机械创新设计

《机械创新设计(第2版)》共分为8章。第1章为绪论，介绍了创新设计的概念、创新教育与创新人才的培养；第2章为创新设计的理论基础，主要以创造学的理论为依据，结合实际问题分析了创新思维的方法，以及各种创新的技法；第3章为机械系统方案设计的创新，简单论述了机械系统的特性，重点论述了产品规划与原理方案的创新思路，以及构型的综合问题；第4章为机构的各种创新方法，分别就机构的变异与演化、机构的组合、机构的再生等创新设计技法进行分析与论述；第5章为机械结构的创新设计，分别从机械结构的功能，结构元素的变换，以及材料、加工、装配、输送等方面讨论了机械结构创新的要求与实现途径；第6章为反求设计与创新，介绍了反求设计的概念，反求设计的内容与过程，以及反求实例分析；第7章介绍了几种机械系统如机床、动力机械、机器人、自行车的创新过程与发展历史；第8章是创新实例与分析，主要介绍...

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《机械创新设计(第2版)》共分为8章。第1章为绪论，介绍了创新设计的概念、创新教育与创新人才的培养；第2章为创新设计的理论基础，主要以创造学的理论为依据，结合实际问题分析了创新思维的方法，以及各种创新的技法；第3章为机械系统方案设计的创新，简单论述了机械系统的特性，重点论述了产品规划与原理方案的创新思路，以及构型的综合问题；第4章为机构的各种创新方法，分别就机构的变异与演化、机构的组合、机构的再生等创新设计技法进行分析与论述；第5章为机械结构的创新设计，分别从机械结构的功能，结构元素的变换，以及材料、加工、装配、输送等方面讨论了机械结构创新的要求与实现途径；第6章为反求设计与创新，介绍了反求设计的概念，反求设计的内容与过程，以及反求实例分析；第7章介绍了几种机械系统如机床、动力机械、机器人、自行车的创新过程与发展历史；第8章是创新实例与分析，主要介绍了全国机械创新设计大赛的优秀作品，并简单分析了各项作品的创新过程。各章后附有习题与练习。

《机械创新设计(第2版)》可作为高等学校教材，也可供有关教师及工程技术人员或科研人员参考。

1 绪论1 1.1 创新设计概述1 1.1.1 设计与创新1 1.1.2 创新设计2 1.2 创新教育与创新人才的培养2 1.2.1 创新教育2 1.2.2 创新人才的特点3 1.2.3 创新人才的培养4 习题6 2 创新思维与技法7 2.1 创新思维7 2.1.1 创新思维的特点7 2.1.2 创新思维的过程8 2.1.3 创新思维的方式8 2.2 创新技法13 2.2.1 观察法13 2.2.2 类比法14 2.2.3 移植法15 2.2.4 组合法15 2.2.5 穷举法16 2.2.6 集智法17 习题18 3 机械系统方案设计的创新21 3.1 机械系统21 3.1.1 机械系统的组成21 3.1.2 机械系统的特性21 3.1.3 机械系统设计的内容23 3.2 产品规划的创新问题23 3.2.1 产品的系列化23 3.2.2 产品性能的完善24 3.2.3 产品功能的集成与组合25 3.2.4 产品技术的扩展与渗透25 3.2.5 开发新产品25 3.3 方案设计的创新问题26 3.3.1 功能分析与综合26 3.3.2 原理综合29 3.3.3 构型综合49 3.4 方案设计的评价52 3.4.1 方案评价的内容及指标52 3.4.2 评价方法52 习题54 4 机构的创新设计55 4.1 机构的变异设计与创新55 4.1.1 运动副的变异与演化55 4.1.2 构件的变异与演化58 4.1.3 机构的扩展61 4.1.4 机构的倒置62 4.1.5 机构的等效代换64 4.1.6 运动原理的移植67 4.2 机构组合设计与创新70 4.2.1 串联式组合70 4.2.2 并联式组合75 4.2.3 封闭式组合78 4.2.4 装载式组合83 4.3 机构再生设计与创新85 4.3.1 一般化运动链85 4.3.2 杆形类配87 4.3.3 运动链组合89 4.3.4 机构再生设计实例——飞机起落架的再生设计91 4.3.5 机构再生设计实例——缝纫机送布机构的再生设计93 4.4 广义机构的应用98 4.4.1 弹簧蠕行管道机器人98 4.4.2 滚动杠杆的杠杆棘轮机构98 4.4.3 声音轮机构98 4.4.4 厚度电测仪的杠杆机构98 4.4.5 气动商标自动粘贴机构99 习题99 5 机械结构设计与创新102 5.1 实现零件功能的结构设计与创新102 5.1.1 功能分解102 5.1.2 功能组合105 5.1.3 功能移植107 5.2 结构元素的变异与演化108 5.2.1 轴毂连接的结构元素变异与演化108 5.2.2 离合器的结构元素变异与演化110 5.2.3 棘轮传动的结构元素变异110 5.2.4 各种槽销结构元素的变异110 5.2.5 新型联轴器的结构特点111 5.2.6 改善工作性能的结构变异111 5.3 适应材料性能的结构设计与创新112 5.3.1 扬长避短113 5.3.2 性能互补113 5.3.3 结构形状变异115 5.4 方便制造与操作的结构设计与创新115 5.4.1 加工工艺的结构构型115 5.4.2 装配输送的结构构型117 5.4.3 简单结构118 5.4.4 宜人结构120 5.5 用模块拼接法进行结构的创新122 习题123 6 反求设计与创新125 6.1 概述125 6.1.1 反求问题的提出125 6.1.2 反求设计的含义126 6.1.3 反求设计的研究对象126 6.2 反求设计的内容与过程127 6.2.1 反求设计的主要内容127 6.2.2 反求设计的主要过程131 6.3 反求实例分析133 6.3.1 原理方案的反求实例133 6.3.2 机构构型的反求实例133 6.3.3 实物反求实例135 6.3.4 精度反求实例136 6.3.5 图像资料的反求设计实例137 习题138 7 典型机械的创新与进化139 7.1 机床139 7.1.1 机床的产生140 7.1.2 机床的发展140 7.1.3 现代机床与展望141 7.2 动力机145 7.2.1 蒸汽机146 7.2.2 内燃机146 7.3 机器人148 7.3.1 工业机器人148 7.3.2 智能机器人152 7.4 自行车154 7.4.1 自行车的产生154 7.4.2 自行车的演变与发展155 7.4.3 自行车的进一步开发155 习题157 8 创新实例与分析158 8.1 多功能齿动平口钳158 8.2 机械式停水自闭水龙头160 8.3 防倾翻轮椅161 8.4 省力变速双向驱动残疾人车用驱动装置163 8.5 自由轮椅164 8.6 饮料瓶捡拾器164 参考文献167

1 绪论1 1.1 创新设计概述1 1.1.1 设计与创新1 1.1.2 创新设计2 1.2 创新教育与创新人才的培养2 1.2.1 创新教育2 1.2.2 创新人才的特点3 1.2.3 创新人才的培养4 习题6 2 创新思维与技法7 2.1 创新思维7 2.1.1 创新思维的特点7 2.1.2 创新思维的过程8 2.1.3 创新思维的方式8 2.2 创新技法13 2.2.1 观察法13 2.2.2 类比法14 2.2.3 移植法15 2.2.4 组合法15 2.2.5 穷举法16 2.2.6 集智法17 习题18 3 机械系统方案设计的创新21 3.1 机械系统21 3.1.1 机械系统的组成21 3.1.2 机械系统的特性21 3.1.3 机械系统设计的内容23 3.2 产品规划的创新问题23 3.2.1 产品的系列化23 3.2.2 产品性能的完善24 3.2.3 产品功能的集成与组合25 3.2.4 产品技术的扩展与渗透25 3.2.5 开发新产品25 3.3 方案设计的创新问题26 3.3.1 功能分析与综合26 3.3.2 原理综合29 3.3.3 构型综合49 3.4 方案设计的评价52 3.4.1 方案评价的内容及指标52 3.4.2 评价方法52 习题54 4 机构的创新设计55 4.1 机构的变异设计与创新55 4.1.1 运动副的变异与演化55 4.1.2 构件的变异与演化58 4.1.3 机构的扩展61 4.1.4 机构的倒置62 4.1.5 机构的等效代换64 4.1.6 运动原理的移植67 4.2 机构组合设计与创新70 4.2.1 串联式组合70 4.2.2 并联式组合75 4.2.3 封闭式组合78 4.2.4 装载式组合83 4.3 机构再生设计与创新85 4.3.1 一般化运动链85 4.3.2 杆形类配87 4.3.3 运动链组合89 4.3.4 机构再生设计实例——飞机起落架的再生设计91 4.3.5 机构再生设计实例——缝纫机送布机构的再生设计93 4.4 广义机构的应用98 4.4.1 弹簧蠕行管道机器人98 4.4.2 滚动杠杆的杠杆棘轮机构98 4.4.3 声音轮机构98 4.4.4 厚度电测仪的杠杆机构98 4.4.5 气动商标自动粘贴机构99 习题99 5 机械结构设计与创新102 5.1 实现零件功能的结构设计与创新102 5.1.1 功能分解102 5.1.2 功能组合105 5.1.3 功能移植107 5.2 结构元素的变异与演化108 5.2.1 轴毂连接的结构元素变异与演化108 5.2.2 离合器的结构元素变异与演化110 5.2.3 棘轮传动的结构元素变异110 5.2.4 各种槽销结构元素的变异110 5.2.5 新型联轴器的结构特点111 5.2.6 改善工作性能的结构变异111 5.3 适应材料性能的结构设计与创新112 5.3.1 扬长避短113 5.3.2 性能互补113 5.3.3 结构形状变异115 5.4 方便制造与操作的结构设计与创新115 5.4.1 加工工艺的结构构型115 5.4.2 装配输送的结构构型117 5.4.3 简单结构118 5.4.4 宜人结构120 5.5 用模块拼接法进行结构的创新122 习题123 6 反求设计与创新125 6.1 概述125 6.1.1 反求问题的提出125 6.1.2 反求设计的含义126 6.1.3 反求设计的研究对象126 6.2 反求设计的内容与过程127 6.2.1 反求设计的主要内容127 6.2.2 反求设计的主要过程131 6.3 反求实例分析133 6.3.1 原理方案的反求实例133 6.3.2 机构构型的反求实例133 6.3.3 实物反求实例135 6.3.4 精度反求实例136 6.3.5 图像资料的反求设计实例137 习题138 7 典型机械的创新与进化139 7.1 机床139 7.1.1 机床的产生140 7.1.2 机床的发展140 7.1.3 现代机床与展望141 7.2 动力机145 7.2.1 蒸汽机146 7.2.2 内燃机146 7.3 机器人148 7.3.1 工业机器人148 7.3.2 智能机器人152 7.4 自行车154 7.4.1 自行车的产生154 7.4.2 自行车的演变与发展155 7.4.3 自行车的进一步开发155 习题157 8 创新实例与分析158 8.1 多功能齿动平口钳158 8.2 机械式停水自闭水龙头160 8.3 防倾翻轮椅161 8.4 省力变速双向驱动残疾人车用驱动装置163 8.5 自由轮椅164 8.6 饮料瓶捡拾器164 参考文献167
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