機械創(chuàng)新設計(較完整版)

1、第一講1、機械創(chuàng)新設計與現代設計、常規(guī)設計有什么差異和關聯？創(chuàng)新設計方法:充分發(fā)揮設計者的創(chuàng)造力,利用人類現有相關科學技術知識,實現創(chuàng)新構思,獲得新穎性、創(chuàng)造性、實用性成果.特點：強調發(fā)揮創(chuàng)造性，提出新方案，提供新穎。獨特的設計方法，獲得具有創(chuàng)新性、新穎性、實用性的成果?，F代設計:以計算機為工具，運用各類工程應用軟件及現代設計理念進行的機械設計。常規(guī)設計：常規(guī)設計是以應用公式、圖標為先導，已成熟的技術為基礎，借助設計經驗等常規(guī)方法進行設計關聯：機械常規(guī)設計始終是最基本的機械設計方法，在強調現代設計、創(chuàng)新設計時不可忽視其重要性。創(chuàng)新設計的基礎常規(guī)、現代設計方法的綜合、靈活運用?，F代設計方法僅僅借

2、助了先進、高效的計算機應用手段，提高了設計過程的效率，但沒有脫離常規(guī)設計的思維。2.現代創(chuàng)新人才應具備那些基本素質？(1) 具備必須的基礎知識和專業(yè)知識(2) 不斷進取與追求的精神(3) 合理的創(chuàng)新思維方式（突破傳統(tǒng)定式）(4) 善于捕捉瞬間的靈感（創(chuàng)新的必備條件）(5) 掌握一定的創(chuàng)新技法3.學習機械創(chuàng)新設計的內容有那些？1.機構的創(chuàng)新設計2.機構應用創(chuàng)新設計3.機構組合設計產生新機構系統(tǒng)4.機械結構的創(chuàng)新設計5.利用反求原理進行創(chuàng)新設計6.利用仿生原理進行創(chuàng)新設計第二講1簡述創(chuàng)造性思維四大特性 (方法的開放性；過程的自覺性；解決問題的頓悟性；結果的獨特性)。影響創(chuàng)造 性思維形成與發(fā)展的主要

3、因素包括哪些？ (1)天賦能力：與生俱來的所有神經元 (2)生活實踐：后天實踐活動具有的重大意義 (3)科學地學習與訓練科學、簡單易行的專業(yè)學習與訓練2了解和闡述創(chuàng)造性思維、創(chuàng)造活動、 創(chuàng)造能力三者的關系。 3.理解綜合、分離創(chuàng)造原理的特性和基本 實施途徑。概念： 有目的的將復雜對象分解，提取核心技術，并利用于其他新事物。特征：1）與綜合創(chuàng)造原理對立，但不矛盾； 2） 沖破事物原有形態(tài)的限制，在分離中產生新的技術價值；3） 實質上綜合法與分離法兩者無明顯界限，實踐中常常相互貫穿，共同促成新事物。實施途徑：1）基于結構的分解；2）基于特性、原理的列舉分離第三講1學習創(chuàng)造原理的基礎知識有什么實際意

4、義？2物場三要素是指什么？（兩個物與一個場）比較完全物場（三個要素齊全的場）、不完 全物場（三要素中有兩個要素存在的場）、非物場（三要素中僅有一個要素的場）的異同。3列舉三種所熟悉的創(chuàng)造理論，簡述其實施的基本途徑。 （1）物場要素變換：電磁場取代機械場（2）物場要素補建：超聲波加工（特種加工工藝）第四講1、實施群體集智法應遵循哪些原則？提出自 己運用此法的技巧。（要求從不同角度提兩點）1.自由思考原則：解放思想、消除顧慮2.延遲評判原則：過早的結論會壓制不同的想法，可能扼殺有創(chuàng)造性的萌芽3.以量求質原則：相關統(tǒng)計表明，一批設想的價值含量與總數量成非線性正比。4.綜合改善原則：充分利用信息的增值

5、。為什么設問探求法特別強調“善于提問”？ 簡述所學的九種基本提問。 學習者的基本技能 創(chuàng)造者分析、解決問題的基礎 有無其他用途; 能否借用（直接）; 能否改變使用（間接）;能否擴大（改良）; 能否縮?。ǜ牧迹? 能否代用; 能否重新調整; 能否顛倒;能否組合如何理解希望列舉中的需求與創(chuàng)造的關系？ （1)需求引導創(chuàng)造 (2)創(chuàng)造滿足需求第五講1什么是黑箱思維方法？試運用黑箱法對身 邊一常見物品（事件）作功能、特性分析。 （如：手機、電池、電腦、照相機、萬用表、 卡尺、千分尺、投影儀等）概念：分析未知系統(tǒng)與周邊環(huán)境的輸入、輸出及其他關系，了解其原理、結構、功能、特性。2.系統(tǒng)評估的主要內容包括哪幾

6、方面？技術方面；經濟方面；社會方面3.加權評價法有哪些主要步驟？計算定量分 值與模糊分值方法上有何不同？ 步驟：1列舉指標；2加權系數分配；3無量鋼化；4加權積分；5結論1.定量積分 按規(guī)則統(tǒng)一對可量化指標進行評分。2.模糊評價運用集合和模糊數學的處理，對模糊信息數值化。第六講1.敘述平面四桿機構演化成曲柄滑塊機構的過程。 如圖，將CD的長度增至無窮大即可得到曲柄滑塊機構2.以曲柄滑塊機構用于中小型壓力機設計為例，敘述運用改變運動副尺寸獲得創(chuàng)新設計的方法。 第七講（缺討論題）一. 機構在機械設計的地位二. 機構的演化和變異 1.機架變化影響機構功能 2.運動副尺寸、結構變化 3.構建尺寸、形狀

7、變化（桿、輪、盤）三. 機構的等效取代空間與平面、高副與低副、滑動與滾動第八講1.了解最簡機構、基本機構、 級桿組、 級桿組的定義及應用。 最簡機構：由2個構件和1個運動副組成的開鏈機構。特點： 最多構件數為2 開鏈機構基本機構：含有3個以上構件、不能再進行拆分的閉鏈機構。（運動副不限）特點：閉鏈且不可拆分性級桿組：兩個構件、三個運動副構成。級桿組：級桿組由4個構件、6個運動副組成，其中三個內接副，三個外界副。 2.繪制示下列桿組原理簡圖： （1）桿組內接移動副外接為轉動和移動副； （2）桿組3個內接副為轉動，外接2個移動、1個轉動副； （3） 桿組內接副2個為轉動副、1個為移動 副，外接3個

8、轉動副。 （1）內接副為移動副（外接為轉動、移動） 答案為第三個補充：內接副為轉動副（外接為轉動、移動）（2）答案為第三個（3）答案為第一個3.列舉2種串聯機構，指明其實現功能。第九講1.機構并聯有什么特征？常用并聯有哪三種基本類型？（1）剛度質量比大。因采用并聯閉環(huán)桿系,桿系理論上只承受拉、壓載荷,是典型的二力桿,并且多桿受力，使得傳動機構具有很高的承載強度。（2）動態(tài)性能優(yōu)越。運動部件質量輕，慣性低,可有效改善伺服控制器的動態(tài)性能,使動平臺獲得很高的進給速度與加速度,適于高速數控作業(yè)。（3）運動精度高。這是與傳統(tǒng)串聯機構相比而言的,傳統(tǒng)串聯機構的加工誤差是各個關節(jié)的誤差積累,而并聯機構各個

9、關節(jié)的誤差可以相互抵消、相互彌補，因此，并聯機構是未來機床的發(fā)展方向。（4）多功能靈活性強?？蓸嫵尚问蕉鄻拥牟季趾妥杂啥冉M合,在動平臺上安裝刀具進行多坐標銑、磨、鉆、特種曲面加工等，也可安裝夾具進行復雜的空間裝配，適應性強，是柔性化的理想機構。（5）使用壽命長。由于受力結構合理，運動部件磨損小，且沒有導軌，不存在鐵屑或冷卻液進入導軌內部而導致其劃傷、磨損或銹蝕現象。 （6）不足：由于結構的原因，它的運動空間較小I 型并聯機構系統(tǒng) II 型并聯機構系統(tǒng) III 型并聯機構系統(tǒng) 2.以往返活塞式發(fā)動機為例，描述如何通過機構并聯實現特定的功能。 如六缸發(fā)動機曲軸連桿機構，它由六個曲柄滑塊機構并聯組合

10、而成，各并聯機構的結構尺寸完全相同，六個機構的曲柄設計在同一根曲軸上，并且曲軸分為三組，每組兩個，三組曲軸在圓周上均勻布置。當主動件活塞上下運動時，曲軸即可實現無死點位置的定軸回轉運動，克服曲軸滑塊的死點問題，而且提高了舊的動平衡性能，可減少發(fā)動機的振動3.分析教材P172圖26增力機構。（基礎機構、附加機構、實現功能） 第十講1.分析機構的復合組合與疊加組合的差異。 提示：依據定義對比 復合組合：一個2自由度機構（基礎機構）與兩個單自由度機構按一定方式組合形成的封閉機構。疊加組合：在一個機構（基礎）的可動構件上再安裝一個或多個機構（附加）的組合方式。2.為什么附加約束法不同于所述的四類組合？

11、在多自由度機構中，人為地增加約束條件，從而達到機構創(chuàng)新設計的目的。第十一講1.敘述、理解機構結構設計的基本要求。 1）功能：運動、承載、精度、耐磨、抗腐等2）使用要求：操作環(huán)境、使用環(huán)境等。3）結構工藝性：便于制造、裝配、保養(yǎng)、維修4）人機工程：人性化操作、勞動強度、環(huán)保2.零部件結構變換主要包括哪四方面內容，試舉例說明。 1.形狀變換（平帶、三角帶、同步齒輪帶）；2.位置變換（平口帶、交叉帶、半交叉帶）；3.數目變換（三角帶的根數，同步齒形帶的齒數）；4.尺寸變換（三角帶的斷面型號、同步齒形帶的模數）；第十二講1.分析教材p207圖9.22三種支撐設計的差異，說明其優(yōu)劣。 2.如何通過改進結

12、構提高零件疲勞強度？ 1）減少結構尺寸的突變；2）分散應力集中源3.創(chuàng)新設計中低副取代高副有何意義？應注意什么問題？ 第十三講為保證設備機架的使用功能主要采用哪些結構措施？ 第十四講論述實施反求工程的一般程序。2.現代創(chuàng)新人才應具備那些基本素質？1什么是黑箱思維方法？試運用黑箱法對身 邊一常見物品（事件）作功能、特性分析1.了解最簡機構、基本機構、 級桿組、 級桿組的定義及應用。2.繪制示下列桿組原理簡圖：2.以往返活塞式發(fā)動機為例，描述如何通過機構并聯實現特定的功能。 1.分析機構的復合組合與疊加組合的差異         &