机械创新设计绪论说课.pptx
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机械创新设计第一章-绪论PPT课件
计算机辅助设计
优化设计
虚拟设计
现代 设计 方法
并行设计
可靠性设计
有限元设计-海量PPT模板免费下载
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第二节 常规设计、现代设计与创新设计
三、创新设计
创新设计是指设计人员在设计中发挥创造性，提出新 方案，探索新的设计思路，提供具有社会价值的、新颖 的而且成果独特的设计成果。
其特点是运用创造性思维，强调产品的独特性和新颖 性。其特别强调人在设计过程中，特别是在总体方案、 结构设计中的主导性及创造性作用。
机械加工方法
椰子
化学方法生产 21 -海量PPT模板免费下载
第三节 机械创新设计的内容
一、有关机构的几个名词术语
（1）机构
机器中执行机械运动的装置。
（2）最简机构
发现
发明
创造
创新
原本早已客观 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。
人们提出或完 成原本不存在 的、经过不断 努力和探索后 提出的或完成 的具体结果。
完成新成果的 过程，但这种 新成果可能有 一定的参照物， 而不强调原本 不存在的事物。
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。
18 -海量PPT模板免费下载
第二节 常规设计、现代设计与创新设计
2、现代设计方法
采用计算机仿真、优化设计等现代设计方法，可减少消耗 、提高产量，但产品的工序基本同常规设计，生产机械的 本质没有变化。
3、创新设计方法
第一道工序：清洗→设计清洗机。 第二道工序：粉碎、过滤去皮、沉淀制浆、通过型板压制 成条状。
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，达到提高设计的质量、缩 短设计时间的目的。
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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42
（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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43
（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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23
普通钳口工作面
适合平面刚性材料物体的夹持
机械创新设计0机械创新设计-绪论
2.创新是技术进步的主要途径
(1பைடு நூலகம்技术创新的特点
1)技术创新是高风险的活动。
2)技术创新也是高收益的活动。
3)技术创新具有超前性和先进性。
(2)技术创新的范畴
技术创新一般是指新产品的开发、新工艺的 应用、新技术的推广与扩散等各种围绕技术而展开 的商业活动。
1)产品创新——即在技术变化基础上的产品商业化， 既可以是全新技术的全新产品商业化，也可以是技 术发现后的现有产品改进。
我国著名教育家陶行知先生在“创造宣言” 中提出“处处是创造之地，天天是创造之时，人人 是创造之人” 。
创造需要付出非凡的劳动，不能幻想囊中取 物、一蹴而就，需要有坚定的毅力，克服重重的困 难才能取得胜利。
具有敏锐的洞察力，善于发现已有的事物或 原理，用以解决矛盾，这也是创新意识的体现。
(3)提高创造力
2)过程创新——也叫工艺创新，是指商品生产技术 上的重大变革，包括新工艺、新设备及新的经营管 理和组织方法的创新。
3)技术的扩散——指技术通过市场或非市场渠道的 传播。
技术创新在企业的生产经营、组织管理以及科 研的每个环节中都存在，无论是一般劳动者，还是 生产经营者、科研人员都有机会、有义务、有责任 进行技术创新活动，以实现自身价值，推动企业的 可持续发展和国民经济的持续增长。
4)甘认不知，善求答案——承认自己“不知道”是 创新的起点，创新须借助“不知道”带来的压力。
5)以干为乐，清心寡欲——创新人才能从自己的工 作中取得欢乐，会积极自娱于自己的探索、追求和 成就，避免在其它方面多费精力。
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，创新人才需相信自己的好奇心， 不随波逐流或听天由命。
创造力是人的心理特征和各种能力在创造活 动中所表现的综合能力。提高创造力应从培养良好 的创造心理，了解创造思维的特点，掌握创造原理 和创造技法等方面着手。
(1பைடு நூலகம்技术创新的特点
1)技术创新是高风险的活动。
2)技术创新也是高收益的活动。
3)技术创新具有超前性和先进性。
(2)技术创新的范畴
技术创新一般是指新产品的开发、新工艺的 应用、新技术的推广与扩散等各种围绕技术而展开 的商业活动。
1)产品创新——即在技术变化基础上的产品商业化， 既可以是全新技术的全新产品商业化，也可以是技 术发现后的现有产品改进。
我国著名教育家陶行知先生在“创造宣言” 中提出“处处是创造之地，天天是创造之时，人人 是创造之人” 。
创造需要付出非凡的劳动，不能幻想囊中取 物、一蹴而就，需要有坚定的毅力，克服重重的困 难才能取得胜利。
具有敏锐的洞察力，善于发现已有的事物或 原理，用以解决矛盾，这也是创新意识的体现。
(3)提高创造力
2)过程创新——也叫工艺创新，是指商品生产技术 上的重大变革，包括新工艺、新设备及新的经营管 理和组织方法的创新。
3)技术的扩散——指技术通过市场或非市场渠道的 传播。
技术创新在企业的生产经营、组织管理以及科 研的每个环节中都存在，无论是一般劳动者，还是 生产经营者、科研人员都有机会、有义务、有责任 进行技术创新活动，以实现自身价值，推动企业的 可持续发展和国民经济的持续增长。
4)甘认不知，善求答案——承认自己“不知道”是 创新的起点，创新须借助“不知道”带来的压力。
5)以干为乐，清心寡欲——创新人才能从自己的工 作中取得欢乐，会积极自娱于自己的探索、追求和 成就，避免在其它方面多费精力。
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，创新人才需相信自己的好奇心， 不随波逐流或听天由命。
创造力是人的心理特征和各种能力在创造活 动中所表现的综合能力。提高创造力应从培养良好 的创造心理，了解创造思维的特点，掌握创造原理 和创造技法等方面着手。
第一章绪论
（3）创优机制
在多种方案中比较选优，以求得到符合 某种要求的最佳方案。
《机械创新设计》课件
内蒙古科技大学机械工程学院
3：连动性
是通过由此及彼的连动思维，引导人们 由已知探索未知，使思路更加开阔，有纵 向连动、横向连动和逆向连动三种方式。
4：综合性
综合不是将设计对象简单叠加，而是对 设计对象进行深入分析，概括其规律、特 点，根据需要将已有信息、现象、概念等 组合起来，形成新的技术思想或新产品。
《机械创新设计》课件
内蒙古科技大学机械工程学院
1：直觉设计阶段
最初人们无经验可以借鉴和参考，根据直 觉需要因地制宜地进行设计。
其设计质量不易把握，它取决于设计者的智力、 灵感与不断的试验和摸索，通常设计周期漫长。这 是一种具有很大随意性的自发性设计。
《机械创新设计》课件
内蒙古科技大学机械工程学院
《机械创新设计》课件
内蒙古科技大学机械工程学院
5：实用性
创新设计必须与社会发展水平相适应。 是社会当时的生产、科技和文化水平的综 合体现。此外，其实用性还表现在所设计 的产品的市场适应性，即必须满足社会的 需求和用户的需求，产品要便于制造、有 市场可接受的价格、有足够高的可靠性和 环保性等。
《机械创新设计》课件
内蒙古科技大学机械工程学院
• 创新是民族发展的灵魂
邓小平同志说：发展才是硬道理。硬道理是硬在 创新上，因为只有创新，才能有真的发展。
• 创新是知识经济的灵魂
知识经济时代是当代高新技术所显示的一个新的 创新时代。
一：创新设计的产生
“设计”的历史源远流长，设计的理论与 方法是随着社会的发展而逐步完善与提高的， 一般情况下，依设计的不同发展进程，可将 其划分为以下几个阶段：
在多种方案中比较选优，以求得到符合 某种要求的最佳方案。
《机械创新设计》课件
内蒙古科技大学机械工程学院
3：连动性
是通过由此及彼的连动思维，引导人们 由已知探索未知，使思路更加开阔，有纵 向连动、横向连动和逆向连动三种方式。
4：综合性
综合不是将设计对象简单叠加，而是对 设计对象进行深入分析，概括其规律、特 点，根据需要将已有信息、现象、概念等 组合起来，形成新的技术思想或新产品。
《机械创新设计》课件
内蒙古科技大学机械工程学院
1：直觉设计阶段
最初人们无经验可以借鉴和参考，根据直 觉需要因地制宜地进行设计。
其设计质量不易把握，它取决于设计者的智力、 灵感与不断的试验和摸索，通常设计周期漫长。这 是一种具有很大随意性的自发性设计。
《机械创新设计》课件
内蒙古科技大学机械工程学院
《机械创新设计》课件
内蒙古科技大学机械工程学院
5：实用性
创新设计必须与社会发展水平相适应。 是社会当时的生产、科技和文化水平的综 合体现。此外，其实用性还表现在所设计 的产品的市场适应性，即必须满足社会的 需求和用户的需求，产品要便于制造、有 市场可接受的价格、有足够高的可靠性和 环保性等。
《机械创新设计》课件
内蒙古科技大学机械工程学院
• 创新是民族发展的灵魂
邓小平同志说：发展才是硬道理。硬道理是硬在 创新上，因为只有创新，才能有真的发展。
• 创新是知识经济的灵魂
知识经济时代是当代高新技术所显示的一个新的 创新时代。
一：创新设计的产生
“设计”的历史源远流长，设计的理论与 方法是随着社会的发展而逐步完善与提高的， 一般情况下，依设计的不同发展进程，可将 其划分为以下几个阶段：
机械创新设计绪论说课
机械创新设计绪论说课一、引言1.1 背景现代社会发展迅速，科技进步不断推动着各行各业的发展。
机械工程作为一个重要的学科和行业，在工业制造、交通运输、能源开发等方面发挥着关键作用。
随着科技的不断发展，机械创新设计成为了机械工程领域中的热点和挑战。
1.2 目的和意义机械创新设计旨在通过研究和实践，创造出更加先进、高效、可靠的机械产品，为社会的发展和人类的生活提供更好的支持和服务。
同时，机械创新设计也是培养创新思维和工程实践能力的重要途径，对于提高机械工程专业学生的创新能力和竞争力具有重要意义。
二、机械创新设计的定义和特点2.1 定义机械创新设计是指通过创新的思维和方法，结合机械工程的理论知识和技术手段，对机械产品进行重新设计和改进，以提高产品性能、降低成本、提高生产效率和环境可持续性等目标。
2.2 特点机械创新设计具有以下几个特点：•创新性：机械创新设计要求突破传统设计思路，提出新的理念和解决方案，创造出不同于传统产品的全新设计。
•多学科交叉：机械创新设计需要借鉴和结合其他学科的理论和技术，如材料科学、信息技术、控制工程等，形成综合性的设计方案。
•实践导向：机械创新设计注重实践应用，通过模拟、实验和测试等手段验证设计方案的可行性和效果。
三、机械创新设计的方法和步骤3.1 方法机械创新设计的方法一般分为以下几类：•设计创新方法：包括设计思维、TRIZ理论、仿生学等方法，通过不同的思维方式和创新理论，引导设计人员思考和解决问题。
•技术创新方法：包括材料创新、加工工艺创新、智能化技术应用等方法，通过引入新材料、新工艺和新技术，提高产品性能和降低成本。
•系统优化方法：包括系统工程、最优化理论等方法，通过对整个产品系统进行综合分析和优化，实现产品性能的最优化。
3.2 步骤机械创新设计的一般步骤如下：1.需求分析：分析市场需求和用户需求，明确产品的设计目标和要求。
2.创新思维：运用创新思维方法，开展头脑风暴、灵感激发等活动，拓展设计空间。
机械创新设计课件-第1章 绪论
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机械创新设计
第一章 绪论
第一节 创新设计概述 第二节 创新人才的培养 第三节 机械创新设计与社会发展的关系
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第一节 创新设计的概述
创新并不神秘
绣花针的创新
机械创新设计
普通针的针眼在尾部
小学生发明的新型 绣花针针眼在中间
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BUCT
织布梭
两头尖的扁担
机械创新设计
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机械创新设计
序
产品
14 机器人
15 人造卫星
16 宇宙飞船
17 飞船登月
18 载人航天飞机
19 磁悬浮列车
20 光纤通信设备
21 芯片
22 扫描隧道显微镜
23 掌上电脑
24 手机
25 信息高速公路
发明时间（年） 1954 1957 1961 1969 1977 1965 1968 1971/1999 1986 1992 90年代初 1993
脚翻age19
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机械创新设计
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机械创新设计
第三节 机械创新设计与社会发展的关系
序
产品
发明时间（年）
发明者
1人类汽社车 会发展史就188是5/1由90无3 数的德发国奔明驰创/美国造福组特 成的
2 飞机
1903
美国莱特兄弟
3 火箭
1903
俄国齐奥尔科夫斯基
课程性质：专业基础课 选修考察
学 时：32学时（选做实验\讨论课）
考察方法：期末考试70%＋平时30%
（免考，按讨论课定成绩）
参考书： 张有忱，张莉彦 机械创新设计：清华出版社 张美麟 机械创新设计：化工出版社
机械创新设计
第一章 绪论
第一节 创新设计概述 第二节 创新人才的培养 第三节 机械创新设计与社会发展的关系
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第一节 创新设计的概述
创新并不神秘
绣花针的创新
机械创新设计
普通针的针眼在尾部
小学生发明的新型 绣花针针眼在中间
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织布梭
两头尖的扁担
机械创新设计
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机械创新设计
序
产品
14 机器人
15 人造卫星
16 宇宙飞船
17 飞船登月
18 载人航天飞机
19 磁悬浮列车
20 光纤通信设备
21 芯片
22 扫描隧道显微镜
23 掌上电脑
24 手机
25 信息高速公路
发明时间（年） 1954 1957 1961 1969 1977 1965 1968 1971/1999 1986 1992 90年代初 1993
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机械创新设计
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机械创新设计
第三节 机械创新设计与社会发展的关系
序
产品
发明时间（年）
发明者
1人类汽社车 会发展史就188是5/1由90无3 数的德发国奔明驰创/美国造福组特 成的
2 飞机
1903
美国莱特兄弟
3 火箭
1903
俄国齐奥尔科夫斯基
课程性质：专业基础课 选修考察
学 时：32学时（选做实验\讨论课）
考察方法：期末考试70%＋平时30%
（免考，按讨论课定成绩）
参考书： 张有忱，张莉彦 机械创新设计：清华出版社 张美麟 机械创新设计：化工出版社
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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
二、 创新设计的概念
1、设计的概念：是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。
设计的发展：单凭直觉的创造活动，为了满足生存 需要；发展到提高生活质量，形成了现代设计方法。
结论：
无论设计方法如何，常规设计仍然是最基本的设 计方法，是机械设计课程的根本内容。有关常规 设计的基本理论、基本方法与基本技能不应减少 。
三、不同设计方法的实例分析
设计实例一：薯条加工机的设计 设计实例二：椰肉加工机的设计 设计实例三：内平动齿轮传动装
置的设计 （作业）
设计实例一：薯条加工机的设计
创新
❖ 最早提出来的是美国经济学家J.I.熊彼特在1912年 最早提出，他归纳了5个内容： 生产一种新产品； 采用一种新技术； 利用或开拓一种新材料； 开辟一个新市场； 采用一种新的组织形式或管理方式。
❖ 创新具有多个侧面，提高工作效率或巩固了企业的 竞争地位；改善人们生活质量等。
❖ 创新不一定是全新的东西，旧的东西以新的形式出 现或以新的方式结合出现都是创新。
该方法强调以成熟的技术为基础 ，目前常规机械设计方法仍然是机械 工程中的主要设计方法。
各高等工科学校的机械设计教科书 主要讲授这种方法。
轴的结构设计过程
❖ 按功率计算出轴的 最小直径
❖ 根据轴上零件的周 向固定和轴向固定
❖ 查阅设计手册
❖ 结构设计
d c..3 P n
2、现代设计方法
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。
2、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。
三、 创造性思维与创造能力的培养
1、创造性思维与潜创造能力
逻辑 灵感 思维 思维
知识
2、创新的涌动力
存在于人类自身的潜 创造能力，只有在 一定压力和一定条 件下才会释放出能 量。
四、 创新方法简介
在设计思想没有改变时，通过计算机仿真、 优化设计等，可减少椰肉的损失、提高生产 率，但结果仍然不理想。
3、创新设计：
注入溶剂，椰肉溶化成 汁创造性思维改变了产品 加工方法
椰子 由机械加工方法到化学方法生产
结论：
1、常规设计方法是一切方法的基础 2、现代设计方法是在常规设计方法
的基础上，提高设计效率、产品 可靠性和质量的设计方法 3、创新设计的要素是强调创造性的 设计思维，其结果具有巨大效益 4、加强创新教育是高等学校的职责
2、现代设计： 在设计思想没有改变时，通过计算机仿真、 优化设计等，可减少削皮的损失、提高生产 率，但仍然不理想。
3、创新设计：
清洗
粉碎
过滤去皮
挤压成型
油炸成产品
红薯泥 薯 条
创新导致加工设 备的改变
设计实例二：椰肉加工机的设计
1、常规设计： 椰子剖开
旋转
刀具切削
刀具
椰 子
椰肉
结果不理想
2、现代设计：
可靠性设计、优化设 计、有限元设计、计算机 辅助设计、虚拟设计等都 是常用的现代设计方法。
现代设计方法在强调运用计算机、工程设计与分 析软件和现代设计理念的同时，其基本的设计内容是 建立在常规设计的基础上。
在强调现代设计方法的时候，不可忽视常规设计方 法的重要性。
3、创新设计方法
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。
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。
1、群智集中法：群智集中法又称头脑风暴法 2、仿生创新法 3、功能设计创新法 4、移置技术创新设计法 5、类比求优创新设计法 6、反求创新法
第二节 常规设计、现代设计与创新设计
常规设计
正向设计 现代设计
机械设计方法
创新设计
反向设计 （反求设计）
1、常规机械设计
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。
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
知识创新
人们认识世界、改造世界 的基本理论的总结
6、创新分类：
技术创新 应用创新
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
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
1、常规设计： 2、现代设计： 3、创新设计：
1、 常规设计方法
第一道工序：清洗：设计清洗机
第二道工序：削皮：设计削皮机
红薯固定，刀旋转，完成削皮的 红薯
刀
任务。
第三道工序：切片后再切条。
需要设计清洗、削皮、切条三套设备，由 于红薯形状 和大小差异很大，控制削皮的厚度较难，导致浪费严重， 生产率也低。
机械创新设计
机械创新设计 张有忱 张莉彦编著
清华大学出版社
课本
一、为什么开设机械创新课程
培养创新的意识和提高机械创新设计的能力
二、课程精髓：
创新意识，创新技法
三、如何学习这门课程
听课与创新设计实践相结合ห้องสมุดไป่ตู้
四、考核方法
考试40% + 出勤30%+平时作业30%
主要内容
❖ 第一章：绪论； ❖ 第二章：机械创新基础 ❖ 第三章：创新思维与技法 ❖ 第四章：机械系统方案设计的创新 ❖ 第五章：机构的创新：机构变异设计与创新、机构
组合设计与创新、机构再生与创新 ❖ 第六章：结构创新 ❖ 第七章：反求设计与创新 ❖ 第八章：典型机械创新与进化
第一章 绪论
第一节 创新与创新方法 第二节 常规设计、现代设计与创新设计 第三节 机械创新设计的内容 第四节 创新与社会进步 第五节 创新教育与人才培养
第一节 创新与创新方法
一、创新的概念
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
二、 创新设计的概念
1、设计的概念：是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。
设计的发展：单凭直觉的创造活动，为了满足生存 需要；发展到提高生活质量，形成了现代设计方法。
结论：
无论设计方法如何，常规设计仍然是最基本的设 计方法，是机械设计课程的根本内容。有关常规 设计的基本理论、基本方法与基本技能不应减少 。
三、不同设计方法的实例分析
设计实例一：薯条加工机的设计 设计实例二：椰肉加工机的设计 设计实例三：内平动齿轮传动装
置的设计 （作业）
设计实例一：薯条加工机的设计
创新
❖ 最早提出来的是美国经济学家J.I.熊彼特在1912年 最早提出，他归纳了5个内容： 生产一种新产品； 采用一种新技术； 利用或开拓一种新材料； 开辟一个新市场； 采用一种新的组织形式或管理方式。
❖ 创新具有多个侧面，提高工作效率或巩固了企业的 竞争地位；改善人们生活质量等。
❖ 创新不一定是全新的东西，旧的东西以新的形式出 现或以新的方式结合出现都是创新。
该方法强调以成熟的技术为基础 ，目前常规机械设计方法仍然是机械 工程中的主要设计方法。
各高等工科学校的机械设计教科书 主要讲授这种方法。
轴的结构设计过程
❖ 按功率计算出轴的 最小直径
❖ 根据轴上零件的周 向固定和轴向固定
❖ 查阅设计手册
❖ 结构设计
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2、现代设计方法
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。
2、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。
三、 创造性思维与创造能力的培养
1、创造性思维与潜创造能力
逻辑 灵感 思维 思维
知识
2、创新的涌动力
存在于人类自身的潜 创造能力，只有在 一定压力和一定条 件下才会释放出能 量。
四、 创新方法简介
在设计思想没有改变时，通过计算机仿真、 优化设计等，可减少椰肉的损失、提高生产 率，但结果仍然不理想。
3、创新设计：
注入溶剂，椰肉溶化成 汁创造性思维改变了产品 加工方法
椰子 由机械加工方法到化学方法生产
结论：
1、常规设计方法是一切方法的基础 2、现代设计方法是在常规设计方法
的基础上，提高设计效率、产品 可靠性和质量的设计方法 3、创新设计的要素是强调创造性的 设计思维，其结果具有巨大效益 4、加强创新教育是高等学校的职责
2、现代设计： 在设计思想没有改变时，通过计算机仿真、 优化设计等，可减少削皮的损失、提高生产 率，但仍然不理想。
3、创新设计：
清洗
粉碎
过滤去皮
挤压成型
油炸成产品
红薯泥 薯 条
创新导致加工设 备的改变
设计实例二：椰肉加工机的设计
1、常规设计： 椰子剖开
旋转
刀具切削
刀具
椰 子
椰肉
结果不理想
2、现代设计：
可靠性设计、优化设 计、有限元设计、计算机 辅助设计、虚拟设计等都 是常用的现代设计方法。
现代设计方法在强调运用计算机、工程设计与分 析软件和现代设计理念的同时，其基本的设计内容是 建立在常规设计的基础上。
在强调现代设计方法的时候，不可忽视常规设计方 法的重要性。
3、创新设计方法
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。
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。
1、群智集中法：群智集中法又称头脑风暴法 2、仿生创新法 3、功能设计创新法 4、移置技术创新设计法 5、类比求优创新设计法 6、反求创新法
第二节 常规设计、现代设计与创新设计
常规设计
正向设计 现代设计
机械设计方法
创新设计
反向设计 （反求设计）
1、常规机械设计
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。
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
知识创新
人们认识世界、改造世界 的基本理论的总结
6、创新分类：
技术创新 应用创新
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
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
1、常规设计： 2、现代设计： 3、创新设计：
1、 常规设计方法
第一道工序：清洗：设计清洗机
第二道工序：削皮：设计削皮机
红薯固定，刀旋转，完成削皮的 红薯
刀
任务。
第三道工序：切片后再切条。
需要设计清洗、削皮、切条三套设备，由 于红薯形状 和大小差异很大，控制削皮的厚度较难，导致浪费严重， 生产率也低。
机械创新设计
机械创新设计 张有忱 张莉彦编著
清华大学出版社
课本
一、为什么开设机械创新课程
培养创新的意识和提高机械创新设计的能力
二、课程精髓：
创新意识，创新技法
三、如何学习这门课程
听课与创新设计实践相结合ห้องสมุดไป่ตู้
四、考核方法
考试40% + 出勤30%+平时作业30%
主要内容
❖ 第一章：绪论； ❖ 第二章：机械创新基础 ❖ 第三章：创新思维与技法 ❖ 第四章：机械系统方案设计的创新 ❖ 第五章：机构的创新：机构变异设计与创新、机构
组合设计与创新、机构再生与创新 ❖ 第六章：结构创新 ❖ 第七章：反求设计与创新 ❖ 第八章：典型机械创新与进化
第一章 绪论
第一节 创新与创新方法 第二节 常规设计、现代设计与创新设计 第三节 机械创新设计的内容 第四节 创新与社会进步 第五节 创新教育与人才培养
第一节 创新与创新方法
一、创新的概念