通过 较小的自身重量实现压实路面的功能要求。用物 场分析法可以看出，这里的创新在于（ ）。
使用通常的方法不能直接找到此问题的具体解， 那么，就将此问题先通过通用工程参数转换并表 达为一个TRIZ问题，然后利用冲突问题解决矩阵， 获得TRIZ问题的解，最后将TRIZ问题与具体问题相 对照，考虑实际条件的限制，转化为具体问题的 解，并在实际设计中加以实现，最终获得具体问 题的实际解。
第11讲-机械创新设计-总结
第11讲-机械创新设计-总结
• 用物场分析法 • 用物场分析法说明，浮法玻璃制造工艺同垂直引
上法玻璃制造工艺相比的创新点。 • 用物场分析法说明，金属的激光切割与普通的刀
课程设计机械创新
课程设计机械创新一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握机械创新的基本概念、原理和方法，培养学生的创新意识和实践能力。
通过本课程的学习，学生将能够：1.知识目标：理解机械创新的基本概念，掌握机械创新的基本原理和方法，了解机械创新的历史和发展趋势。
2.技能目标：能够运用所学的知识进行简单的机械创新设计，能够分析评价机械创新方案的可行性和优劣。
3.情感态度价值观目标：培养学生的创新意识，提高学生解决实际问题的能力，使学生认识到机械创新在现代社会中的重要性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括机械创新的基本概念、原理和方法，以及机械创新的历史和发展趋势。
具体包括以下几个部分：1.机械创新的基本概念：介绍机械创新的定义、特点和分类。
2.机械创新的基本原理：讲解机械创新的基本原理，如叠加原理、替代原理等。
3.机械创新的方法：介绍常用的机械创新方法，如改进法、组合法、逆向思维法等。
4.机械创新的历史和发展趋势：讲解机械创新的历史发展，以及未来发展趋势。
三、教学方法为了提高教学效果，我们将采用多种教学方法，如讲授法、案例分析法、讨论法、实验法等。
具体方法如下：1.讲授法：通过讲解机械创新的基本概念、原理和方法，使学生掌握相关知识。
2.案例分析法：通过分析典型的机械创新案例，使学生了解机械创新的实际应用。
3.讨论法：学生进行分组讨论，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
4.实验法：安排学生进行机械创新实验，提高学生的实践能力和创新意识。
四、教学资源为了支持教学内容的传授和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选择合适的教材，为学生提供权威、系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备充足的实验设备，确保学生能够进行实践活动。
5.网络资源：利用网络资源，为学生提供更多的学习资料和信息。
五、教学评估本课程的教学评估将全面、客观地评价学生的学习成果。
机械创新设计试题
机械创新设计试题第一篇：机械创新设计试题2011-2012学年第一学期机械创新设计试题一、简答题（15分）1、创新能力的概念？特征？培养创新能力应从哪些方面着手？2、思维的定义？特性？类型？3、常用的创造原理、创新技法有哪些？二：思维应用题（15分）1、如果每户都能上互联网，会给社会带来什么变化？至少说出5种。
2、报纸除了阅读以外，还有什么用？至少说出5种。
3、在老人用的拐杖上增加一些功能，使拐杖能够多用（至少5种功能）。
三：技法应用题（30分）1、请提出对皮鞋的种种希望，并提出改进设想（至少五种）。
2、列举家中电脑的5个缺点，并加以改进。
3、请列举手机的五个缺点，并加以改进。
4、使用设问探求法寻找旅行包的新创意，用表格的形式表达。
5、应用形态分析法探求挖掘机、打印机、电脑、计时装置的新创意（任选一种）。
6、利用信息组合法探求小轿车的新创意，用三维信息组合图表示。
四：综合设计题（40分）1、随着经济的发展，现代社会越来越重视能源的节约和利用，请用创新的原理说说如何在家庭中节电？（至少写出5种）2、一家公司，牛奶十分畅销，但是生产的蛋糕和面包销量不是很好，帮他们想想办法。
将蛋糕和面包的宣传材料嵌入牛奶包装里。
3、我们现在经常享受上网的快乐。
可以通过网络传递信息、查找下载资料、玩游戏等等。
可是盲人要和我们一样上网就会遇到很大困难。
针对“盲人上网”这个课题，请你分析主要困难，并提出解决方案。
4、就你熟悉的结构举例说明功能面变异的实例（从功能面的形状、位置、数量、尺寸大小等方面分别举例）？5、机械产品结构的宜人化设计是从哪些方面考虑的？6、简述技术创新对增强企业核心竞争力的作用。
7、现在高速公路经常发生车祸，一般都是恶性的，但是车速又不能降下来。
请你用创新的办法尽量减少高速公路上车祸的发生。
（提示：可以从公路、也可以从汽车、还可以从管理上等各个方面进行大胆的设想。
）8、你学了机械创新设计这门课有哪些收获（要具体谈）？第二篇：机械创新设计学习机械创新设计后的感想与收获机信087 王橙岩 08080803110239机械创新设计技术是一门培养学生创新意识、提高学生综合素质、启发创新思维、注重工程能力培养、介绍机械创新设计方法与机电产品制作实践的课程。
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机械创新设计复习试题1.什么是机构的演化或变异？什么是反求工程？机构的演化或变异是指以某机构为原始机构，在其基础上对组成机构的各个元素进行各种性质的改变或变换，而形成一种功能不同的机构。
把别的国家的科技成果加以引进，消化吸收，改进提高，再进行创新设计，进而发展自己的新技术，称这一过程为反求工程。
2. 什么是机械？机械的特点有哪些方面？机械是用来传递运动或动力的能完成有用机械功的装置，用来变换或传递能量、物料与信息。
其特点如下：1）机械首先必须是执行机械运动的装置。
2）机械必须进行物料或信息的变换与传递，并完成有用的机械功。
3）机械中必须要完成能量的转换。
3. 为设计一个性能质量好，经济效益高的机械产品，在拟定机械的功能目标时必须注意哪五个方面的问题？答：1.拟定功能目标要进行可行性分析2.拟定功能目标要分清主次，要利于功能的实现3.拟定功能目标要利于扩大设计思路 4.拟定功能目标要具有一定的超前意识 5.拟定功能目标要注意产品的生命周期循环问题4. 列举七种以上能够实现从连续转动到连续转动运动变换机构。
答：1．齿轮传动机构2．摩擦轮传动机构3．瞬心线机构4．连杆机构5．带传动机构6．链传动机构7．绳索传动机构8．液力传动9．钢丝软轴传动机构10．万向联轴器5. 什么是定向思维、逆向思维、形象思维和抽象思维？定向思维：基本上属于逻辑性思维一类。
其思维过程总是通过寻找合乎逻辑的、成熟的或常规的方法或途径，循序渐进地推断和认识事物。
逆向思维：是一种反逻辑和反常规的思维方式，其思维常摆脱正常的思考途径，以背逆正常思索途径来寻找解决问题的方法。
形象思维：这种思维形式表现为对事物表面特征的记印，对感知过的形象进行加工、改造，通过联想、想象，从而创造出新形象的过程、想象是形象思维的一种基本方法。
抽象思维：它是凭借概念、判断、推理来概括事物的本质，揭示各事物之间的联系与差距，从而推断出事物具有的新概念的思维模式6. 设计增力机构将铰链四杆机构ABCD与摇杆滑块机构EFG串联组合成一个机构，实现滑块G的输出力Q增大。
并简单计算输出力Q的大小（用公式表达即可）。
解：前置子机构为铰链四杆机构ABCD，后置子机构为摇杆滑块机构DCE。
若设连杆BC所受力为F，连杆CE所受力为P，则滑块所产生的压力Q为：Q=Pcosα=F×L/S×cosα。
减小α和S，增大L均能增大Q力。
设计时可根据要求确定α、S和L。
一、填空 1. 创新思维：正向思维、逆向思维、发散思维、集中思维、横向思维、纵向思维。
2. 创新原理：组合创新原理、变异创新原理、分离创新原理、逆行创新原理、还原创新原理、群体创新原理、完满创新原理、移植创新原理。
3. 创新技法：缺点列丼法、希望点列丼法、属性列丼法、635法、头脑风暴法、检核表法、形态学分析法、物-场分析法。
4. 创造学之父是奥斯本，他发明了头脑风暴法和检核表法。
5. 阿奇舒勒发明了Triz理论即发明问题解决理论。
五大核心内容：1.创新思维方法与问题分析方法。
2.技术系统进化法则。
3.技术矛盾解决原理。
4.创新问题标准解法。
5.发明问题解决算法ARIZ。
6.基于物理、化学、几何学等工程学原理而构建的知识库 6. Triz理论中，冲突解决矩阵原理有39个工程参数和40个发明问题解决原理可供应用；物-场分析法提出了76种标准解。
二、名词解释 1. 逆向思维：一种反逻辑反常规的思维斱式其思维通常摆脱正常的思维途径，以背逆能正常思索途径来寻找解决问题的解决斱法，思维要点：不挥手段，反其道行之。
发散思维：辐射思维，扩散思维，分散思维，求异思维，开放思维，已解决问题为中心运用横向纵向逆向分合颠倒质疑对称等思维斱法，找出尽可能多的答案。
横向思维：同一阶段不同事物之间的比较，具有同时性，横断性，开放性。
2. 635法：“又称默写式智力激励法、默写式头脑风暴法是德国人鲁尔已赫根据德意志民族习惯于沉思的性格提出来的以及由于数人争着发言易使点子遗漏的缺点，对奥斯本智力激励法进行改造而创立的，每次会议有6人参加坐成一圈，要求每人5分钟内在各自的卡片上写出3个设想，故名“635”法，然后由左向右传递给相邻的人。
每个人接到卡片后，在第二个5分钟再写3个设想，然后再传递出去。
如此传递6次，半小时即可进行完毕，可产生卫生108个设想。
3. 头脑风暴法：称为互动思维，头脑风暴法又可分为直接头脑风暴法（通常简称为头脑风暴法）和质疑头脑风暴法（也称反头脑风暴法）。
前者是在专家群体决策尽可能激发创造性，产生尽可能多的设想的方法，后者则是对前者提出的设想、方案逐一质疑，分析其现实可行性的方法4. 情商：了解自己的情绪；管理自己的情绪；自我激励；了解他人的情绪；管理人际关系。
丹尼尔·戈尔曼接受了萨洛维（P.Salovery）的观点，认为情感智商包含五个主要方面：1.了解自我，监视情绪时时刻刻的变化，能够察觉某种情绪的出现，观察和审视自己的内心体验，它是情感智商的核心，只有认识自己，才能成为自己生活的主宰。
2.自我管理，调控自己的情绪，使之适时适度地表现出来，即能调控自己。
3.自我激励，能够依据活动的某种目标，调动、指挥情绪的能力，它能够使人走出生命中的低潮，重新出发。
4.识别他人的情绪，能够通过细微的社会信号、敏感地感受到他人的需求与欲望，是认知他人的情绪，这是与他人正常交往，实现顺利沟通的基础。
5.处理人际关系，调控自己与他人的情绪反应的技巧。
三、简答 1. 大学生如何提高创新能力（创造力）？答：从五个方面：智商、情商、知识、创新素养、环境。
2. 什么是创造学第一、第二定律，并谈谈你的理解。
答：第一定律：人人都有创造潜力；第二定律：人的创造潜力是可以通过培养开发而得到提高结合自己的实际谈谈对以上两个定律的理解。
3. 如何提高想象力？首先是知识，大量摄取知识让想象力充分发挥。
不过只靠知识增进想象力是不够的，你必须做到想象力无处不在才行。
人生感悟，智慧，想法，人生经历等等也可成为想象力。
（想象力就是无处不在）想象力是可以锻炼的，所谓万事起头难，只要运用的久，想象力就丰富了。
至於如何锻炼就视人而定。
想象力也可靠情绪激发，只要接触到某些事物或是脑海里想到某些东西，情绪受到感触，想象力自然而然的就出来了。
有时还会源源不断不过想象力是不会伴随著烦恼或焦虑出现，这是必须知道的事项。
（你之所以会问这问题想必你一定是极其焦虑，赶快去除这没用的情绪。
）4. Triz理论的主要理论体系有：系统进化理论；发明等级问题；理想化解决斱法；冲突解决矩阵；物-场分析法；ARIZ（计算机辅助创新）四、分析题1. 组合创新原理设计一种夹紧装置戒冲压装置，并列出力的放大解决目录。
2. 再生运动链对夹紧装置戒者牛头刨床：先分析有几个杆、几种运动副组成，然后写拓扑矩阵，画运动链图。
3. 物-场分析法结合给出实例建立物-场模型例1. 建立破碎机的物-场模型，改变力场：冲击力、挤压、碾压、摩擦例2. 设计一款地板毛发清除器，场：粘结，开发：静电式的毛发清除器。
一：名词解释1. 创新：人类运用已有的知识，技能和经验，研究新事物，解决新问题，产生新的思想及物质成果，用以满足人类物质及精神生活需求的社会实践活动。
2. 设计：一种创造性的实践活动，创新性是对设计的基本要求，是设计的基本属性，人类社会中的一切物质文明成果都是设计的产物。
3. 功能原理设计的基本方法：首先通过发散思维的方法，尽可能广泛，全面的探索各种可能的功能原理方案，然后通过收敛思维的方法，对这些方案进行分析，比较，评价，从中选择最适宜的功能原理方案。
a) 分功能：复杂装置的总功能需要通过装置中各部分的组合与协调来实现，装置各部分所完成的功能。
4. 缩放作用：指改变能量，物质及信息的大小。
5. 存储：对能量，物质及信息在一定时间范围内保存。
6. 如果设计矩阵为对角形矩阵，每一项功能可以被一个参数满足。
7. 耦合设计：设计矩阵不能保证满足功能要求的独立性。
8. 反馈：从主机构运动过程中提取出信息，实时的输入到主机构中去。
9. 运动独立性：各机构的运动是互相独立的。
10. 运动相关式：各组合机构的运动相互见有一定影响。
11. 连杆类配：将机构转化为一般化运动链后，可以得到一个或几个运动链，每一个运动链中包含不同数量的运动副和杆。
二：填空1.创新两个显著特征：新颖性，实用性。
2.工艺系统三要素：作用场，工作头形状，工作头运动方式。
3.基本逻辑功能元包括：与，或，非。
4.机构并联组合方法：①型并联，②型并联，③型并联5.结构组合创新设计方法：同类组合，异类组合，功能附加组合，材料组合。
6.社会需求具有：多样性，动态性。
7.相对论，量子力学和原子理论构成了20世纪科学技术发展的三大理论。
8.实现技术进步通常有两种途径：一种是技术引进，另一种是自主开发。
9.功能元素应具备：基本，完备，可解。
10.创造力开发的具体内容可以分为三个方面：创造力的发现，创造力的培养，创造力的整合。
四：简答题1. 发现问题解决理论的重点内容：在于如何确定出现在技术系统中的冲突种类，如何表达冲突以及如何确定解决冲突的方法。
2. 功能元素的三大特征1. 基本：即他们不能被继续分解。
2. 完备：即用它们可以组合成任意复杂的机械功能。
3.可解：即对每一项功能元素至少存在一种解法。
3.机构串联组合通常为了实现两个目的 1.改善原有机构的运动特征。
2.使组合机构具有基本机构的特征。
4.工艺功能求解的方法1.为新的工艺系统选择作用场和工作头。
2.改善已有工艺系统中的作用场和工作头。
3.为已有的工艺系统添加新的作用场和工作头。
4.为已有的工艺系统选用新的作用场和工作头。
5.结构创新设计引入要素（p113~p118） 1.弹性结构 2.快速连接结构 3.组合结构 4.智能结构6.机构再生运动链方法步骤 1.从一个性能良好的原始机构出发，将其还原为同源的一般化运动链。
2.根据推理得到与之同源的所有再生运动链。
3.通过筛选，施加约束，得到所有可行运动链。
4.再通过评价，选择，得到最适宜的机构。
7.技术移植的主要类型 1.技术原理式移植 2.技术手段式移植 3.技术结构性移植 4.技术功能式移植8.功能原理设计方法和作用 1.功能原理设计的创新会使产品的品质发生质的变化。
2.功能原理设计是提高产品竞争力的重要手段。
3.功能原理设计的基本方法：首先通过发散思维的方法，尽可能广泛，全面地探索各种可能的功能原理方案，然后通过收敛思维的方法，对这些方案进行分析，比较，评价，从中选择最适宜的功能原理方案。
9.探索自然效应的常用方法 1.在已知的自然效应中探索可用的自然效应。
2.发现新的自然效应。
3.创造新的自然效应。