1 緒論1
1.1 創(chuàng)新設(shè)計(jì)概述 1
1.1.1 設(shè)計(jì)與創(chuàng)新 1
1.1.2 創(chuàng)新設(shè)計(jì) 2
1.2 創(chuàng)新教育與創(chuàng)新人才的培養(yǎng) 3
1.2.1 創(chuàng)新教育 3
1.2.2 創(chuàng)新人才的特點(diǎn) 3
1.2.3 創(chuàng)新人才的培養(yǎng) 4
習(xí)題 6

2 創(chuàng)新思維與技法7
2.1 創(chuàng)新思維 7
2.1.1 創(chuàng)新思維的特點(diǎn) 7
2.1.2 創(chuàng)新思維的過(guò)程 8
2.1.3 創(chuàng)新思維的方式 8
2.2 創(chuàng)新技法 13
2.2.1 觀察法 13
2.2.2 類比法 14
2.2.3 移植法 15
2.2.4 組合法 16
2.2.5 窮舉法 16
2.2.6 集智法 17
習(xí)題 19

3 機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的創(chuàng)新21
3.1 機(jī)械系統(tǒng) 21
3.1.1 機(jī)械系統(tǒng)的組成 21
3.1.2 機(jī)械系統(tǒng)的特性 21
3.1.3 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 22
3.2 產(chǎn)品規(guī)劃的創(chuàng)新問(wèn)題 22
3.2.1 產(chǎn)品進(jìn)化曲線 23
3.2.2 技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則 23
3.2.3 產(chǎn)品的系列化 24
3.2.4 產(chǎn)品功能的集成與組合 25
3.2.5 產(chǎn)品技術(shù)的擴(kuò)展與滲透 25
3.2.6 開發(fā)新產(chǎn)品 25
3.3 方案設(shè)計(jì)的創(chuàng)新問(wèn)題 26
3.3.1 功能分析與綜合 26
3.3.2 原理綜合 29
3.3.3 構(gòu)型綜合 48
3.4 方案設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià) 52
3.4.1 方案評(píng)價(jià)的內(nèi)容及指標(biāo) 52
3.4.2 評(píng)價(jià)方法 52
習(xí)題 54

4 機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)55
4.1 機(jī)構(gòu)的變異設(shè)計(jì)與創(chuàng)新 55
4.1.1 運(yùn)動(dòng)副的變異與演化 55
4.1.2 構(gòu)件的變異與演化 59
4.1.3 機(jī)構(gòu)的擴(kuò)展 61
4.1.4 機(jī)構(gòu)的倒置 62
4.1.5 機(jī)構(gòu)的等效代換 64
4.1.6 機(jī)構(gòu)的移植 68
4.2 機(jī)構(gòu)組合設(shè)計(jì)與創(chuàng)新 70
4.2.1 串聯(lián)式組合 71
4.2.2 并聯(lián)式組合 76
4.2.3 封閉式組合 79
4.2.4 裝載式組合 84
4.3 機(jī)構(gòu)再生設(shè)計(jì)與創(chuàng)新 86
4.3.1 一般化運(yùn)動(dòng)鏈 86
4.3.2 桿型類配 87
4.3.3 運(yùn)動(dòng)鏈組合 90
4.3.4 機(jī)構(gòu)再生設(shè)計(jì)實(shí)例——飛機(jī)起落架的再生設(shè)計(jì) 93
4.3.5 機(jī)構(gòu)再生設(shè)計(jì)實(shí)例——縫紉機(jī)送布機(jī)構(gòu)的再生設(shè)計(jì) 94
4.4 廣義機(jī)構(gòu)的應(yīng)用 98
4.4.1 彈簧蠕行管道機(jī)器人 99
4.4.2 滾動(dòng)杠桿的杠桿棘輪機(jī)構(gòu) 99
4.4.3 聲音輪機(jī)構(gòu) 99
4.4.4 厚度電測(cè)儀的杠桿機(jī)構(gòu) 99
4.4.5 氣動(dòng)商標(biāo)自動(dòng)粘貼機(jī)構(gòu) 99
習(xí)題 100

5 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新103
5.1 實(shí)現(xiàn)零件功能的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新 103
5.1.1 功能分解 103
5.1.2 功能組合 106
5.1.3 功能移植 108
5.2 結(jié)構(gòu)元素的變異與演化 109
5.2.1 軸轂連接的結(jié)構(gòu)元素變異與演化 109
5.2.2 離合器的結(jié)構(gòu)元素變異與演化 111
5.2.3 棘輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)元素變異 111
5.2.4 各種槽銷結(jié)構(gòu)元素的變異 111
5.2.5 新型聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 112
5.2.6 改善工作性能的結(jié)構(gòu)變異 112
5.3 適應(yīng)材料性能的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新 113
5.3.1 揚(yáng)長(zhǎng)避短 114
5.3.2 性能互補(bǔ) 114
5.3.3 結(jié)構(gòu)形狀變異 116
5.4 方便制造與操作的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新 116
5.4.1 加工工藝的結(jié)構(gòu)構(gòu)型 116
5.4.2 裝配輸送的結(jié)構(gòu)構(gòu)型 118
5.4.3 簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu) 119
5.4.4 宜人結(jié)構(gòu) 121
5.5 用模塊拼接法進(jìn)行結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新 123
習(xí)題 124

6 反求設(shè)計(jì)與創(chuàng)新126
6.1 概述 126
6.1.1 反求問(wèn)題的提出 126
6.1.2 反求設(shè)計(jì)的含義 127
6.1.3 反求設(shè)計(jì)的研究對(duì)象 127
6.2 反求設(shè)計(jì)的內(nèi)容與過(guò)程 128
6.2.1 反求設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 128
6.2.2 反求設(shè)計(jì)的主要過(guò)程 132
6.3 反求實(shí)例分析 134
6.3.1 原理方案的反求實(shí)例 134
6.3.2 機(jī)構(gòu)構(gòu)型的反求實(shí)例 134
6.3.3 實(shí)物反求實(shí)例 136
6.3.4 精度反求實(shí)例 137
6.3.5 圖像資料的反求設(shè)計(jì)實(shí)例 138
習(xí)題 139

7 典型機(jī)械的創(chuàng)新與進(jìn)化140
7.1 機(jī)床 140
7.1.1 機(jī)床的產(chǎn)生 141
7.1.2 機(jī)床的發(fā)展 141
7.1.3 現(xiàn)代機(jī)床與展望 142
7.2 動(dòng)力機(jī) 146
7.2.1 蒸汽機(jī) 146
7.2.2 內(nèi)燃機(jī) 147
7.3 機(jī)器人 149
7.3.1 工業(yè)機(jī)器人 149
7.3.2 智能機(jī)器人 152
7.4 自行車 155
7.4.1 自行車的產(chǎn)生 155
7.4.2 自行車的演變與發(fā)展 155
7.4.3 自行車的進(jìn)一步開發(fā) 156
7.5 靜電紡絲設(shè)備 158
7.5.1 靜電紡絲的產(chǎn)生 158
7.5.2 陣列式毛細(xì)管靜電紡絲設(shè)備 159
7.5.3 無(wú)針溶液靜電紡絲設(shè)備 159
7.5.4 無(wú)針溶體靜電紡絲設(shè)備 160
習(xí)題 161

8 創(chuàng)新實(shí)例與分析162
8.1 多功能齒動(dòng)平口鉗 162
8.2 機(jī)械式停水自閉水龍頭 164
8.3 防傾翻輪椅 165
8.4 飲料瓶撿拾器 167
8.5 穿戴式蘋果采摘器 168
8.6 趣味梅花樁 170
8.7 自動(dòng)配重式自行車停放裝置 172
8.8 多功能助力起床床墊 173

參考文獻(xiàn)176