机械创新设计的机械创新设计（张有忱）

书名：机械创新设计

书号：9787302242048

作者：张有忱

定价：25元

出版日期：2011-1-1

出版社：清华大学出版社 本书共分为9章。第1章为绪论，介绍了创造、创新和设计的基本概念，创新教育与创新人才的培养，机械创新设计与社会发展的关系。第2章为创新思维与技法，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特点与创新思维的过程，并分析介绍了几种常用创新的技法。第3章为机械系统方案与创新设计，重点论述了技术冲突解决原理（TRIZ理论）、建立原理解法目录、资源的分析与利用等系统方案创新的基本方法，以及构型的综合问题。第4、5、6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7章为机械结构设计与创新，介绍了在机械结构设计过程中，要充分考虑的基本要求，并分别从机械结构的功能，结构元素的变换，模块拼接与结构复用，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8章为反求设计与创新，介绍了反求设计的基本概念、反求设计的内容与基本过程，并对几个典型案例进行了反求设计分析。第9章为创新实例与分析，以全国大学生机械创新大赛的参赛作品为例，分析了创新基本理论在作品中的实际应用。各章后附有习题，可供读者练习。

本书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。 第1章绪论

1.1创新设计概述

1.1.1创造、创新与设计

1.1.2创新设计

1.1.3创新的风险

1.2创新人才的培养

1.2.1人才培养与创新教育

1.2.2创新人才的特点

1.2.3创新人才的培养

1.3机械创新设计与社会发展的关系

习题

第2章创新思维与技法

2.1创新思维

2.1.1思维及类型

2.1.2创新思维的特点

2.1.3创新思维的过程

2.1.4创新思维的方式

2.2创新技法

2.2.1观察法

2.2.2类比法

2.2.3移植法

2.2.4组合法

2.2.5换元法

2.2.6还原法

2.2.7穷举法

2.2.8集智法

2.2.9设问探求法

2.2.10逆向转换法

习题

第3章机械系统方案与创新设计

3.1概述

3.1.1机械系统的基本概念

3.1.2机械系统设计的主要过程

3.1.3机械系统方案设计

3.2功能综合

3.2.1功能分析

3.2.2功能分类

3.2.3功能分解

3.3原理综合

3.3.1技术冲突解决原理（TRIZ理论）

3.3.2建立原理解法目录

3.3.3资源的分析与利用

3.4构型综合

3.4.1机构构型

3.4.2机构选型

3.4.3构型综合的注意问题

习题

目录

第4章机构变异与创新设计

4.1机构的倒置

4.1.1平面连杆机构

4.1.2凸轮机构

4.1.3其他传动机构

4.2运动副的变异与演化

4.2.1运动副元素尺寸的变异

4.2.2运动副元素形状的变异

4.3构件的变异与演化

4.3.1构件形状的变异

4.3.2构件的合并与拆分

4.4机构的扩展

4.4.1引入虚约束

4.4.2变换运动副

4.4.3增加辅助机构

4.5机构的等效代换

4.5.1利用运动副的替代原理进行等效代换

4.5.2利用瞬心线构造等效机构

4.5.3周转轮系的等效代换

4.5.4机构功能的等效代换

4.6运动原理的移植

4.6.1差动原理的移植

4.6.2谐波传动的移植

习题

第5章机构组合与创新设计

5.1串联式组合

5.1.1组合的基本方法

5.1.2实例分析

5.2并联式组合

5.2.1组合的基本方法

5.2.2实例分析

5.3封闭式组合

5.3.1组合的基本方法

5.3.2实例分析

5.4装载式组合

5.4.1单联式装载组合

5.4.2双联式装载组合

习题

第6章机构再生与创新设计

6.1一般化运动链

6.1.1一般化原则

6.1.2实例分析

6.2杆型类配

6.2.1问题的提出

6.2.2杆型类配

6.3运动链组合

6.3.1图的概念

6.3.2图的组合

6.3.3运动链的组合

6.4机构再生设计

6.4.1飞机起落架的再生设计

6.4.2缝纫机送布机构的再生设计

习题

第7章机械结构设计与创新

7.1机械结构设计的基本要求

7.2实现零件功能的结构设计与创新

7.2.1功能分解

7.2.2功能组合

7.2.3功能移植

7.3结构元素的变异与演化

7.3.1改锥结构元素的变异

7.3.2轴榖连接的结构元素变异与演化

7.3.3离合器的结构元素变异与演化

7.3.4棘轮传动的结构元素变异

7.3.5各种槽销结构元素的变异

7.3.6新型联轴器的结构特点

7.3.7导轨的结构形式及其特点

7.3.8改善工作性能的结构变异

7.4适应材料性能的结构设计与创新

7.4.1扬长避短

7.4.2性能互补

7.4.3结构形状变异

7.5方便制造与操作的结构设计与创新

7.5.1加工工艺的结构构型

7.5.2装配输送的结构构型

7.5.3简单结构

7.5.4宜人结构

7.6用模块拼接与结构复用进行结构的创新

7.6.1模块拼接

7.6.2结构复用

习题

第8章反求设计与创新

8.1概述

8.1.1反求问题的提出

8.1.2反求设计的含义

8.1.3反求设计的研究对象

8.2反求设计的内容与过程

8.2.1反求设计的主要内容

8.2.2反求设计的主要过程

8.3反求实例分析

8.3.1原理方案的反求实例

8.3.2机构构型的反求实例

8.3.3精度反求实例

8.3.4图像资料的反求设计实例

8.3.5计算机辅助反求设计实例

8.3.6材料反求实例

习题

第9章创新实例与分析

9.1创新思路的分析

9.2创新实例

9.2.1多功能齿动平口钳

9.2.2机械式停水自闭水龙头

9.2.3防倾翻轮椅

9.2.4省力变速双向驱动残疾人车用驱动装置

9.2.5自由轮椅

9.2.6饮料瓶捡拾器

9.2.7地震应急床

9.2.8新型大力钳

习题

参考文献

北京工业大学公开课：创新方法（TRIZ）理论及应用 笔记

传统的三种创新方法：

1. 试错法，例如爱迪生发明电灯，试了三千多种灯泡。缺点在于，需要尝试的次数可能会很多，耗时比较长，最终也有可能得不到正确的解决方法。

2. 头脑风暴法，一群人聚在一起提出各种可行性建议。缺点在于对参与的人要求比较高，参与的人需要对问题有深入的理解。

3. 逆向思维法，例如司马光砸缸，本来是想把人从水里捞出来，逆向思维是使水远离人。缺点在于事务的逆向有时候很难找到。

TRIZ也是一种创新方法，由前苏联的天才发明家阿奇舒勒，通过分析大量的优秀专利提出。

triz发明问题的解决理论，定义如下：

triz理论的使用流程:

举例说明triz理论的纵向和横向发展流程：

上面的连接结构从机械到场的发展历程和键盘的发展历程相似，由此可得，技术模式在不同的应用领域（学科领域）重复出现。

横向发展流程，例如上如剥瓜子和钻石原石按照原有的纹路切割，都是利用和爆米花一样瞬间高压突然释压的原理。由此可得，问题及其解决方法在不同的应用领域（学科领域）重复出现。

后面还会介绍以下内容：