机械创新设计教材(PPT 83页)

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机械创新设计-绪论PPT课件

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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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(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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普通钳口工作面
适合平面刚性材料物体的夹持

第五章机械创新设计2精品PPT课件

第五章机械创新设计2精品PPT课件

高温下制成的形状
使用形状记忆合金的铆钉连接 (单程记忆合金)
插入孔中
加热到 高温
低温下施力变形
电流变液 (Electro-rheological Fluid, ER)
一种机敏材料,胶体悬浮状液体。用外加电场可控制其 流动阻力。
电场增强,流动阻力增大。
主动半轴
ER 材料
从动 半轴
电流变液 离合器
五、提高性能的创新
在设计中前轴承的精度比后轴承高一级。
δ
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
结构简单,便于操作 承受的力较小
四、结构材料的变异创新
变换材料
采用新型材料
(一)变换材料
铰链节叉
铸铁结构
钢板结构
质量轻 节省材料 可大批量生产,成本低
(二)采用新型材料
形状记忆合金 一种机敏材料。
高温下制成所需的形状──在低温下改变形状── 重新升温后,恢复原来形状。
单程记忆合金:冷却后不能恢复原低温时的形状 双程记忆合金:冷却后能恢复原低温时的形状
提高刚度和强度的设计
提高精度的设计
(一)提高刚度和强度的设计
轴外伸端处带轮与轴的结构设计


轴 受 弯 矩 作 用
作 用 在 直 径 较 大



(二)提高精度的设计
精密车床的主轴
B
A
L
a
δ
δΑ
δB

机械创新设计ppt课件

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2018/11/16
第五节
创新能力的构成
创新不需要天才,创新只在于找出新的改进方法。
创新能力的构成元素
•创新基础 •创新智能 •创新意识 •创新方法 •创新环境
2018/11/16
2018/11/16
2018/11/16
第六节
本课程的内容、性质和目的
1.本课程的内容 •机械设计的一般构成和创新人才的构成 •创新思维和技法(常用的创新方法) •机构的创新设计 •机械传动的创新设计 •机械系统创新设计介绍
2018/11/16
• 爱迪生为了找到适用的电灯灯丝材料,用 了6000多种植物纤维,试验了1600多种耐 热材料,终于发明制造出炭化灯丝的电灯 • 法拉第用长达18年的大量实验,发现了电 磁感应现象。 • 居里夫人在发现放射性元素之后,花了5个 多月时间,终于从一吨沥青铀矿中提炼出 了0.1克纯镭。
2018/11/16
2.本课程的性质和目的
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第七节
本课程的教与学
第八节 本课程的结业方式 平时考查成绩 创新作品成绩 创新作品例子
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第二章常用创新方法
第一节 到何处去搜寻题材 1. 向生活索取 • 活动合页
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• 两用拐杖
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• 拉链 • 尼龙搭扣 • 椅子转化为 躺椅、摇椅、转椅
2018/11/16
• 选不同构件为主动件,可得不同的应用。
农村水井打水的手动唧筒
2018/11/16
四杆机构
雨伞
2)引申 有别的东西像这件物品吗?是否可以从这 件物品引申设想出其他东西? • 港口用的起重机(双摇杆机构) • 飞机起落架(双摇杆机构)

机械创新设计第2版1

机械创新设计第2版1

第二章 原理方案的创新设计
❖ 原理方案设计步骤
机械创新设计第2版 ppt 课件
第二章 原理方案的创新设计
机械创新设计第2版 ppt 课件
第二节 功能原理方案的创新设计
❖ 一、功能的描述
❖ 功能是产品或技术系统特定工作能力抽象化的描述,。 在功能原理方案设计时,对设计对象中功能的描述要 准确、简洁,要合理抽象,抓住本质。
❖ 五、功能求解
❖ 1. 功能元解 ❖ 1)参考借鉴有关产品资料或专利; ❖ 2)利用“设计目录” ; ❖ 3)运用各种创造技法探索新解法。 ❖ 如:输送液体原理解法分析。 ❖ (1)负压效应
❖ 1)利用压力p与容积V的关系(pV=常数),
增大容积空间形成负压吸入液体,减小 容积空间形成高压输出液体。如波纹管 水泵,拉压塑料波纹管1改变其容积,液 体从单向阀2吸入,从单向阀3压出,水 头可达3m多。
第三节 设计目录
❖ 一、原理解法的设计目录
❖ 用功能设计法进行原理方案设计,功能元解是组合原 理方案的基础。工程系统的基本功能元可归结为物理 功能元、逻辑功能元和数学功能元三类。
❖ (1)逻辑功能元——“与”、“或”、“非”三元,主 要用于控制功能。基本逻辑关系如表2-3所示。
❖ 由机械、强电、电子、射流、气体、液体等领域可寻 找相应的“与”、“或”、“非”逻辑动作的各种解 法,其部分解法目录列于表2-4。
第二章 原理方案的创新设计
❖ (3)毛细管效应
高性能的轻质热管为两端封闭的管子,衬里为数层 金属丝网,管内封装液体,在高温端液体吸热蒸发, 蒸气流至低温端放热,冷凝后的液体由毛细管效应通 过金属丝网流回热端。此种热管用于人造卫星和冻土 层输油管保温等。
第二章 原理方案的创新设计

机械创新设计教材(PPT79张)

机械创新设计教材(PPT79张)
低副机构的运动副元素加工方便、容易保证配 合精度以及有较高的承载能力等方面考虑,应优先 采用低副机构。
6.1.1 机构尽可能简单
2.适当选择运动副 在一般情况下,应先考虑低副机构,而且尽量少 采用移动副。 采用连杆机构很难完成精确设计时,应考虑采用 高副机构。
6.1.1 机构尽可能简单
3.适当选择原动机 执行机构的形式与原动机的形式密切相关,不要 仅局限于选择传统的电动机驱动形式。
6.2.1 按运动形式要求选择机构
6.2.2 机构方案的评价
1.评价指标和评价体系 满足同一运动形式或功能要求的机构方案有很多, 对这些方案应从运动性能、工作性能、动力性能等 方面进行综合评价。
6.2.2 机构方案的评价
1.评价指标和评价体系
所谓评价体系,是通过一定范围内的专家咨询, 确定评价指标及其评定方法。对于不同的设计任务, 应根据具体情况,拟定不同的评价体系。 只有建立科学的评价体系,才可以避免个人决 定的主观片面性,减少盲目性,从而提高设计的质 量和效率。
6.3.1 利用组合原理构型新机构
2.凸轮—连杆机构
当递纸吸嘴开始向 前递纸时,摆杆3上 的滚子与凸轮小面 接触,齐纸块5绕01点 逆时针方向摆动让 纸。 当递纸吸嘴放下纸 张,摆杆3顺时针方 向摆动,齐纸块5顺 时针方向摆动靠向 纸堆,把纸张理齐。
6.3.1 利用组合原理构型新机构
2.凸轮—连杆机构
6.3.1 利用组合原理构型新机构
3.齿轮—凸轮机构
1) 实现给定运动规律的变速回转运动 齿轮、双曲柄和转动导杆 机构虽能传递匀速和变速转 动,但无法实现任意给定的 运动规律的转动。
齿轮和凸轮组合而成的组合机 构,则能实现这一要求。图中系 杆3为原动件,齿轮1为输出件。 摆杆2’与行星轮2固接,由于固 定凸轮的作用,行星轮2相对系杆 3产生往复摆动,使齿轮1得到预 期。

机械创新课件

机械创新课件
2019/10/29
• 选不同构件为主动件,可得不同的应用。
农村水井打水的手动唧筒
2019/10/29
四杆机构
雨伞
2)引申 有别的东西像这件物品吗?是否可以从这
件物品引申设想出其他东西? • 港口用的起重机(双摇杆机构) • 飞机起落架(双摇杆机构)
2019/10/29
3)改变。改变原来的形状、颜色、气味、式样等, 会产生什么结果?
2019/10/29
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8)重组。交换一下零件位置会怎样?变动序列、 改换因果关系、改变速率应提供什么条件、产 生何种结果? 1608年在荷兰一个小城镇的眼镜铺里,18岁的 学徒利伯希坐在店铺门口,好奇地摆弄着他刚 刚磨好的几块透镜,凸透镜能将物体放大,而 凹透镜将物体缩小,使他感到非常有趣,无意 之中,他把两个镜片一前一后向远处看去,这 一看,他惊讶地看到远处教堂的塔尖又大又近, 好像伸手就能抓到。后来,他用纸板作了个圆 筒,代替双手,把镜片装在纸筒的两头,世界 上第一个“千里眼”——望远镜就这样诞生了。
图新、破旧立新的独创性活动。 • 创新的内容主要包括知识创新、技术创新、
制度创新和理论创新。
2019/10/29
4.机械创新设计的一般过程 1)确定设计目标和要求:根据市场要求,确定设计参数,选定约束条件,
最后提出设计任务书和产品开发计划。如:
2019/10/29
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2)原理方案设计 任务书确定后,运用设计者的专业知识、实际
2019/10/29
4)总体设计 在原理方案和结构方案设计的基础上全面考虑
产品的总体布置、人机工程、工艺美术造型、包 装运输等因素,画出总装配图。 5)施工设计
将总装配图拆成零件图和部件图,根据加工和 装配要求,标出公差、配合及技术要求,会出全 部生产用图纸,编写计算说明书、使用说明书, 列出标准件、外购件明细表及有关文件等。

机械创新设计基础ppt课件

机械创新设计基础ppt课件
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。
1
第一章 引言
第一节 创造与发明并不神秘 第二节 创新需要勇气和毅力 第三节 创新人才的培养 第四节 机械创新设计
2
第四节 机械创新设计
• 设计是人类改造自然的一种基本活动,设
计是复杂的思维过程,设计的本质是创新。
• 设计的目的是将预定的目标,经过分析痛
决策,通过一定的信息(文字、数据、图 形)而形成设计方案,并通过制造、实施 使设计成为产品,造福人类。通过设计, 不断为社会提供新颖、优质高效、价廉物 美的产品,提高产品的竞争力和经济效益。
3
第四节 机械创新设计
二、设计思路和设计过程 设计过程是指从明确设计任务到编制
技术文件所进行的整个工作流程、机械设 计的过程,一般分为产品规划、原理方案 设计、技术方案设计、改进设计等四个阶 段。
4
第四节 机械创新设计
1.产品规划阶段——明确设计任务和要求, 提出设计任务书 这一阶段的中心任务是,在市场调查 的基础上,进行产品需求分析、市场预测、 可行性分析,确定设计目标、主要参数和 约束条件,最后提出设计任务书,作为设 计、评价、决策的依据。
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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。

机械创新设计技术(杨家军主编)PPT模板

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202X
机械创新设计技术(杨家军主编)
演讲人 202X-11-11
目录
01. 序
02. 前言
03. 第1章 绪论
04. 第2章 创新设计技术
05. 第3章 仿生学与创新设 计
07. 第5章 机械创新设计实 例及分析
06. 第4章 机械运动系统方 案创新设计
08. 参考文献
01


02
08
参考文献
参考文献
LOGO
感谢聆听
前言
前言
03
第1章 绪论
第1章 绪论
1.1 机械发展趋势 1.2 技术创新
04
第2章 创新设计技术
第2章 创新设计 技术
2.1 设计与创新 2.2 创新思维 2.3 创造技法
05
第3章 仿生学与创新设计
第3章 仿生学与 创新设计
3.1 仿生学与设计创新 3.2
06
第4章 机械运动系统方案创新设计
第4章 机械运动 系统方案创新设计
4.1 功能原理设计 4.2 机构设计 4.3 机械运动系统方案的评价
07
第5章 机械创新设计实例及分析
第5章 机械创新设计实例及分 析
5.1 研究性学习 5.2 生活中的发明 5.3 机器人 5.4 农业机械 5.5 创新思维与技法训练
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BS会议的规则
会中不得批评 天马行空、思绪自由翱翔 鼓励给出尽量多的构想,主动接受别人的启迪 组合与改进构想
对电视机的希望
看起来像立体; 具有每个人都可以分开看的镜框式装置; 想看的频道节目会自动出现; 拍摄的东西想看时就会在眼前出现; 能够看到全世界的节目; 观看时可以调节画面的宽度; 可以通过遥控选择节目; 有香味的画面; 像磁带一样,想看可以随时重放……
(2)缺点列举法
该法是通过对事物或对象的缺陷一一列举, 从而找出改革或创意方向,使之更臻完美的创 造技法。
(4)头脑风暴法(brain storming)
头脑风暴法是集智法的一种 风暴法或BS法,是创造学的奠基人——美国
学者奥斯本于1939年创立的。智暴法是运用 群体创造原理,充分发挥集体创造力来解决问 题的一种创新设计方法。
BS法的基本步骤
选择成员:1个组长、5-10个组员、1-2名记录 组织会议:组长简明扼要的叙述问题,组员将
种可改变方向的刷头
属性进行分析
⑥刷毛都一样长,不容易刷干牙的内侧。 ⑦刷毛的根部过密,不易于冲洗、消毒。 ⑧人们长期使用一枝牙刷,容易感染口腔疾病,
能否生产一种七枝一套的周用牙刷 ⑨是否能增加牙刷的新功能,如:照明、清理牙
垢、清洗舌苔等。 ⑩牙刷的外观单一,是否能生产出各种造型的牙
刷。
提出设想
(3)应用列举缺点与希望点方法对以上属性进行分析 ①刷杆太长,不易携带,最好将刷杆变为可折叠、可伸缩式的。 ②刷毛太硬,刷头的端面是平的,其边缘有棱,易损伤牙床。是否
可将刷毛变为圆滑的以避免刷牙时牙床出血。 ③刷头与刷杆寿命不一致,造成浪费,是否可生产一种可更换刷头
的牙刷。 ④刷杆是实心的,能否将刷把改为空心的,可以装牙膏或清洁剂。 ⑤刷头是直的,刷牙只便于横着刷,不便于竖着刷,是否可生产一
将设想归类,提炼 对刷头的改造:将刷头变为可更换的,可旋转角度的。 对刷毛的改造:将刷毛变为单根分叉,端面磨光滑。
刷毛的长短由一致改为不一致。 对刷杆的改造;刷杆变为空心的,以装牙膏,并增添
挤牙膏的装置。 对包装及外观的改造:专门设计一种美观的、周用七
头牙刷盒,每只刷头以不同的外观加以区别。盒内还 可以增加一些其他的清洁口腔用品。
机械创新设计
常用创新技法
参考书
裴旭明主编的《创新设计》
原理与技法
任何创造技法的产生均有一定的创造理 论为基础。而创造理论与实践结合产生 出来的可操作的程式、步骤和方法,就 是创新技法。
创造原理是指导人们开展创新实践活动的重要 理论基础,也是指导人们创造新技法的基本理 论基础。
创造技法
创造技法是从创造原理中最终派生出来的并与 实践密切结合的可操作的具体创造程序或步骤。
三、解决问题类
1、检核目录法 2、和田十二法 3、6w2H法 4、目标设定法 5、探索方略法
四、组合类
1、分解组合法 2、成对组合法 3、辐射组合法 4、信息交合法 5、形态分析法
五、联想类
1、焦点法 2、联想法 3、入出法 4、综摄法 5、二元坐标组合法
六、整理类
1、KJ法:是日本人川喜田二郎提出的,KJ为其名字的 缩写
以牙刷为例
(1)确定研究对象:新型牙刷。 (2)以普通绿塑料杆、尼龙刷毛牙刷为例进行属性分析 名词性特征:刷杆、刷毛、刷面、塑料、尼龙、刷头。 动词性特征:拿、放、刷、冲。 形容词性特征: ①刷杆——长的、实心的、扁的、透明的、绿色的、硬
的 ②刷毛——圆的、端面是平的、直的、单根的、密的。
属性进行分析
一个完善的创造技法至少应该具有理论性(即 理论根据)、可操作性、排他性和可思维性。
常用的创新技法
见下表
一、列举类
1、缺点列举法 2、希望列举法 3、属性列举法 4、综合列举法 5、成对列举法
二、集智类(智力激励类)
1、头脑风暴法 2、六三五笔写法 3、三菱式MBS法 4、特尔斐设想法 5、集思广益法
构想写在卡片上,轮流说出一个构想,并写在 黑板上,在此基础上继续补充(脑力激荡)。
BS法的基本步骤
汇总评估:将构想评估分类,先进行个别评估 后进行团体评估(准则可以是提前准备的,也 可以由评估人补充),团体评估时进行第二次 脑力激荡。
决策报告:将评估结果合成为一个决策表,选 出几个合理的设计概念。最后的结案报告由团 体评估、个别评估和构想图解组成。
着鼻子会感到不舒服。
(3)属性列举法
是美国内布拉斯加大学R.P.克劳福德教授发 明的一种提出问题和分析问题的方法。
该方法的主要特点,是将事物整体依照其不同 属性分解为不同的部分或方面,然后就某一部 分或方面,运用问题的基本概念或其他方法提 出局部或整体的创新问题。
事物的属性
所谓事物的属性,包括外部特征、内部结构、 整体形态、功能、性能、运动方式、操作和做 工方式等。
消费者的欲望永远不会满足,这是产品创新的 不竭动力和源泉
尽可能多地列举出玻璃杯的缺点
容易碎; 较滑; 盛开水后手摸上去很烫手; 容易沾上脏物;有了小缺口会划手; 容易翻倒; 活动时带在身边不方便; 倒上热水后很容易凉; 成套的玻璃杯花色相同,喝水人稍一不注意就
分不清自己所用的杯子; 有些鼻子较高的人用普通玻璃杯喝水,杯沿压
2、NM法:日本创造学家中山正和于1968年提出的。 3、ZK法 : 它是由东京大学交流研究所的片方 善治提出的。 4、TCT法:这种方法是由日本高桥浩于1970年设想出
来的。 5、OCU法:是日本高桥浩提出的方法。 共同特点是由日本人提出,且都是用卡片。
(1)希望点列举法
希望点列举法就是对创意对象提出一系列希 望,愈多愈好,愈新奇愈好,经过归纳,选出 最优希望点进行创意设计的技法。
这些属性可分为三类,即名词属性、动词属性 和形容词属性。
基本程序
1.确定对象 根据技术发展和市场前景选择某项技术或产品作为改 进对象。
2.列举属性 · 分别列出对象技术的名词属性(包括全体、部分、材料、 制法),动词属性(包括作用和功能、运行和操作),形 容词属性(包括性能、形态、特征)。
3.提出问题 借用缺点列举法和希望点列举法,针对某个或某些属 性提出创新问题。
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