《機械創(chuàng)新設計與制作》以培養(yǎng)大學生創(chuàng)新實踐能力為目的,以理論-方法-實踐為主線,闡述了創(chuàng)新理論與技法。
《機械創(chuàng)新設計與制作》重點介紹了機械產(chǎn)品創(chuàng)新設計的方法與原則,同時對機電融合創(chuàng)新設計進行了闡述,并基于教育機器人創(chuàng)新平臺詳細講述了機械產(chǎn)品的創(chuàng)新設計與制作,促進創(chuàng)新理論在機械產(chǎn)品設計中的實踐,以提高大學生的創(chuàng)新實踐能力。最后,介紹了創(chuàng)新作品后續(xù)工作中的專利保護及應用。
《機械創(chuàng)新設計與制作》可作為高等學校機械工程等專業(yè)本科生或研究生教材,也可供相關領域的科技人員參考。
人才的創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力對國民經(jīng)濟的發(fā)展具有重要作用,是我國經(jīng)濟實現(xiàn)跨越式發(fā)展,縮小與世界發(fā)達國家差距的關鍵因素。如果掌握一定的創(chuàng)新方法與技能,可以使創(chuàng)新工作者在開發(fā)過程中達到事半功倍的效果。起源于蘇聯(lián)的TRIZ理論,包含了一套具有完整理論體系的創(chuàng)新方法,在發(fā)明創(chuàng)新中具有強大的指導作用。
TRIZ理論與工業(yè)聯(lián)系密切,機械創(chuàng)新設計是工業(yè)創(chuàng)新的一部分。機械創(chuàng)新設計的目的是設計出新穎、富有創(chuàng)造性和實用性的新產(chǎn)品。創(chuàng)新的理論與方法只有與機械專業(yè)知識結合,才能更好地進行機械創(chuàng)新設計。本書介紹了TRIZ理論的基本知識及其40個經(jīng)典的創(chuàng)新原理,還介紹了機械機構的基本知識及創(chuàng)新設計相關理論與方法,以期對學生后續(xù)的創(chuàng)新設計與實踐提供理論指導。
為便于學生創(chuàng)新思想的實現(xiàn),創(chuàng)新實踐平臺提供了最佳的載體,學生只需要掌握相關零件的特點,熟悉組裝和搭建的規(guī)則,就可以利用各種現(xiàn)有構件,搭建各種創(chuàng)新模型。另外,借助與之相配套的軟件平臺,掌握相關的編程原理和技巧,按照功能要求編寫出相應的控制程序,就能夠實現(xiàn)機械產(chǎn)品運動的控制。本書通過案例介紹,展現(xiàn)創(chuàng)新實踐平臺的軟硬件,以期有利于學生在創(chuàng)新實踐訓練中體會創(chuàng)新成果實現(xiàn)的快樂,
將機械創(chuàng)新的想法進行設計制作只是完成創(chuàng)新工作的第一步,為了讓創(chuàng)新思想應用到實際并推動社會發(fā)展,還需要完成很多后續(xù)的工作。比如進行專利申請,將創(chuàng)新成果進行保護;參加科技競賽,將創(chuàng)新成果進行展示,讓更多的人了解相應的創(chuàng)新工作,便于推廣應用;還可以利用相關產(chǎn)品進行創(chuàng)業(yè),建立以相關創(chuàng)新產(chǎn)品開發(fā)的公司。本書在這方面進行簡單介紹,以期對學生的成果保護、轉化提供指導。
1 創(chuàng)新設計理論及方法
1.1 TRIZ理論基本概念
1.2 TRIZ理論的40個創(chuàng)新原理
1.3 創(chuàng)新技法
1.3.1 集智法
1.3.2 類比法
1.3.3 移植法
1.3.4 窮舉法
1.4 機械創(chuàng)新設計
1.4.1 機械創(chuàng)新設計類型
1.4.2 機械創(chuàng)新設計的一般過程
思考題
2 機構的創(chuàng)新設計與制作
2.1 機構的組成
2.1.1 構件
2.1.2 運動副的種類及代表符號
2.1.3 構件的分類
2.2 常用的基本機構
2.2.1 平面連桿機構
2.2.2 凸輪機構
2.2.3 間歇運動機構
2.2.4 齒輪傳動機構
2.2.5 帶傳動機構
2.2.6 鏈傳動機構
2.3 機構的創(chuàng)新設計
2.3.1 機構變異的創(chuàng)新設計
2.3.2 機構組合的創(chuàng)新設計
思考題
3 機械結構創(chuàng)新設計
3.1 機械結構設計與表達
3.1.1 機械結構設計特點
3.1.2 機械結構件的幾何要素
3.1.3 機械結構設計的步驟
3.2 機械結構方案設計的技巧
3.2.1 利用形態(tài)變換的方法制定結構方案
3.2.2 由機械結構中的相互關系變換而制定結構方案
3.3 機械結構設計基本準則
3.3.1 滿足功能要求的設計準則
3.3.2 滿足結構設計的力學準則
3.3.3 滿足工藝性要求的設計準則
3.3.4 滿足人機學要求的設計準則
3.3.5 考慮維護修理的設計準則
3.3.6 考慮造型設計的準則
3.3.7 考慮成本的設計準則
思考題
……
4 機電融合創(chuàng)新設計
5 創(chuàng)新作品設計與制作
6 創(chuàng)新作品的延伸
參考文獻