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适读人群 ：机械工程技术人员，高等院校机械类及近机类专业师生
本书内容实用、实例丰富，在讲解上循序渐进、由浅入深，适合读者一步一步地进行学习。
本书内容实用、实例丰富，在讲解上循序渐进、由浅入深，适合读者一步一步地进行学习。
内容简介
本书在创新设计理论的基础上介绍了机械设计创新方法及实例。主要内容有：创新设计与技法，功能原理创新设计，机构创新设计，机械结构创新设计，机械传动的创新设计，造型创新设计，反求创新设计，仿生原理创新设计。本书以实用为主要目的，每章都配有实例。
目录
目 录
前 言
第1 章 创新设计与技法 1
1. 1 创新思维 1
1. 1. 1 思维及类型 1
1. 1. 2 创新思维的特点 3
1. 1. 3 创新思维的过程 5
1. 1. 4 创新思维的方式 6
1. 2 创新技法 12
1. 2. 1 观察法 12
1. 2. 2 类比法 12
1. 2. 3 移植法 13
1. 2. 4 组合法 14
1. 2. 5 换元法 15
1. 2. 6 穷举法 16
1. 2. 7 集智法 17
1. 2. 8 设问探求法 18
1. 2. 9 逆向转换法 22
第2 章 功能原理创新设计 24
2. 1 功能原理设计的意义与方法 24
2. 2 工艺功能设计方法 28
2. 3 综合技术功能设计方法 33
2. 4 功能组合设计方法 38
2. 5 设计目录方法 40
2. 6 功能元素方法 46
2. 7 发明问题解决理论 46
2. 8 公理化设计方法 55
第3 章 机构创新设计 59
3. 1 简单机构的设计 59
3. 1. 1 简单动作功能机构的特点和应用 59
3. 1. 2 机械零件自由度的分析 59
3. 2 机构组合创新设计方法 62
3. 2. 1 机构串联组合方法 62
3. 2. 2 机构并联组合方法 63
3. 2. 3 机构叠加组合方法 69
3. 2. 4 机构反馈组合方法 70
3. 3 机构变异设计 72
3. 3. 1 机架变异 72
3. 3. 2 运动副尺寸变异 76
3. 3. 3 构件的变异 77
3. 3. 4 机构的扩展 79
3. 3. 5 机构的等效代换 83
3. 3. 6 机构的移植 87
3. 4 机构再生运动链方法 91
3. 4. 1 概述 91
3. 4. 2 确定原始机构找出一般化运动链 91
3. 4. 3 运动链连杆类配 93
3. 4. 4 组合运动链和优化运动链 94
3. 4. 5 实例分析 95
第4 章 机械结构创新设计 97
4. 1 结构方案的变异设计 97
4. 1. 1 工作表面的变异 97
4. 1. 2 轴毂连接结构的变异 99
4. 1. 3 联轴器连接方式变异 102
4. 2 提高性能的设计 105
4. 2. 1 提高强度和刚度的设计 106
4. 2. 2 提高精度的设计 108
4. 2. 3 提高工艺的设计 112
4. 3 适应材料性能的创新设计 116
4. 3. 1 扬长避短 116
4. 3. 2 性能互补 116
4. 3. 3 结构形状变异 119
4. 4 结构的宜人化设计 119
4. 4. 1 适合人的生理特点的结构设计 119
4. 4. 2 适合人的心理特点的结构设计 122
4. 5 模块拼接的结构设计 125
4. 6 结构创新设计实例 126
第5 章 机械传动的创新设计 134
Ⅵ 机械创新设计与实例
5. 1 传动类型分析 134
5. 2 各种传动创新设计实例分析 135
5. 2. 1 齿轮传动 135
5. 2. 2 链传动 138
5. 2. 3 液力偶合器和液力变矩器 141
5. 2. 4 离合器 143
第6 章 造型创新设计 146
6. 1 造型设计的一般原则 146
6. 2 实用性与造型 148
6. 3 人机工程与造型 149
6. 4 美观与造型 154
6. 4. 1 造型与形态 155
6. 4. 2 造型与材质 158
6. 4. 3 造型与色彩 159
6. 5 安全性与造型设计 161
6. 5. 1 安全装置 161
6. 5. 2 防护装置 163
6. 6 现代风格与仿生造型设计 164
第7 章 反求创新设计 168
7. 1 概述 168
7. 1. 1 反求问题的提出 168
7. 1. 2 反求设计的含义 169
7. 2 反求设计的内容与过程 170
7. 3 反求实例分析 177
第8 章 仿生原理创新设计 182
8. 1 仿生学与仿生机械学简述 182
8. 2 仿生机械设计分析 184
8. 2. 1 仿生机械手 184
8. 2. 2 步行与仿生机构的设计 188
8. 2. 3 爬行与仿生机构的设计 195
8. 2. 4 飞行与仿生机构的设计 200
8. 2. 5 游动与仿生机构的设计 203
前 言
第1 章 创新设计与技法 1
1. 1 创新思维 1
1. 1. 1 思维及类型 1
1. 1. 2 创新思维的特点 3
1. 1. 3 创新思维的过程 5
1. 1. 4 创新思维的方式 6
1. 2 创新技法 12
1. 2. 1 观察法 12
1. 2. 2 类比法 12
1. 2. 3 移植法 13
1. 2. 4 组合法 14
1. 2. 5 换元法 15
1. 2. 6 穷举法 16
1. 2. 7 集智法 17
1. 2. 8 设问探求法 18
1. 2. 9 逆向转换法 22
第2 章 功能原理创新设计 24
2. 1 功能原理设计的意义与方法 24
2. 2 工艺功能设计方法 28
2. 3 综合技术功能设计方法 33
2. 4 功能组合设计方法 38
2. 5 设计目录方法 40
2. 6 功能元素方法 46
2. 7 发明问题解决理论 46
2. 8 公理化设计方法 55
第3 章 机构创新设计 59
3. 1 简单机构的设计 59
3. 1. 1 简单动作功能机构的特点和应用 59
3. 1. 2 机械零件自由度的分析 59
3. 2 机构组合创新设计方法 62
3. 2. 1 机构串联组合方法 62
3. 2. 2 机构并联组合方法 63
3. 2. 3 机构叠加组合方法 69
3. 2. 4 机构反馈组合方法 70
3. 3 机构变异设计 72
3. 3. 1 机架变异 72
3. 3. 2 运动副尺寸变异 76
3. 3. 3 构件的变异 77
3. 3. 4 机构的扩展 79
3. 3. 5 机构的等效代换 83
3. 3. 6 机构的移植 87
3. 4 机构再生运动链方法 91
3. 4. 1 概述 91
3. 4. 2 确定原始机构找出一般化运动链 91
3. 4. 3 运动链连杆类配 93
3. 4. 4 组合运动链和优化运动链 94
3. 4. 5 实例分析 95
第4 章 机械结构创新设计 97
4. 1 结构方案的变异设计 97
4. 1. 1 工作表面的变异 97
4. 1. 2 轴毂连接结构的变异 99
4. 1. 3 联轴器连接方式变异 102
4. 2 提高性能的设计 105
4. 2. 1 提高强度和刚度的设计 106
4. 2. 2 提高精度的设计 108
4. 2. 3 提高工艺的设计 112
4. 3 适应材料性能的创新设计 116
4. 3. 1 扬长避短 116
4. 3. 2 性能互补 116
4. 3. 3 结构形状变异 119
4. 4 结构的宜人化设计 119
4. 4. 1 适合人的生理特点的结构设计 119
4. 4. 2 适合人的心理特点的结构设计 122
4. 5 模块拼接的结构设计 125
4. 6 结构创新设计实例 126
第5 章 机械传动的创新设计 134
Ⅵ 机械创新设计与实例
5. 1 传动类型分析 134
5. 2 各种传动创新设计实例分析 135
5. 2. 1 齿轮传动 135
5. 2. 2 链传动 138
5. 2. 3 液力偶合器和液力变矩器 141
5. 2. 4 离合器 143
第6 章 造型创新设计 146
6. 1 造型设计的一般原则 146
6. 2 实用性与造型 148
6. 3 人机工程与造型 149
6. 4 美观与造型 154
6. 4. 1 造型与形态 155
6. 4. 2 造型与材质 158
6. 4. 3 造型与色彩 159
6. 5 安全性与造型设计 161
6. 5. 1 安全装置 161
6. 5. 2 防护装置 163
6. 6 现代风格与仿生造型设计 164
第7 章 反求创新设计 168
7. 1 概述 168
7. 1. 1 反求问题的提出 168
7. 1. 2 反求设计的含义 169
7. 2 反求设计的内容与过程 170
7. 3 反求实例分析 177
第8 章 仿生原理创新设计 182
8. 1 仿生学与仿生机械学简述 182
8. 2 仿生机械设计分析 184
8. 2. 1 仿生机械手 184
8. 2. 2 步行与仿生机构的设计 188
8. 2. 3 爬行与仿生机构的设计 195
8. 2. 4 飞行与仿生机构的设计 200
8. 2. 5 游动与仿生机构的设计 203
参考文献 207
前言/序言
创新是一个民族进步的灵魂, 是一个国家兴旺发达的不竭动力, 一个国家的创新能力, 决定了它在国际竞争和世界总格局中的地位, 所以实施创新驱动发展战略, 提高创新设计能力势在必行, 迫在眉睫。
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技成果进行创新构思, 设计出具有科学性、创造性、新颖性及实用成果性的一种实践活动。创新理念与设计实践相结合, 发挥创造性的思维, 才能设计出新颖、富有创造性和实用性的新产品。
为了让工程设计人员掌握一定的创新设计理论及方法, 作者编写了本书。
本书在编写过程中力求做到以下几点:1) 以循序渐进、兼顾理论与工程应用的原则为出发点。本书内容讲解从概念出发, 进而到设计理论, 再到设计方法, 并在其中穿插具体的创新设计实例,有很强的实用性。
2) 在内容的组织安排上, 力求由浅入深, 逐层推进, 便于读者学习。本书内容按照读者学习的顺序进行编写, 阅读本书, 读者可以先掌握概念, 再掌握理论, 最后掌握方法和技巧, 扎扎实实地学好每一步。
在本书的编写过程中, 编者参阅了大量文献资料, 引用了有关教材和参考书中的精华及许多专家、学者的部分成果和观点, 书后以参考文献一并列出。
在此特对有关作者致以真诚的感谢!鉴于机械创新设计内容涉及面广, 加之编者水平有限, 书中难免会有不足之处, 恳请读者批评指正。
编 者
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技成果进行创新构思, 设计出具有科学性、创造性、新颖性及实用成果性的一种实践活动。创新理念与设计实践相结合, 发挥创造性的思维, 才能设计出新颖、富有创造性和实用性的新产品。
为了让工程设计人员掌握一定的创新设计理论及方法, 作者编写了本书。
本书在编写过程中力求做到以下几点:1) 以循序渐进、兼顾理论与工程应用的原则为出发点。本书内容讲解从概念出发, 进而到设计理论, 再到设计方法, 并在其中穿插具体的创新设计实例,有很强的实用性。
2) 在内容的组织安排上, 力求由浅入深, 逐层推进, 便于读者学习。本书内容按照读者学习的顺序进行编写, 阅读本书, 读者可以先掌握概念, 再掌握理论, 最后掌握方法和技巧, 扎扎实实地学好每一步。
在本书的编写过程中, 编者参阅了大量文献资料, 引用了有关教材和参考书中的精华及许多专家、学者的部分成果和观点, 书后以参考文献一并列出。
在此特对有关作者致以真诚的感谢!鉴于机械创新设计内容涉及面广, 加之编者水平有限, 书中难免会有不足之处, 恳请读者批评指正。
编 者
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