機械創新設計

本書共分為9章。第1章為緒論，介紹了創造、創新和設計的基本概念，創新教育與創新人才的培養，機械創新設計與社會發展的關係。第2章為創新思維與技法，主要以創造學的理論為依據，結合實際問題分析了創新思維的特點與創新思維的過程，並分析介紹了幾種常用創新的技法。第3章為機械系統方案與創新設計，重點論述了技術衝突解決原理（TRIZ理論）、建立原理解法目錄、資源的分析與利用等系統方案創新的基本方法，以及構型的綜合問題。第4、5、6章為機構的各種創新方法，分別就機構的變異與演化、機構的組合、機構的再生等創新設計技法進行分析與論述。第7章為機械結構設計與創新，介紹了在機械結構設計過程中，要充分考慮的基本要求，並分別從機械結構的功能，結構元素的變換，模塊拼接與結構複用，以及材料、加工、裝配、輸送等方面，討論了機械結構創新的要求與實現途徑。第8章為反求設計與創新，介紹了反求設計的基本概念、反求設計的內容與基本過程，並對幾個典型案例進行了反求設計分析。第9章為創新實例與分析，以全國大學生機械創新大賽的參賽作品為例，分析了創新基本理論在作品中的實際應用。各章後附有習題，可供讀者練習。

本書可作為高等學校教材，也可供有關教師及工程技術人員或科研人員參考。 ^[1] 

第1章緒論

1.1創新設計概述

1.1.1創造、創新與設計

1.1.2創新設計

1.1.3創新的風險

1.2創新人才的培養

1.2.1人才培養與創新教育

1.2.2創新人才的特點

1.2.3創新人才的培養

1.3機械創新設計與社會發展的關係

習題

第2章創新思維與技法

2.1創新思維

2.1.1思維及類型

2.1.2創新思維的特點

2.1.3創新思維的過程

2.1.4創新思維的方式

2.2創新技法

2.2.1觀察法

2.2.2類比法

2.2.3移植法

2.2.4組合法

2.2.5換元法

2.2.6還原法

2.2.7窮舉法

2.2.8集智法

2.2.9設問探求法

2.2.10逆向轉換法

習題

第3章機械系統方案與創新設計

3.1概述

3.1.1機械系統的基本概念

3.1.2機械系統設計的主要過程

3.1.3機械系統方案設計

3.2功能綜合

3.2.1功能分析

3.2.2功能分類

3.2.3功能分解

3.3原理綜合

3.3.1技術衝突解決原理（TRIZ理論）

3.3.2建立原理解法目錄

3.3.3資源的分析與利用

3.4構型綜合

3.4.1機構構型

3.4.2機構選型

3.4.3構型綜合的注意問題

習題

目錄

第4章機構變異與創新設計

4.1機構的倒置

4.1.1平面連桿機構

4.1.2凸輪機構

4.1.3其他傳動機構

4.2運動副的變異與演化

4.2.1運動副元素尺寸的變異

4.2.2運動副元素形狀的變異

4.3構件的變異與演化

4.3.1構件形狀的變異

4.3.2構件的合併與拆分

4.4機構的擴展

4.4.1引入虛約束

4.4.2變換運動副

4.4.3增加輔助機構

4.5機構的等效代換

4.5.1利用運動副的替代原理進行等效代換

4.5.2利用瞬心線構造等效機構

4.5.3週轉輪系的等效代換

4.5.4機構功能的等效代換

4.6運動原理的移植

4.6.1差動原理的移植

4.6.2諧波傳動的移植

習題

第5章機構組合與創新設計

5.1串聯式組合

5.1.1組合的基本方法

5.1.2實例分析

5.2並聯式組合

5.2.1組合的基本方法

5.2.2實例分析

5.3封閉式組合

5.3.1組合的基本方法

5.3.2實例分析

5.4裝載式組合

5.4.1單聯式裝載組合

5.4.2雙聯式裝載組合

習題

第6章機構再生與創新設計

6.1一般化運動鏈

6.1.1一般化原則

6.1.2實例分析

6.2杆型類配

6.2.1問題的提出

6.2.2杆型類配

6.3運動鏈組合

6.3.1圖的概念

6.3.2圖的組合

6.3.3運動鏈的組合

6.4機構再生設計

6.4.1飛機起落架的再生設計

6.4.2縫紉機送布機構的再生設計

習題

第7章機械結構設計與創新

7.1機械結構設計的基本要求

7.2實現零件功能的結構設計與創新

7.2.1功能分解

7.2.2功能組合

7.2.3功能移植

7.3結構元素的變異與演化

7.3.1改錐結構元素的變異

7.3.2軸榖連接的結構元素變異與演化

7.3.3離合器的結構元素變異與演化

7.3.4棘輪傳動的結構元素變異

7.3.5各種槽銷結構元素的變異

7.3.6新型聯軸器的結構特點

7.3.7導軌的結構形式及其特點

7.3.8改善工作性能的結構變異

7.4適應材料性能的結構設計與創新

7.4.1揚長避短

7.4.2性能互補

7.4.3結構形狀變異

7.5方便製造與操作的結構設計與創新

7.5.1加工工藝的結構構型

7.5.2裝配輸送的結構構型

7.5.3簡單結構

7.5.4宜人結構

7.6用模塊拼接與結構複用進行結構的創新

7.6.1模塊拼接

7.6.2結構複用

習題

第8章反求設計與創新

8.1概述

8.1.1反求問題的提出

8.1.2反求設計的含義

8.1.3反求設計的研究對象

8.2反求設計的內容與過程

8.2.1反求設計的主要內容

8.2.2反求設計的主要過程

8.3反求實例分析

8.3.1原理方案的反求實例

8.3.2機構構型的反求實例

8.3.3精度反求實例

8.3.4圖像資料的反求設計實例

8.3.5計算機輔助反求設計實例

8.3.6材料反求實例

習題

第9章創新實例與分析

9.1創新思路的分析

9.2創新實例

9.2.1多功能齒動平口鉗

9.2.2機械式停水自閉水龍頭

9.2.3防傾翻輪椅

9.2.4省力變速雙向驅動殘疾人車用驅動裝置

9.2.5自由輪椅

9.2.6飲料瓶撿拾器

9.2.7地震應急牀

9.2.8新型大力鉗

習題

參考文獻

部分章節

第七章　機械結構方案的創新設計

第一節　實現零件功能的結構設計與創新

第二節　結構元素的變異與創新

第三節　提高性能的結構設計與創新

第四節　便於製造和操作的結構設計與創新

第五節　機械結構的宜人化創新設計

第八章　機械產品的反求設計與創新

第一節　反求設計技術概述

第二節　已知實物的反求設計與創新

第三節　已知技術資料的反求設計與創新

第四節　計算機輔助反求設計

第五節　電動機減速器的反求設計

第九章　基於TRIZ理論的創新設計

第一節　TRIZ發明問題解決理論概述

第二節　設計中的衝突及其解決原理

第三節　利用技術進化模式實現創新

第四節　計算機輔助創新設計簡介

第五節　現代機械產品創新設計集成化方法

第六節　TRIZ理論的發展趨勢

第十章　機械產品創新設計實例分析

第一節　電動大門的創新設計

第二節　抓鬥原理方案的創新設計

第三節　環保型手推式草坪剪草機的創新設計

第四節　衝制薄壁零件衝牀運動方案的創新設計

第五節　蜂窩煤成型機的創新設計

第六節　飛剪機剪切機構運動方案的創新設計

附錄　衝突解決問題矩陣

參考文獻

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