【精编】机械创新设计PPT课件

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。
(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 机 以实现运动的增速或减速。
(4)控制和操纵部分 该部分的作 器 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。
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) 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。
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
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：
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：
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。
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
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、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
机械创新设计
第一节 创新与创新方法
一、创新的概念
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。
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。
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பைடு நூலகம்
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。
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。
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
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。
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
5、创新分类：
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
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
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。
例如：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
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。