机械创新设计(1-3章)
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
14
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。
机械创新设计第三章 常用创新设计的基本原理
第一节 综合创新原理
1) 综合能发掘已有事物的潜力，并且在综合过程中产生新的价值。 2)综合不是将研究对象的各个要素进行简单的叠加或组合，而是 通过创造性的综合使综合体的性能产生质的飞跃。 3)综合创新比起开发创新在技术上更具有可行性，是一种实用的 创新思路。
第二节 分离创新原理
图3-3 分离创新原理的模式
第四节 逆向创新原理
1.功能性逆向创新 2. 结构性逆向创新 3.因果关系逆向创新
第五节 还原创新原理
例3-5 食品保鲜研究。 例3-6 洗衣机的开发。
ห้องสมุดไป่ตู้
第六节 物场分析原理
一、物场分析的概念 物场分析法（Substance⁃Field）是前苏联学者阿奇舒勒在发明
问题解决理论TRIZ中提出的一种创造原理，这种创新理论提出， 解决创造课题的本质问题是消除课题的技术矛盾，而技术矛盾是 由物理矛盾决定的，因此，只有消除物理矛盾，才能最终解决创 造课题。为了分析和消除这类矛盾，可以运用物场分析原理。这 个方法的基础是对“最小技术系统”的理解和分析：在任何一个 最小技术系统中，至少有一个主体S1，一个客体S2和一个场F，三 者缺一不可，否则不能发生技术作用。
例3-1 “椰菜娃娃”奇迹及启示。 1)设计师在设计时应具有营销的观念，以销定产，以顾客的需要 为中心，以销售指导产品的设计和生产，满足和服务顾客的需要， 这样才能设计出受客户欢迎的产品。 2)在现代社会中，产品除了满足功能方面的要求外，更重要的是 满足心理、人文、审美等方面的需要。
第三节 移植创新原理
3.增加 4.变换
第六节 物场分析原理
1)指定物体S1。
图3-6 新型割草机
第六节 物场分析原理
2)确定场F。 3)指定物体S2。 4)改变刀体锥面，使其与主轴锥孔不是以整个圆锥面接触，而是 以多数点的形式接触，如图3-7c所示。
机械创新设计知到章节答案智慧树2023年潍坊学院
机械创新设计知到章节测试答案智慧树2023年最新潍坊学院第一章测试1.创造能力的最终结果是物化了的创造性思维。
（）参考答案:对2.创新性思维和创造性思维完全相同。
（）参考答案:错3.能否创新的决定因素是思维方式。
（）参考答案:对4.思维按照性质分为直接思维和间接思维。
（）参考答案:对5.创造成果的新颖性是其本质特征。
（）参考答案:错6.收敛思维是创造的出发点。
（）参考答案:错7.可能性与选择思维方法是美国心理学家德波诺提出的一种动态思维方法（）参考答案:对8.创造性思维不是人类生命本质的属性。
（）参考答案:错9.形象思维和抽象思维的关系是:（）。
参考答案:相互渗透;人脑不同部位对客观实体的反映活动;相互联系10.创造力的形成与构成:（）+必要条件+专业知识。
参考答案:创造性思维;技法第二章测试1.移植实质上是各种事物的技术和功能之间的转移或扩散。
（）参考答案:对2.动词特性主要是指事物的物理性质。
（）参考答案:错3.按照还原换元原理，电冰箱的设计原点是保持低温。
（）参考答案:错4.组合机床、模块化机床的设计体现了分离创造原理的应用。
（）参考答案:对5.人们在消除技术冲突的过程中，往往通过分析将技术矛盾过渡到物理矛盾。
（）参考答案:对6.CT扫描仪的创新设计得益于分离创造原理的应用。
（）参考答案:错7.从创造原理的观点看同步带传动的设计是综合了传统平带传动技术与齿轮啮合传动技术的产物。
（）参考答案:对8.对完全物场体系进行要素置换时，要注意物场功效的大小与要素的性质相关。
（）参考答案:对9.从创造原理上看，机械夹固式车刀是（）的产物。
参考答案:分离创造10.“锚重泊稳”，这是极其浅显的道理，回到创造原点去思考的是（）。
参考答案:螺旋锚;冷冻锚第三章测试1.联想由此及彼、由表及里，形象生动，无穷无尽。
（）参考答案:对2.强制联想是一种牵强附会的联系。
（）参考答案:对3.函询集智法又称德尔菲法，其特点是借助反馈，反复征求专家意见来获得新的创意。
机械创新设计基础ppt课件
第三节 影响创造能力的非智力因素
5.组织能力 组织能力是指对杂乱的局面或事物进行
妥善安排，合理调配的指挥运筹能力。
30
第四节 影响创造能力的智力因素
我们要培养自己的创造能力，就应该 注重上述这些非智力训练，除此之外，搞 创造发明还必需具有一定的知识，知识就 是力量，现代社会已经进入了知识经济的 时代，没有知识必将一事无成。
35
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。
36
37
第一节 综合创新原理
从大量的创新实践中可知， 综合就是创造。
38
13
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。
14
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。
6
第四节 机械创新设计
3.技术方案设计——进行总体设计和结构设 计，完成产品全部生产图纸，编制设计说 明书、工艺卡等 技术文件 总体设计要树立全局观念、首先要考 虑各子系统的分解。按照执行系统、传动 系统、操纵系统、支承形式的顺序找出实 现各功能的作用原理，再考虑实现系统总 功能的要求，将各分功能的作用原理进行 合理的组合，在众多的原理方案中选择几 个，然后进行综合评价，如对可靠性、成 本、寿命、适用性等比较选优。
7
第四节 机械创新设计
机械创新设计课程设计
图1.8.5HIT-I、HIT-II机器人
北京理工大学于2002年12月研制出仿人机器人BRI-01，是目前国内最先进的两足步行机器人。机器人高1.6米，重80千克，具有32个自由度，步速1千米/时，步距33厘米；能依照自身的平稳状态和地面高度变化，实现未知路面的稳固行走。
步行是人类最差不多的行为方式，双足机器人具备人类的差不多结构，具有类人的步行能力。双足步行机器人在外形上具有人类特点，适合用于人类生活的环境，为人们提供方便，因此具有宽敞的市场前景。双足机器人与其他多足机器人相比具有体积较小、重量轻、动作灵活、迅速，而且更接近于人类步行的特点，因此它们对环境有最好的适应性，在日常生活中更具有广泛的应用前景。
此次要紧研究目标是二足机器人爬楼梯机构的设计，以及对它的步态的规划。
1.2.二足仿生气器人的概念
现时期，机器人的研究应用领域不断拓宽，其中仿人机器人的研究和应用受到普遍的关机器人的研究应用领域不断拓宽，其中仿人机器人的研究和应用受到普遍的关注，并成为智能机器人领域中最活跃的研究热点之一。仿人二足机器人爬楼梯的设计变营运而生。研究与人类外观特点类似，具有人类智能，灵活性，并能够与人交流，不断适应环境的仿人机器人一直是人类的妄图之一。仿人机器人的研究在专门多方面差不多取得了突破，如关键的机械单元，差不多行走能力，整体运动，动态视觉等，然而离我们理想中的要求还相去甚远，还需要在更为具体的某些行动进行研究，仿人二足机器人爬楼梯设计奖机器人的行动具体到爬楼梯动作上，，能够更加适合人类的生活和工作环境，代替人类完成各种作业，能够在专门多方面拓展人类的能力，如下图
1.7设计范畴
一直以来移动型机器人的运动方式大体上包括，轮式，履带式，足式等。履带式爬楼梯的装置原理类似于履带装甲运兵车，原理较为简单，技术也比较成熟，而且传动效率比较高，行走重心波动专门小，运动平稳。然而这类装置重量大，运动不够灵活，爬楼梯时在楼梯边缘会造成庞大的压力，对楼梯有一定的损坏，转弯不方便等问题，有专门大的限制。轮组式，轮组式爬楼梯装置按轮组中使用小轮的个数可分为两轮式，三轮式，以及四轮式。单轮组式结构稳固性较差，在爬楼梯中需要有人协助才能实现。而双轮组式尽管能实现自主爬楼，但由于其体积庞大且偏重，阻碍了她的适用范畴。步行式，其爬楼梯的执行机构由铰链杆件机构组成。上楼梯时，先将负重抬高，在向前移动，如此重复这过程。步行式爬楼梯装置仿照人类爬楼的动作，符合本组研究课题，因此采纳那个方案。步行式爬楼梯装置爬楼梯时运动平稳，适合不同尺寸的楼梯，较为便利。然而他对操作的要求专门高，设计研究专门复杂，运动幅度不大，动作缓慢。
手推折叠轮椅设计说明书机械创新设计论文(一)
手推折叠轮椅设计说明书机械创新设计论文(一)手推折叠轮椅设计说明书机械创新设计论文1.背景介绍：随着人口老龄化问题的日益严重，轮椅的使用范围越来越广泛。
而市场上的轮椅多为单用途、不适合携带等问题，且手推折叠轮椅多为体积庞大，不易携带，操作不便等问题。
本设计旨在研发一款手推折叠轮椅，满足便携、适用多种场合等需求。
2.设计内容：本设计采用机械创新设计，包括以下几个方面。
1)框架设计：采用可折叠铝制框架，轻便易携带，而且强度高，适用多种场合。
2)轮胎设计：采用充气橡胶轮胎，减震效果好，且能够在多种路面情况下应对。
3)支撑杆设计：前两个支撑杆可伸缩调节，适应不同身高的使用者；后方支撑杆可自动开合，轻便实用。
4)座椅设计：采用人体工学设计，座椅宽大，舒适度高，支持可调节角度，符合不同使用者的需求。
5)手推杆设计：手推杆采用可伸缩设计，依据使用者身高进行调节，轻松的操作。
3.设计优势：1) 轻便便携：采用铝合金材料制作整个框架，减少重量，并且可以折叠成较小的包装体积，方便携带。
2) 座椅舒适：座椅宽大，人体工学设计，可以自由调整角度、高度以适应不同使用者。
3) 轮胎减震：采用充气橡胶轮胎，能很好地抵抗震击，有效提高乘坐舒适感和行驶平稳性。
4) 自动开合支撑杆：采用此设计，减少了人力操作，方便且实用。
4.应用前景：手推折叠轮椅可以满足不同场合的需求，比如窄门走廊、汽车后备箱储存等，具有广泛的市场应用前景。
而且，随着人口老龄化的不断加剧，手推折叠轮椅的市场需求也必将越来越大。
5.结论：本设计针对市场上已有的手推折叠轮椅的缺陷，采用机械创新设计，提出了一款轻便便携，支持不同身高、舒适度高的手推折叠轮椅。
这一设计方案可以很好地解决市场上手推折叠轮椅的现有问题，并具有应用前景。
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。
机械创新设计课程教学大纲
《机械创新设计》课程教学大纲课程名称：机械创新设计英文名称：Mach inery Inno vati on Desig n课程代码：11113103一、课程基本情况1.学分：2 学时：32 （理论学时：28 实验学时：4 ）2.课程类别：专业限定选修课3•适用专业：机械设计制造及其自动化4•适用对象：本科5•先修课程：机械原理机械设计机械制图6.教材与参考书目教材：《机械创新设计》，高志刘莹编著，清华大学出版社，2009年。
二、课程介绍机械创新设计的目的和任务是帮助学生建立创新设计的思想，从创新的理论出发，重点掌握机械创新设计中有效的创新方法，通过对机械设计中常用的表达方法进行详细介绍，以及创新设计的实例的引入，使学生对创新的方法有了更全面的了解•从而获得掌握机械创新设计问题的初步能力•此外通过创新失误的原因了解，提高从事创新设计的实践成功率•在教学中彩用多媒体辅助教学方法、实物教学等教学手段。
本门课在专业教学计划中起到及其重要的作用，创新是人类文明进化，发展的动力，是科技进步、发展的动力，是人类社会发展的动国力，所以在大学中必须开设创新课程。
三、课程内容、学时分配及教学基本要求第一章（单元）绪论（共2学时）（一）教学内容：第一节创新的含义知识要点：，创新的实用性和新颖性第二节创新的意义知识要点：创新是一个民族发展的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力第三节创新与设计知识要点：创新是设计的本质属性第四节创新学与创新教育知识要点：创造学作为一门新兴学科是益受到人们的重视，创新实践不再是少数人的行为。
第五节设计理论与教育知识要点：设计是一种创造性的实践活动，设计水平的更是成为国家核心竞争的标志，于是，人们发现了多种设计理论和方法，并创立了各类学科体系。
第六节本课和的教学内容和方法知识要点：本门课程的教学内容是介绍创新机械设计的典型方法和生动的实例。
教学重点：创造学作为一门新兴学科是益受到人们的重视，创新实践不再是少数人的行为的理解。
机械创新设计课程设计是啥
机械创新设计课程设计是啥一、课程目标知识目标：1. 学生能理解机械创新设计的基本概念，掌握机械设计的基本原理和流程。
2. 学生能掌握并运用机械创新设计中常用的创新思维方法和工具，如TRIZ、六顶思考帽等。
3. 学生能了解我国机械行业发展现状及趋势，认识机械创新设计在工程实际中的应用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，结合实际需求，独立完成简单的机械创新设计方案。
2. 学生具备团队协作能力，能够在小组讨论中发表见解，共同完成复杂的机械创新设计项目。
3. 学生能够通过查阅资料、实地考察等方式，收集并整理与机械创新设计相关的信息。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发学生的创新意识和创造潜能。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养，提高学生对工程实际问题的解决能力。
3. 增强学生的社会责任感和使命感，让学生认识到机械创新设计在推动社会进步和经济发展中的重要作用。
本课程旨在通过理论教学与实践操作相结合的方式，使学生在掌握机械创新设计基本知识的同时，提高创新能力和实践能力，为我国机械行业的发展培养具有创新精神和实践能力的优秀人才。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 机械创新设计基本概念：介绍机械创新设计的定义、分类及发展趋势，使学生了解机械创新设计的基本内涵。
2. 机械设计原理与流程：讲解机械设计的基本原理，如力学原理、材料力学性能等，并介绍机械设计的完整流程，包括需求分析、方案设计、详细设计、试制与试验等。
3. 创新思维方法与工具：介绍TRIZ、六顶思考帽等创新思维方法和工具，帮助学生掌握解决机械设计问题的有效策略。
4. 机械创新设计方法：分析各种机械创新设计方法，如功能分析法、形态分析法、仿生设计法等，并举例说明其在实际工程中的应用。
5. 机械创新设计案例解析：分析典型的机械创新设计案例，使学生了解成功案例的设计思路、方法及经验教训。
6. 机械创新设计实践：组织学生进行团队项目实践，要求学生运用所学知识完成一个具有实际意义的机械创新设计项目。
机械创新设计-39页精选文档
汽车发动机的演变及燃气的变化 汽油和柴油 天然气 氢气 水燃料 液态空气 混合动力
第五章 创造原理
一、原极思维创造原理
二）继承借鉴创造原理
继承创造原理 继承近于模仿，但并不是简单的原无重显。 我们机械设计能力来源于机械原理和实践；也得益于生活中的 体会
桥梁设计
A、跨梁式：南京长江大桥（继承古代拱型桥） B、牵引式：杨浦大桥（继承了山区峡谷河川上的铁索桥） C、混合式：杭州湾大桥
实现教学“中心”地位的转移
建立和完善大学生科技活动体系、营造创新氛围
加强实践能力的培养
nm 科技创新能力=Σ Ai *Σ Bj *Ω
i=1 j=1 Ai: 个人专业技术水平 Bj: 个人创新意识 Ω : 单位创新机制、体制影响因子
第四章 创造性思维
一 思维及思维的类型
一）思维的定义与特性
机械创新与实践
第一讲 主讲：施小明
第一章 引言
一 创造漫话
一） 什么是创造 创造活动的特征 创造的主体性 创造的新颖性 创造的价值性
二） 什么是创新
第一章 引言
二 创新与社会发展
一） 创新是社会发展的原动力
二） 创新是技术进步的必由之路 技术引进 自主技术开发
第一章 引言
三 创新人才的培养
二 适应制造业发展的工程教育与实训趋势
应用为本，注重实践 创新之上，变化是永恒的主题 以人为本，强调综合素质的培养 信息化技术发展和应用
第三章 大学生创新能力培养体系与机制研究
一 大学生创新能力培养的意义
培养大学生创新能力是社会发展的要求 是人才培养和建设的需要 是高校蓬勃发展的需要 是高校决定了培养创新人才的地位和职能
机械创新设计说明书1
设计说明书第一章背景概述-----------------------------------------------------2第二章设计方案-----------------------------------------------------3第三章设计计算-----------------------------------------------------4第四章设计创新点--------------------------------------------------5第五章总结-----------------------------------------------------------6参考文献--------------------------------------------------------------------6附图：装配图-----------------------------------------------------------------------7零件图-----------------------------------------------------------------------7-10三维图-----------------------------------------------------------------------10-13第一章背景概述中国电脑桌产业发展研究报告中国电脑桌产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。
从什么角度分析中国电脑桌产业的发展状况？以什么方式评价中国电脑桌产业的发展程度？中国电脑桌产业的发展定位和前景是什么？中国电脑桌产业发展与当前经济热点问题关联度如何……诸如此类，都是电脑桌产业发展必须面对和解决的问题——中国电脑桌产业发展已到了岔口；中国电脑桌产业生产企业急需选择发展方向。
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)。
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。
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 挤压成型 粉碎 过滤去皮 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
动力部分 机 器 传动部分 执行部分 控制部分
下图为一台单缸内燃机，可以把燃油燃 烧时产生的热能转化为机械能。
二、机构
机构是机器中用来传递运动和力或改变运动形式的机械装置。 具有机器的前两个特征： 1)机构都是人为的构件的组合体，且构件总数在3件及以 上（机架也算一件）。 2）组成机构的各构件间有确定的相对运动。
三、思维的自觉性与创造性
思维的自觉性也称为灵感思维。其最大的特征
是爆发性与瞬间性，只有善于扑捉这一短暂的
灵感思维，才会发生量变到质变的创造成果。
第二节 一、形象思维
思维的类型
形象思维又称为具体思维或具体形象的思维。 它是人脑对客观事物或现象的外部特点和具体 形象的反映活动 二、抽象思维 抽象思维又称为逻辑思维。它是凭借概念、判 断、推理而进行的反映客观现实的思维活动。
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。
来自于
• 自身 • 社会
• 强烈的事业心
• 周边环境的内外压 力
社会因素+自身因素＝涌动力
• 涌动力创新成果 • • • • • 创新的过程: 知识（潜创造力）+ 涌动力+ 灵感思维 ＝创新成果
第二节 常规设计、现代设计与创新设计
机械创新设计
张春林主编
机械工业出版社
2007.9
主讲：孟晓军
Email：mxj931@
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80% + 平时成绩20%
第一章
三、发散思维
发散思维又称辐射思维、扩散思维、开放思 维等。它是以少求多的思维形式，其特点是从 给定的信息输入中产生出众多的信息输出。
四、收敛思维
收敛思维又称集中思维、求同思维等。是
一种寻求某种正确答案的思维形式。它以某种
研究对象为中心，将众多的思路和信息汇集于
这一中心的思维过程。
五、动态思维
动态思维是一种运动的、不断调整的、不 断优化的思维活动。 其特点是根据不断变化的环境、条件来不 断改变自己的思维秩序、思维方向，对事物进 行调整、控制，从而达到优化的思维目标。
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。
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
中的自觉性和顿悟性 九、质疑思维 用怀疑和批判的眼光看待一切事物，既敢于 否定。提出疑问，是许多新事物新观念产生的 开端，质疑是人类思维的精髓，也是创新思维 的最基本方式之一。
十、互动思维
互动思维又称为头脑风暴法 ，是与集体 思维互动的思维方式。
十一、灵感思维
灵感思维是一种特殊的思维现象，是一个 人长时间思考某个问题得不到答案，中断了对 它的思考以后，却又会在某个场合突然产生对 这个问题的解答的顿悟。
设计实例三：内平动齿轮传动装 置的设计
设计实例一：薯条加工机的设计
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 任务。 第三道工序：切片后再切条。
红薯
刀
需要设计清洗、削皮、切条三套设备，由 于红薯形状
连杆机构 凸轮机构 齿轮机构
常用的机构
间歇运动机构 带传动和链传动机构 螺旋机构 组合机构
按照组成机构元素的相互运动平面的平行与否，机构可分为： 机 构 Mechanisms
平面机构
Planar Mechanisms
空间机构
Spatial Mechanisms
机械创新设计的内容
1、机构的创新设计
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 思维
灵感 思维
知识
• 逻辑思维：纵向推理，横向推理，逆向推 理 • 灵感思维：产生的实然性，过程的突发性， 成果的突破性
(2) 执行部分 执行部分处于整个机器传动运动的终 端，完成预期的机械动作。执行部分可以是一个或 多个构件，且其结构形式随机器的用途不同而呈现 不同形式。有时机构也能成为执行部分，如许多机 械手的抓取部分常为连杆机构。
(3)传动部分 传动部分介于原 动机与执行部分之间，用以 传递运动及动力。当原动部 分的速度大小不能满足执行 部分的需要时，传动部分用 以实现运动的增速或减速。 (4)控制和操纵部分 该部分的作 用是使机器上的原动部分、执行 部分和传动部分协调工作。控制 部分是指通过测量元件取得机器 运行的一定信息，并转换为控制 信息，交由控制器发出信号到操 纵部分，使被控制对象的运动情 况发生变化。
存在很大差异，即人的知识深度、广度不同，
但人人都有知识，只是知识结构不同。也就说，
人人都有潜创造力。
2、创新涌动力的培养
来源于社会因素或自我因素的影响，潜创造
力转换为涌动力。
社会因素包括工作环境中的外部或内部压力
自我因素主要是强烈的事业心
所以，塑造良好的工作环境和培养强烈的事
业心是出现创新涌动力的最好保证。 潜创造力+创新涌动力+灵感 = 创新成果
机械设计方法
正向设计
常规设计 现代设计 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。
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
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
第三节 机械创新设计的内容
• 一、有关机构的几个名词术语
机械：机器和机构的总称 机器：人为的通过运动变换或传递机械能、物 体和信息的物件的组合体 机构：机器中执行机械运动的装置
一、机器
机器实例
机器所共有的三个基本特征： 1)它们都是一种人为的实体的组合，而不是自然之物。 2)机器都有确定的运动。 3)机器可以实现人所期望的机械能、物体和信息的变 换和传递。
凡同时具备上列三个特征的实体组合便称为机器。
最一般意义上的机器由下列四部分组成：
(1) 原动部分 原动部分是机器动力的来源。常用的原 动机可分成一次原动机和二次原动机。一次原动机 把自然界的能源转变为机械能。二次原动机把二次 能源如电能、液能转变为机械能。有的简单机器的 原动部分为人力。
2.5、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。
3、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。
4、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
5、创新分类：
技术创新 应用创新 到新的创新
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具 体实现过程
6、创新方式：其一是由无到有的创新，其二是由有
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。
（1）设计出新机构；
瓦特发明的蒸气机现 安放于西班牙马德里
1、机构的创新设计
（2）原有机构演化、变异，导致结构变化
平底推杆盘形凸轮机构
凹圆弧底推杆盘形凸轮机构
传动寿命和效率提高
2、机构应用创新设计
B
1
2
C3
41Βιβλιοθήκη Aa)曲柄滑块机构
B A C
c）剪床机构
b）偏心盘机构
3、机构组合设计，导致新机构系统的出现
第三节 创造性思维的形成与发展
一、创造性思维的形成过程
创造性思维的形成大致可分为三个阶段：
1、酝酿准备阶段： 2、潜心加工阶段
3、顿悟阶段
二、创造性思维的培养与发展
1、潜创造思维的培养 潜创造思维的基础是知识，人的知识来源与 教育和社会实践。由于受教育的程度和社会实
践经验的不同，人的文化知识、实践经验知识
六、有序思维
有序思维是一种按一定规则和秩序进行的 有目的的思维方式，它是许多创造方法的基础
七、直接思维
基于有限的信息，调动已有的知识积累，
摆脱惯常的思维规律，对新事物、新现象、新