《機械創(chuàng)新設(shè)計與制作》以培養(yǎng)大學(xué)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(shè)計與制作》重點介紹了機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的方法與原則,同時對機電融合創(chuàng)新設(shè)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(shè)計與制作,促進創(chuàng)新理論在機械產(chǎn)品設(shè)計中的實踐,以提高大學(xué)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(yīng)用。
《機械創(chuàng)新設(shè)計與制作》可作為高等學(xué)校機械工程等專業(yè)本科生或研究生教材,也可供相關(guān)領(lǐng)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(guān)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(dǎo)作用。
TRIZ理論與工業(yè)聯(lián)系密切,機械創(chuàng)新設(shè)計是工業(yè)創(chuàng)新的一部分。機械創(chuàng)新設(shè)計的目的是設(shè)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(jié)合,才能更好地進行機械創(chuàng)新設(shè)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(gòu)的基本知識及創(chuàng)新設(shè)計相關(guān)理論與方法,以期對學(xué)生后續(xù)的創(chuàng)新設(shè)計與實踐提供理論指導(dǎo)。
為便于學(xué)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(xué)生只需要掌握相關(guān)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(gòu)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(guān)的編程原理和技巧,按照功能要求編寫出相應(yīng)的控制程序,就能夠?qū)崿F(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(xué)生在創(chuàng)新實踐訓(xùn)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(shè)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(yīng)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(yīng)的創(chuàng)新工作,便于推廣應(yīng)用;還可以利用相關(guān)產(chǎn)品進行創(chuàng)業(yè),建立以相關(guān)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(xué)生的成果保護、轉(zhuǎn)化提供指導(dǎo)。
1 創(chuàng)新設(shè)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(shè)計
1.4.1 機械創(chuàng)新設(shè)計類型
1.4.2 機械創(chuàng)新設(shè)計的一般過程
思考題
2 機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計與制作
2.1 機構(gòu)的組成
2.1.1 構(gòu)件
2.1.2 運動副的種類及代表符號
2.1.3 構(gòu)件的分類
2.2 常用的基本機構(gòu)
2.2.1 平面連桿機構(gòu)
2.2.2 凸輪機構(gòu)
2.2.3 間歇運動機構(gòu)
2.2.4 齒輪傳動機構(gòu)
2.2.5 帶傳動機構(gòu)
2.2.6 鏈傳動機構(gòu)
2.3 機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計
2.3.1 機構(gòu)變異的創(chuàng)新設(shè)計
2.3.2 機構(gòu)組合的創(chuàng)新設(shè)計
思考題
3 機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計
3.1 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計與表達
3.1.1 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計特點
3.1.2 機械結(jié)構(gòu)件的幾何要素
3.1.3 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的步驟
3.2 機械結(jié)構(gòu)方案設(shè)計的技巧
3.2.1 利用形態(tài)變換的方法制定結(jié)構(gòu)方案
3.2.2 由機械結(jié)構(gòu)中的相互關(guān)系變換而制定結(jié)構(gòu)方案
3.3 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計基本準則
3.3.1 滿足功能要求的設(shè)計準則
3.3.2 滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計的力學(xué)準則
3.3.3 滿足工藝性要求的設(shè)計準則
3.3.4 滿足人機學(xué)要求的設(shè)計準則
3.3.5 考慮維護修理的設(shè)計準則
3.3.6 考慮造型設(shè)計的準則
3.3.7 考慮成本的設(shè)計準則
思考題
……
4 機電融合創(chuàng)新設(shè)計
5 創(chuàng)新作品設(shè)計與制作
6 創(chuàng)新作品的延伸
參考文獻