机械创新设计绪论说课.pptx

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。
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、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：
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
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
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
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。
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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。
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
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
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
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。
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
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。