機(jī)械設(shè)計(jì)方法簡介

1、回章首回章首 退出退出 第九章第九章 機(jī)械設(shè)計(jì)方法簡介機(jī)械設(shè)計(jì)方法簡介 9-1常規(guī)設(shè)計(jì)方法常規(guī)設(shè)計(jì)方法 9-2現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 9-3創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法 9-4反求設(shè)計(jì)方法反求設(shè)計(jì)方法 回章首回章首 退出退出 9-1常規(guī)設(shè)計(jì)方法常規(guī)設(shè)計(jì)方法 機(jī)械設(shè)計(jì)方法對機(jī)械產(chǎn)品的性能有決定作用機(jī)械設(shè)計(jì)方法對機(jī)械產(chǎn)品的性能有決定作用 機(jī)械設(shè)計(jì)方法分為：常規(guī)設(shè)計(jì)方法（傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方機(jī)械設(shè)計(jì)方法分為：常規(guī)設(shè)計(jì)方法（傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方 法），現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法。法），現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法。 他們之間有區(qū)別，也有共同性。他們之間有區(qū)別，也有共同性。 傳統(tǒng)的常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)方法，是以實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基傳統(tǒng)的常規(guī)機(jī)

2、械設(shè)計(jì)方法，是以實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基 礎(chǔ)，依據(jù)力學(xué)和數(shù)學(xué)建立的理論公式和經(jīng)驗(yàn)公式，礎(chǔ)，依據(jù)力學(xué)和數(shù)學(xué)建立的理論公式和經(jīng)驗(yàn)公式， 運(yùn)用圖表和手冊等技術(shù)資料，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖運(yùn)用圖表和手冊等技術(shù)資料，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖 和編寫設(shè)計(jì)說明。和編寫設(shè)計(jì)說明。一個完整的常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)主要由一個完整的常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)主要由 下面的各個階段所組成下面的各個階段所組成 回章首回章首 退出退出 完整的常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)由下面幾個階段所組成：完整的常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)由下面幾個階段所組成： 1. 市場需求分析市場需求分析 2.明確機(jī)械產(chǎn)品的功能目標(biāo)明確機(jī)械產(chǎn)品的功能目標(biāo) 3.方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì) 4. 技術(shù)設(shè)計(jì)階段技術(shù)設(shè)計(jì)階段 1) 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)

3、構(gòu)設(shè)計(jì) 2) 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)) 3) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4) 總裝設(shè)計(jì)總裝設(shè)計(jì) 5) 制造樣機(jī)制造樣機(jī) 在常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，也包含了設(shè)計(jì)人員的大量創(chuàng)造性成在常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，也包含了設(shè)計(jì)人員的大量創(chuàng)造性成 果，例如在方案設(shè)計(jì)階段和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段中都含有創(chuàng)新的過程。果，例如在方案設(shè)計(jì)階段和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段中都含有創(chuàng)新的過程。 回章首回章首 退出退出 9-2 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 1 . 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 2 . 可靠性設(shè)計(jì)可靠性設(shè)計(jì) 3 . 優(yōu)化設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì) 4 . 動態(tài)設(shè)計(jì)動態(tài)設(shè)計(jì) 5 . 并行設(shè)計(jì)并行設(shè)計(jì) 6 . 虛擬設(shè)計(jì)虛擬設(shè)計(jì) 7 . 綠色設(shè)計(jì)綠

4、色設(shè)計(jì) 回章首回章首 退出退出 （1) 概述 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)：(computer aided designcad)： 是指在設(shè)計(jì)活動中，利用計(jì)算機(jī)及工程設(shè)計(jì)軟件作為工具，幫助工 程技術(shù)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)的一切有關(guān)技術(shù)的總稱。 （2） 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的構(gòu)成 硬件系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)主機(jī)、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、圖形顯示器、外存 儲器及其它通信接口。 軟件系統(tǒng)：系統(tǒng)軟件平臺、支撐軟件和應(yīng)用軟件三個層次所構(gòu)成。 1 .計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 回章首回章首 退出退出 2 .可靠性設(shè)計(jì)可靠性設(shè)計(jì) （1）可靠性設(shè)計(jì)的概念）可靠性設(shè)計(jì)的概念 可靠性設(shè)計(jì)是指把概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論和可靠度指標(biāo)引入可靠性設(shè)計(jì)是指把概率論

5、、數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論和可靠度指標(biāo)引入 到機(jī)械設(shè)計(jì)過程的新的設(shè)計(jì)方法。到機(jī)械設(shè)計(jì)過程的新的設(shè)計(jì)方法。 （2）與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的區(qū)別）與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的區(qū)別 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是以許用應(yīng)力或安全系數(shù)來判斷機(jī)械零件是否滿足傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是以許用應(yīng)力或安全系數(shù)來判斷機(jī)械零件是否滿足 工作要求或是否失效。工作要求或是否失效。 可靠性設(shè)計(jì)的指標(biāo)是產(chǎn)品的可靠性與可靠度?？煽啃栽O(shè)計(jì)的指標(biāo)是產(chǎn)品的可靠性與可靠度。 （3）可靠性設(shè)計(jì)的理論）可靠性設(shè)計(jì)的理論 以以應(yīng)力應(yīng)力強(qiáng)度強(qiáng)度干涉理論為基礎(chǔ)干涉理論為基礎(chǔ) （4）機(jī)械強(qiáng)度機(jī)械強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)可靠性設(shè)計(jì)過程過程 （5）機(jī)械強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)機(jī)械強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì) （6）機(jī)械系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì) a

6、 回章首回章首 退出退出 強(qiáng)度分布 強(qiáng)度變化 不安全 應(yīng)力分布 常 規(guī) 設(shè) 計(jì) 最 初 的 安 全 度 實(shí)際 安全 裕量 t0t1 t s s a b 應(yīng)力強(qiáng)度分布曲線的相互關(guān)系應(yīng)力強(qiáng)度分布曲線的相互關(guān)系 回章首回章首 退出退出 載荷統(tǒng)計(jì) 和概率分布 應(yīng)力計(jì)算 幾何尺寸分布 和其它隨機(jī)因素分布 干涉模型 應(yīng)力統(tǒng)計(jì) 和概率分布 機(jī)械強(qiáng)度可靠性 設(shè)計(jì) 材料機(jī)械性能統(tǒng)計(jì) 和概率分布 強(qiáng)度計(jì)算 強(qiáng)度統(tǒng)計(jì) 和概率分布 機(jī)械強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)過程框圖機(jī)械強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)過程框圖 回章首回章首 退出退出 (5) 機(jī)械強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)機(jī)械強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì) 1）首先應(yīng)明確機(jī)械產(chǎn)品的工作時間，不同的工作時間具有不同的可）首

7、先應(yīng)明確機(jī)械產(chǎn)品的工作時間，不同的工作時間具有不同的可 靠度。靠度。 2) 其次要明確主要有哪些零部件決定了產(chǎn)品的可靠度，而另外的一其次要明確主要有哪些零部件決定了產(chǎn)品的可靠度，而另外的一 些零部件即使出現(xiàn)故障，也不會造成很嚴(yán)重影響產(chǎn)品功能的后果。些零部件即使出現(xiàn)故障，也不會造成很嚴(yán)重影響產(chǎn)品功能的后果。 因此要根據(jù)零件的重要性與否來確定其可靠度值的大小。因此要根據(jù)零件的重要性與否來確定其可靠度值的大小。 3) 產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)往往還要根據(jù)市場來確定，有時也需要根據(jù)用產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)往往還要根據(jù)市場來確定，有時也需要根據(jù)用 戶的要求來確定可靠度指標(biāo)。戶的要求來確定可靠度指標(biāo)。 4) 可靠度指標(biāo)

8、還要受到經(jīng)濟(jì)和技術(shù)水平的制約可靠度指標(biāo)還要受到經(jīng)濟(jì)和技術(shù)水平的制約。 回章首回章首 退出退出 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)主要有兩類大問題：系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)主要有兩類大問題： 第一，按照已知零部件或各單元的可靠性數(shù)據(jù)計(jì)算系統(tǒng)的可靠第一，按照已知零部件或各單元的可靠性數(shù)據(jù)計(jì)算系統(tǒng)的可靠 性指標(biāo)，稱為可靠性預(yù)測，應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)的幾種結(jié)構(gòu)模型的計(jì)性指標(biāo)，稱為可靠性預(yù)測，應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)的幾種結(jié)構(gòu)模型的計(jì) 算、比較，以得到盡量滿意的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和可靠性指標(biāo)；算、比較，以得到盡量滿意的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和可靠性指標(biāo)； 第二，按照已給定的系統(tǒng)可靠性指標(biāo)、對組成系統(tǒng)的單元進(jìn)行第二，按照已給定的系統(tǒng)可靠性指標(biāo)、對組成系統(tǒng)的單元進(jìn)行 可靠性分

9、配，并在多種設(shè)計(jì)方案中比較、選優(yōu)。可靠性分配，并在多種設(shè)計(jì)方案中比較、選優(yōu)。 (6) 機(jī)械系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì) 回章首回章首 退出退出 3 . 優(yōu)化設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì) 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)是某項(xiàng)機(jī)械設(shè)計(jì)在規(guī)定的各種限制條件下，優(yōu)選設(shè)機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)是某項(xiàng)機(jī)械設(shè)計(jì)在規(guī)定的各種限制條件下，優(yōu)選設(shè) 計(jì)參數(shù)，使某項(xiàng)或幾項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)獲得最優(yōu)值的設(shè)計(jì)過程。計(jì)參數(shù)，使某項(xiàng)或幾項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)獲得最優(yōu)值的設(shè)計(jì)過程。 優(yōu)化設(shè)計(jì)流程優(yōu)化設(shè)計(jì)流程 常規(guī)設(shè)計(jì)流程常規(guī)設(shè)計(jì)流程 優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型：優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型： 回章首回章首 退出退出 優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型：優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型： 一組設(shè)計(jì)參數(shù)稱為設(shè)計(jì)變量，用列向量一組設(shè)計(jì)參數(shù)稱為

10、設(shè)計(jì)變量，用列向量x或行向量的轉(zhuǎn)置來表示?；蛐邢蛄康霓D(zhuǎn)置來表示。 t 321 ., n xxxxx 約束函數(shù)或約束條件，可以表示為：約束函數(shù)或約束條件，可以表示為： nqqixh pixg i i , 2, 1, 0 , 2, 1,0 目標(biāo)函數(shù)為：目標(biāo)函數(shù)為： n xxxfxf,min 21 工程優(yōu)化設(shè)計(jì)可以描述為：確定一組設(shè)計(jì)變量，在滿足全部工程優(yōu)化設(shè)計(jì)可以描述為：確定一組設(shè)計(jì)變量，在滿足全部 約束條件的前提下，使目標(biāo)函數(shù)值最小。約束條件的前提下，使目標(biāo)函數(shù)值最小。 回章首回章首 退出退出 4 . 動態(tài)設(shè)計(jì)動態(tài)設(shè)計(jì) （1） 動態(tài)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容：動態(tài)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容： 1)1)振動設(shè)計(jì)振動設(shè)計(jì)

11、在已知輸入情況下，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的振動特性，使得它的在已知輸入情況下，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的振動特性，使得它的 動態(tài)響應(yīng)滿足一定要求，這是結(jié)構(gòu)動力學(xué)的正問題。動態(tài)響應(yīng)滿足一定要求，這是結(jié)構(gòu)動力學(xué)的正問題。 2)2)系統(tǒng)辨識系統(tǒng)辨識 通過已知的輸入和輸出來確定系統(tǒng)的動態(tài)特性，這是通過已知的輸入和輸出來確定系統(tǒng)的動態(tài)特性，這是 結(jié)構(gòu)動力學(xué)的第一類逆問題。結(jié)構(gòu)動力學(xué)的第一類逆問題。 3)3)環(huán)境預(yù)測（載荷識別）已知系統(tǒng)的動態(tài)特性和輸出的情況下來反環(huán)境預(yù)測（載荷識別）已知系統(tǒng)的動態(tài)特性和輸出的情況下來反 識別輸入，這是結(jié)構(gòu)動力學(xué)的第二類逆問題。識別輸入，這是結(jié)構(gòu)動力學(xué)的第二類逆問題。 （2）動態(tài)設(shè)計(jì)的一般步驟動態(tài)設(shè)計(jì)的

12、一般步驟 1） 系統(tǒng)的動態(tài)模型系統(tǒng)的動態(tài)模型 2） 動態(tài)載荷識別動態(tài)載荷識別 3) 系統(tǒng)動態(tài)特性的分析和確定系統(tǒng)動態(tài)特性的分析和確定 4) 動態(tài)響應(yīng)動態(tài)響應(yīng) 5) 載荷譜載荷譜 6)系統(tǒng)仿真及其結(jié)構(gòu)修改與優(yōu)化系統(tǒng)仿真及其結(jié)構(gòu)修改與優(yōu)化 在確定了系統(tǒng)模型和動態(tài)特性以后，就可以在計(jì)算機(jī)上對所在確定了系統(tǒng)模型和動態(tài)特性以后，就可以在計(jì)算機(jī)上對所 設(shè)計(jì)和分析的結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真輸出。設(shè)計(jì)和分析的結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真輸出。 回章首回章首 退出退出 5 . 并行設(shè)計(jì)并行設(shè)計(jì) （1) 并行設(shè)計(jì)的基本概念并行設(shè)計(jì)的基本概念 美國國防分析研究院并行工程的定義：美國國防分析研究院并行工程的定義：對產(chǎn)品設(shè)計(jì)及其相關(guān)過程對產(chǎn)品設(shè)計(jì)

13、及其相關(guān)過程(包括包括 設(shè)計(jì)過程、制造過程、和支持過程設(shè)計(jì)過程、制造過程、和支持過程)進(jìn)行并行、一體化設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化進(jìn)行并行、一體化設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化 的工作模式，這種模式力圖使開發(fā)者一開始就考慮到產(chǎn)品生命周期中的的工作模式，這種模式力圖使開發(fā)者一開始就考慮到產(chǎn)品生命周期中的 所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度與用戶要求所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度與用戶要求 （2) 并行設(shè)計(jì)的基本過程和特點(diǎn)并行設(shè)計(jì)的基本過程和特點(diǎn) 首先看一下傳統(tǒng)串行設(shè)計(jì)的一般過程首先看一下傳統(tǒng)串行設(shè)計(jì)的一般過程 1） 串行設(shè)計(jì)過程串行設(shè)計(jì)過程 在串行設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)部門一直是獨(dú)立于生產(chǎn)過程。在串行設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)部門一直是獨(dú)立

14、于生產(chǎn)過程。 串聯(lián)方法的設(shè)計(jì)生命周期總時間可表示為：串聯(lián)方法的設(shè)計(jì)生命周期總時間可表示為： 返工系數(shù)售后服務(wù)產(chǎn)品制造產(chǎn)品定義需求分析 rttttse 2）并行設(shè)計(jì)過程）并行設(shè)計(jì)過程 并行設(shè)計(jì)將產(chǎn)品開發(fā)周期分解成許多階段，每個階段有自己的獨(dú)立并行設(shè)計(jì)將產(chǎn)品開發(fā)周期分解成許多階段，每個階段有自己的獨(dú)立 時間段，組成全過程；不同的設(shè)計(jì)時段之間有一部分重疊，代表了不時間段，組成全過程；不同的設(shè)計(jì)時段之間有一部分重疊，代表了不 同設(shè)計(jì)階段之間可以同時進(jìn)行。同設(shè)計(jì)階段之間可以同時進(jìn)行。 回章首回章首 退出退出 6 . 虛擬設(shè)計(jì)虛擬設(shè)計(jì) (1) (1) 虛擬設(shè)計(jì)的概念虛擬設(shè)計(jì)的概念 : 虛擬設(shè)計(jì)的描述性定義

15、：以虛擬設(shè)計(jì)的描述性定義：以“虛擬現(xiàn)實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)”技術(shù)為基礎(chǔ)，以機(jī)械產(chǎn)品為技術(shù)為基礎(chǔ)，以機(jī)械產(chǎn)品為 對象的設(shè)計(jì)手段，借助于這樣的設(shè)計(jì)手段，設(shè)計(jì)人員可以通過多種傳對象的設(shè)計(jì)手段，借助于這樣的設(shè)計(jì)手段，設(shè)計(jì)人員可以通過多種傳 感器與多維的信息環(huán)境進(jìn)行自然的交互，從而幫助深化概念和萌發(fā)新感器與多維的信息環(huán)境進(jìn)行自然的交互，從而幫助深化概念和萌發(fā)新 意。意。 從圖形學(xué)的角度來看，產(chǎn)品的形狀設(shè)計(jì)一般包括形體的構(gòu)成和形體從圖形學(xué)的角度來看，產(chǎn)品的形狀設(shè)計(jì)一般包括形體的構(gòu)成和形體 的組合兩個過程。在虛擬環(huán)境中，設(shè)計(jì)人員可以置身于虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)的組合兩個過程。在虛擬環(huán)境中，設(shè)計(jì)人員可以置身于虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán) 境中，利用語

16、言命令、手和手指的動作來創(chuàng)建三維形體可以用手抓境中，利用語言命令、手和手指的動作來創(chuàng)建三維形體可以用手抓 物體使其在設(shè)計(jì)空間中移動，將其從部件上拆下來，或?qū)⑿铝慵砦矬w使其在設(shè)計(jì)空間中移動，將其從部件上拆下來，或?qū)⑿铝慵?加到部件之上。加到部件之上。 （2） 虛擬設(shè)計(jì)虛擬設(shè)計(jì) 回章首回章首 退出退出 7 . 綠色設(shè)計(jì)綠色設(shè)計(jì) 綠色設(shè)計(jì)綠色設(shè)計(jì)(gd：green design)，通常也稱為生態(tài)設(shè)計(jì)、環(huán)境設(shè)，通常也稱為生態(tài)設(shè)計(jì)、環(huán)境設(shè) 計(jì)、生命周期設(shè)計(jì)或環(huán)境意識設(shè)計(jì)等。計(jì)、生命周期設(shè)計(jì)或環(huán)境意識設(shè)計(jì)等。 （1) 綠色設(shè)計(jì)的基本概念及其特點(diǎn)綠色設(shè)計(jì)的基本概念及其特點(diǎn) 綠色設(shè)計(jì)過程一般需要經(jīng)歷以下幾

17、個階段：需求分析、提出明確的綠色設(shè)計(jì)過程一般需要經(jīng)歷以下幾個階段：需求分析、提出明確的 設(shè)計(jì)要求、概念設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)實(shí)施。從表面上設(shè)計(jì)要求、概念設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)實(shí)施。從表面上 看與一般的產(chǎn)品設(shè)計(jì)沒有多大區(qū)別，但在每一設(shè)計(jì)階段以及設(shè)計(jì)評看與一般的產(chǎn)品設(shè)計(jì)沒有多大區(qū)別，但在每一設(shè)計(jì)階段以及設(shè)計(jì)評 價(jià)的設(shè)計(jì)策略中都包含了對環(huán)境的要求。價(jià)的設(shè)計(jì)策略中都包含了對環(huán)境的要求。 （2） 綠色設(shè)計(jì)過程綠色設(shè)計(jì)過程 環(huán)境方面的總體設(shè)計(jì)主要包括以下幾個方面：自然資源的使用最環(huán)境方面的總體設(shè)計(jì)主要包括以下幾個方面：自然資源的使用最 少化；能源校核的最少化、廢棄物的產(chǎn)生減量化、對生態(tài)系統(tǒng)

18、平衡少化；能源校核的最少化、廢棄物的產(chǎn)生減量化、對生態(tài)系統(tǒng)平衡 的危害最小化、人類健康和安全性的危害最小化。設(shè)計(jì)者可以根據(jù)的危害最小化、人類健康和安全性的危害最小化。設(shè)計(jì)者可以根據(jù) 具體的設(shè)計(jì)項(xiàng)目定性或定量地表達(dá)這些要求。具體的設(shè)計(jì)項(xiàng)目定性或定量地表達(dá)這些要求。 回章首回章首 退出退出 綠色設(shè)計(jì)的過程模型綠色設(shè)計(jì)的過程模型 回章首回章首 退出退出 9-3 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)方機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)方 法法 創(chuàng)新設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中采用新的技術(shù)手段和技術(shù)原理、創(chuàng)新設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中采用新的技術(shù)手段和技術(shù)原理、 發(fā)揮創(chuàng)造性，提出新方案，探索新的設(shè)計(jì)思路，提供具有社會價(jià)值發(fā)揮創(chuàng)造性，提出新方案，探索新的設(shè)

19、計(jì)思路，提供具有社會價(jià)值 的、新穎的而且成果獨(dú)特的設(shè)計(jì)，其特點(diǎn)是運(yùn)用創(chuàng)造性思維，強(qiáng)調(diào)的、新穎的而且成果獨(dú)特的設(shè)計(jì)，其特點(diǎn)是運(yùn)用創(chuàng)造性思維，強(qiáng)調(diào) 產(chǎn)品的創(chuàng)新性和新穎性。產(chǎn)品的創(chuàng)新性和新穎性。 常規(guī)性設(shè)計(jì)是以成熟技術(shù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用公式、圖表、經(jīng)驗(yàn)等常常規(guī)性設(shè)計(jì)是以成熟技術(shù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用公式、圖表、經(jīng)驗(yàn)等常 規(guī)方法進(jìn)行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。規(guī)方法進(jìn)行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法強(qiáng)調(diào)以計(jì)算機(jī)為工具，以工程軟件為基礎(chǔ)，運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法強(qiáng)調(diào)以計(jì)算機(jī)為工具，以工程軟件為基礎(chǔ)，運(yùn)用 現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念，其特點(diǎn)是產(chǎn)品開發(fā)的高效性和高可靠性。現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念，其特點(diǎn)是產(chǎn)品開發(fā)的高效性和高可靠性。 1 . 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的實(shí)

20、質(zhì) 2 . 創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中的創(chuàng)新思維方法創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中的創(chuàng)新思維方法 3 . 創(chuàng)新方法簡介創(chuàng)新方法簡介 4 . 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)例分析機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)例分析 回章首回章首 退出退出 1 . 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì) 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)(mechanical creative design，mcd)是指充分發(fā)揮是指充分發(fā)揮 設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力，利用人類已有的相關(guān)科學(xué)技術(shù)成果，進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思、設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力，利用人類已有的相關(guān)科學(xué)技術(shù)成果，進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思、 設(shè)計(jì)出具有新穎性、創(chuàng)造性及實(shí)用性的機(jī)構(gòu)或機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)出具有新穎性、創(chuàng)造性及實(shí)用性的機(jī)構(gòu)或機(jī)械產(chǎn)品(裝置裝置)的一種實(shí)的一種實(shí) 踐活動。踐

21、活動。 它包含兩個部分：從無到有和從有到新的設(shè)計(jì)。它包含兩個部分：從無到有和從有到新的設(shè)計(jì)。 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是相對常規(guī)設(shè)計(jì)而言的，它特別強(qiáng)調(diào)人在設(shè)計(jì)過程機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是相對常規(guī)設(shè)計(jì)而言的，它特別強(qiáng)調(diào)人在設(shè)計(jì)過程 中，特別是在總體方案、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主導(dǎo)性及創(chuàng)造性作用。中，特別是在總體方案、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主導(dǎo)性及創(chuàng)造性作用。 回章首回章首 退出退出 2 . 創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中的創(chuàng)新思維方法創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中的創(chuàng)新思維方法 1) 直覺思維直覺思維 直覺思維的基本特征是其產(chǎn)生的突然性，過程的突發(fā)性和成果的突破直覺思維的基本特征是其產(chǎn)生的突然性，過程的突發(fā)性和成果的突破 性。在直覺思維的過程中，不僅是意識起作用，而且

22、潛意識也在發(fā)揮著重性。在直覺思維的過程中，不僅是意識起作用，而且潛意識也在發(fā)揮著重 要的作用。要的作用。 2) 邏輯思維邏輯思維 邏輯思維是一種嚴(yán)格遵循人們在總結(jié)事物活動經(jīng)驗(yàn)和規(guī)律的基礎(chǔ)上概邏輯思維是一種嚴(yán)格遵循人們在總結(jié)事物活動經(jīng)驗(yàn)和規(guī)律的基礎(chǔ)上概 括出來的邏輯規(guī)律，進(jìn)行系統(tǒng)的思考，由此及彼的聯(lián)動推理。邏輯思維有括出來的邏輯規(guī)律，進(jìn)行系統(tǒng)的思考，由此及彼的聯(lián)動推理。邏輯思維有 縱向推理、橫向推理和逆向推理等幾種方式?？v向推理、橫向推理和逆向推理等幾種方式。 縱向推理是針對某一現(xiàn)象進(jìn)行縱深思考，探求其原因和本質(zhì)而得到新縱向推理是針對某一現(xiàn)象進(jìn)行縱深思考，探求其原因和本質(zhì)而得到新 的啟示。的啟示

23、。 橫向推理是根據(jù)某一現(xiàn)象聯(lián)想其特點(diǎn)與其相似或相關(guān)的事物，進(jìn)行橫向推理是根據(jù)某一現(xiàn)象聯(lián)想其特點(diǎn)與其相似或相關(guān)的事物，進(jìn)行 “特征轉(zhuǎn)移特征轉(zhuǎn)移”而進(jìn)入新的領(lǐng)域。而進(jìn)入新的領(lǐng)域。 逆向推理是根據(jù)某一現(xiàn)象、問題或解法，分析其相反的方面、尋找新逆向推理是根據(jù)某一現(xiàn)象、問題或解法，分析其相反的方面、尋找新 的途徑。的途徑。 創(chuàng)造性思維是直覺思維和邏輯思維的綜合，這兩種包括漸變和突變的創(chuàng)造性思維是直覺思維和邏輯思維的綜合，這兩種包括漸變和突變的 復(fù)雜思維過程互相融合、補(bǔ)充和促進(jìn)，使設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性思維得到更加復(fù)雜思維過程互相融合、補(bǔ)充和促進(jìn)，使設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性思維得到更加 全面的開發(fā)。全面的開發(fā)。 回章首

24、回章首 退出退出 3 . 創(chuàng)新方法簡介創(chuàng)新方法簡介 （1） 群智集中法群智集中法 （2） 仿生創(chuàng)新法仿生創(chuàng)新法 （3） 反求設(shè)計(jì)創(chuàng)新法反求設(shè)計(jì)創(chuàng)新法 （4） 類比求優(yōu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)法類比求優(yōu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)法 （5） 功能設(shè)計(jì)創(chuàng)新法功能設(shè)計(jì)創(chuàng)新法 （6） 移置技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)法移置技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)法 （7） 計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新法計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新法 回章首回章首 退出退出 4. 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)例分析機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)例分析 土豆固定，刀旋轉(zhuǎn)；刀固定，土豆旋轉(zhuǎn)；實(shí)現(xiàn)去皮在切片的目的。土豆固定，刀旋轉(zhuǎn)；刀固定，土豆旋轉(zhuǎn)；實(shí)現(xiàn)去皮在切片的目的。 采用常規(guī)設(shè)計(jì)方法：采用常規(guī)設(shè)計(jì)方法： 采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法：采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法： 運(yùn)動的計(jì)算機(jī)

25、仿真，設(shè)計(jì)結(jié)果的優(yōu)化，進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)等，減運(yùn)動的計(jì)算機(jī)仿真，設(shè)計(jì)結(jié)果的優(yōu)化，進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)等，減 少消耗、提高產(chǎn)量，但產(chǎn)品本質(zhì)不便。少消耗、提高產(chǎn)量，但產(chǎn)品本質(zhì)不便。 清洗后，粉碎，過濾去皮，沉淀后通過型板壓制成片。清洗后，粉碎，過濾去皮，沉淀后通過型板壓制成片。 采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法：采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法： 回章首回章首 退出退出 9-4 反求設(shè)計(jì)創(chuàng)新法反求設(shè)計(jì)創(chuàng)新法 1 . 反求工程反求工程 把別的國家的科技成果加以引進(jìn)，消化吸收，改進(jìn)提高，再進(jìn)行創(chuàng)把別的國家的科技成果加以引進(jìn)，消化吸收，改進(jìn)提高，再進(jìn)行創(chuàng) 新設(shè)計(jì)，進(jìn)而發(fā)展自己的新技術(shù)，是發(fā)展民族經(jīng)濟(jì)的捷徑，這一過新設(shè)計(jì)，進(jìn)而發(fā)展自己的新技術(shù)，是發(fā)展民族經(jīng)濟(jì)的捷徑，這一過 程稱為反求工程。程稱為反求工程。 2 . 反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì) 反求設(shè)計(jì)是對已有的產(chǎn)品或技術(shù)進(jìn)行分析研究，掌握其功能原理、零反求設(shè)計(jì)是對已有的產(chǎn)品或技術(shù)進(jìn)行分析研究，掌握其功能原理、零 部件的設(shè)計(jì)參數(shù)、材料、結(jié)構(gòu)、尺寸、關(guān)鍵技術(shù)等指標(biāo)，再根據(jù)現(xiàn)代部件的設(shè)計(jì)參數(shù)、材料、結(jié)構(gòu)、尺寸、關(guān)鍵技術(shù)等指標(biāo)，再根據(jù)現(xiàn)代 設(shè)計(jì)理論與方法，對原產(chǎn)品進(jìn)行仿造設(shè)計(jì)、改進(jìn)設(shè)計(jì)或創(chuàng)新設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)理論與方法，對原產(chǎn)品進(jìn)行仿造設(shè)計(jì)、改進(jìn)設(shè)計(jì)或創(chuàng)新設(shè)計(jì)。 3 . 反求設(shè)計(jì)過程反求設(shè)計(jì)過程 4 . 新產(chǎn)品的