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内容介绍：商品简介
课程设计报告 学生姓名：________________ 学号：_________________ 学院: ______________________________________________ 班级: ______________________________________________ 题目: _______________ 机构运动创新设计______________
2015年1月5日 目录 、概述................................. 1 .....................................................
一、概述： 机构运动方案创新设计是各类复杂机械设计中决定性的一步，机构的设计选型一般先通过作图和计算来进行，一般比较复杂的机构都有多个方案，需要制作模型来试验和验证，多次改进后才能得到最佳的方案和参数。本实验所用搭接试验台能够任意选择平面机构类型，组装调整机构尺寸等功能，能够比较直观、方便的搭接、验证、调试、改进、确定设计方案，较好地改善了在校学生对平面机构的学习和设计一般只停留在理论设计“纸上谈兵”的状况二、课程设计目的： 1、培养学生对连杆机构的理解掌握与创新设计能力，加强学生的工程实践背景的训练，拓宽学生的知识面，培养学生的创新意识、综合设计及工程实践动手能力。 2 、通过机构的拼接，在培养工程实践动手能力的同时，要求学生在拼装一个已有模型之外，自己通过对现实生产和生活中的连杆机构机械产品的观察和理解，通过试验台设备进行拼装和仿真。通过解决实际问题，促进学生理论联系实际，学以致用；锻炼学生独立思考能力和动手能力。 3 、加深学生对连杆机构组成原理的认识，进一步掌握连杆机构的创新设计方法。 4、学习机构运动简图的测绘与自由度的计算。 三、课程设计要求和内容： 实验设备和工具 CQJP-D 机构运动创新设计方案拼装及仿真实验台，包括组成机构的各种运动副、构件、动力源及一套实验工具（扳手、螺丝刀）。其中构件包括机架、连杆、圆柱齿轮、齿条、凸轮及从动件、槽轮及拨盘和皮带轮等；运动副包括转动副、移动副、齿轮副、槽轮副等。 实验原理 平面机构是由各个杆组依次联结到机架和原动件上形成的。机构具有确定运动的条件是机构的自由度大于零，且原动件数和机构的自由度相等。所拼接的机构必须满足以上两个条件。将主要由连杆构成的连杆机构（可加入一个其他类型构件如齿轮、凸轮、槽轮等）进行拼装，计算分析其自由度后，输入动力源进行 机构运行。实验内容与步骤
第一讲 1、机械创新设计与现代设计、常规设计有什么差异和关联？创新设计方法:充分发挥设计者的创造力,利用人类现有相关科学技术知识,实现创新构思,获得新颖性、创造性、实用性成果.特点：强调发挥创造性，提出新方案，提供新颖。独特的设计方法，获得具有创新性、新颖性、实用性的成果。现代设计:以计算机为工具，运用各类工程应用软件及现代设计理念进行的机械设计。 常规设计：常规设计是以应用公式、图标为先导，已成熟的技术为基础，借助设计经验等常规方法进行设计 关联： 机械常规设计始终是最基本的机械设计方法，在强调现代设计、创新设计时不可忽视其重要性。 创新设计的基础——常规、现代设计方法的综合、灵活运用。现代设计方法仅仅借助了先进、高效的计算机应用手段，提高了设计过程的效率，但没有脱离常规设计的思维。 2.现代创新人才应具备那些基本素质？ (1) 具备必须的基础知识和专业知识 (2) 不断进取与追求的精神 (3) 合理的创新思维方式（突破传统定式） (4) 善于捕捉瞬间的灵感（创新的必备条件） (5) 掌握一定的创新技法 3.学习机械创新设计的内容有那些？ 1.机构的创新设计 2.机构应用创新设计 3.机构组合设计产生新机构系统 4.机械结构的创新设计 5.利用反求原理进行创新设计 6.利用仿生原理进行创新设计 第二讲 1简述创造性思维四大特性
(方法的开放性；过程的自觉性；解决问题的顿悟性；结果的独特性)。 影响创造性思维形成与发展的主要因素包括哪些？ (1)天赋能力：与生俱来的所有神经元 (2)生活实践：后天实践活动具有的重大意义 (3)科学地学习与训练科学、简单易行的专业学习与训练 2．了解和阐述创造性思维、创造活动、创造能力三者的关系。3.理解综合、分离创造原理的特性和基本实施途径。 概念：有目的的将复杂对象分解，提取核心技 术，并利用于其他新事物。 特征：1）与综合创造原理对立，但不矛盾； 2）冲破事物原有形态的限制，在分离中产生新的技术价值； 3）实质上综合法与分离法两者无明显界限，实践中常常相互贯穿，共同促成新事物。 实施途径：1）基于结构的分解；2）基于特性、原理的列举分离 第三讲 1．学习创造原理的基础知识有什么实际意义？ 2．物场三要素是指什么？（两个物与一个场）比较完全物场（三个要素齐全的场）、不完全物场（三要素中有两个要素存在的场）、非物场（三要素中仅有一个要素的场）的异同。 3．列举三种所熟悉的创造理论，简述其实施的基本途径。 （1）物场要素变换：电磁场取代机械场 （2）物场要素补建：超声波加工（特种加工工艺） 第四讲 1、实施群体集智法应遵循哪些原则？提出自己运用此法的技巧。（要求从不同角度提两点） 1.自由思考原则：解放思想、消除顾虑 2.延迟评判原则：过早的结论会压制不同的 想法，可能扼杀有创造性的萌芽 3.以量求质原则：相关统计表明，一批设想 的价值含量与总数量成非线性正比。 4.综合改善原则：充分利用信息的增值。 ２．为什么设问探求法特别强调“善于提问”？简述所学的九种基本提问。 ●学习者的基本技能 ●创造者分析、解决问题的基础 ①有无其他用途;②能否借用（直接）;③能否改变使用（间接）;④能否扩大（改良）; ⑤能否缩小（改良）;⑥能否代用;⑦能否重新调整;⑧能否颠倒;⑨能否组合
机构创新设计与实践大纲 一、实验目的 1.通过实际机构的应用设计和搭接加深对不同机构运动特性的理解； 2.通过对典型机构的组装，掌握活动连接、固定连接的结构和特点；了解实际机构与 机构简图的不同处，避免设计时出现运动的干涉。 3.通过现场操作，培养实际动手和现场应变能力。 4.通过实验的多方案设计培养发散思维和创新设计能力。 二、实验设备 ZSB-C机构创新设计方案试验台。 三、实验原理 根据理论课所学有关机构组成方面的知识，利用实验台提供的各类零部件实现较简单机构的搭接。 1．杆组的概念 由于平面机构具有确定运动的条件是“机构的原动件数目与机构的自由度数目相等”，因此机构均由机架、原动件和自由度为零的从动件系统通过运动副联接而成，将从动件系统拆成若干个不可再分的自由度为零的运动链，称为基本杆组，简称杆组。 根据杆组的定义组成平面机构杆组的条件是； F=3N－2P5－P4＝0 其中构件数N、高副数P5、、低副数P4都必须是整数。由此可以获得各种类型的杆组。 N=1，P5=1，P4=1时即可获得单件高副杆组，常见的有如下几种： 当P4=0时，称之为低副杆，即 F=3N－2P5=0 因此满足上式的构件数和运功副数的组合为：N=2，4，6……，P5=3，6，9…. 最简单的杆组为N=2，P=3，称为II级组，由于杆组中转动副和移动副的配置不同，II 级组共有如下五种形式。
N＝4，P5＝6的杆组形式很多，机构创新模型已有下图所示的几种常见的III级杆组： 2.机构的组成原理： 根据如上所述，可将机构的组成原理概述为：任何平面机构均可以用零自由度的杆组依次连接到原动件和机架上去的方法来组成。这是本实验的基本原理。 四、实验内容 在了解实验设备提供的机械构件后，本实验台由不同种类的机械构件（连杆类、轴类、齿轮、棘轮、不完全齿轮、凸轮、皮带轮、链轮、齿条等）组成，学生可以根据选择或设计的实验类型、方案和内容，根据个人对理论课上所学的各种机构的认识自己动手进行机构搭接、安装调试和测试，进行设计性实验、综合性实验或创新性实验。以下为实验题目（具体内容要求根据选题发放，这里省略） 1.高位自卸汽车 2.增力头 3载重汽车的起重后板 4钢筋切断机 5起道机 6自动钻床送进机构 7装载机 8铁路散货自翻车 9.听课折椅 10．双人沙发床 11．粉料压片机的分析和改进 12.“没有链轮、链条的自行车？” 13.自行车制动机构分析与创新 14.三速齿轮机构的搭接 15.液压驱动式杠杆-棘轮机构 16.锻压机机构 17.间歇运动机构 18.圆轨迹复制机构
实验四 平面机构运动方案创新设计实验 一、实验目的 1．加深学生对机构组成原理的认识，进一步了解机构组成及其运动特性； 2． 培养学生的工程实践动手能力； 3． 培养学生创新意识及综合设计能力。 二、 设备和工具 1．机构运动方案创新设计实验台； 2．工具箱一套； 3．自备三角板、圆规和草稿纸等文具。 三、 实验前的准备工作 1．预习实验，掌握实验原理，初步了解机构创新模型； 2．选择设计题目，初步拟定机构系统运动方案。 四、 实验原理 任何平面机构均可以用零自由度的杆组依次连接到原动件和机架上的方法来组成，这是机构的组成原理，也是本实验的基本原理。 1．杆组的概念 由于平面机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目与机构的自由度相等，因此机构均由机架、原动件和自由度为零的从动件通过运动副联结而成。将从动件系统拆成若干个不可再分的自由度为零的运动链，称为基本杆组（简称杆组）。 根据杆组的定义，组成平面机构杆组的条件是： F = 3n - 2P L - P H =0 （4－1） 式中： n 为杆组中的构件数；P L 为杆组中的低副数；P H 为杆组中的高副数。由于构件 数和运动副数目均应为整数，故当n 、P L 、P H 取不同数值时，可得各类基本杆组。 当P H =0时，杆组中的运动副全部为低副，称为低副杆组。由于有F = 3n - 2P L - P H =0，故32L P n ，则n 应当是2的倍数，而P L 应当是3的倍数，即n ：2、4、6……，P L =3、6、9……。 当n=2，P L =3时，基本杆组称为II 级组。II 级组是应用最多的基本杆组，绝大多数的机构 均由II 级杆组组成，II 级杆组可以有下图所示的五种不同类型： 图4－1 平面低副Ⅱ级杆组
2021年建筑设计创新方法研究 1前言 负责建筑设计这一方面的员工按照建筑规划方案把建筑的具体意思表达出来叫做建筑设计的具体意思表达出来叫做建筑设计，设计师需要通过自己多年积累的经验以及自己的创意和想象把建筑的特点完美地表达出来达出来。随着时代的发展，人们对建筑设计的要求与想法越来越多来越多，标准也越来越严格，传统的建筑老套设计方案已经无法满足当前的需要了法满足当前的需要了，而且它老套，单一，只能把当代流行的一些东西做简单设计一些东西做简单设计，这些都是不可行的。我们要想做进一步提升步提升，将人文化、科学化的建筑完美的表达出来，就必须实行建筑设计的创新行建筑设计的创新。 2新时期建筑设计创新方法 2.1进行前期的考察工作 新时期建筑设计的创新不止局限于一个方面的创新新时期建筑设计的创新不止局限于一个方面的创新，它每一个环节都有可以值得提升的因素每一个环节都有可以值得提升的因素。比如在要设计建筑之前前，就要认真地观察并且详细分析所要设计的对象，看它到底适合哪一种方案适合哪一种方案，做到心中有数。在这一行业，要想评判这个建筑的设计成功或者失败建筑的设计成功或者失败，一个很重要的因素就是首创性，当然首创性也不是针对某一步骤才会有的然首创性也不是针对某一步骤才会有的，它贯穿在整个建筑设计当中设计
当中。所以，不能一知道对象后就急于创新，先要对事物做一个充分的了解做一个充分的了解，把握整体的情况，再根据建筑自身的特色将更趋向于实际将更趋向于实际，让人们易于接受的设计方案筛选整理出来，确保方案的可行性确保方案的可行性。只有创新的方案适用于所要设计改进的建筑建筑，接下来的工作才是有效的，才能有条不紊地进行。 2.2筛选有效性 通过在建筑设计之前的充分了解后通过在建筑设计之前的充分了解后，建筑设计人员就能把自己所构思的符合应用的创新一一列举出来把自己所构思的符合应用的创新一一列举出来，然后再根据实际情况进行筛选实际情况进行筛选，挑选出最适合的那个设计方案。但这当中也存在着偶然事件中也存在着偶然事件，就是在不经意间偶然产生的创新方案，这种创新设计方案在大多数情况下不在选择筛选的过程中这种创新设计方案在大多数情况下不在选择筛选的过程中，一般都是做参考一般都是做参考。那么对有效方案的选择就分为两种：第一种是不走冷门路线种是不走冷门路线，不是设计师执意的凭着自己个人的想法来设计的来设计的，这种设计方案符合绝大多数人们的审美观念与要求求，当然这种创新设计方案也是多种多样的；第二种方案需要设计师将实际的外部环境结合起来设计师将实际的外部环境结合起来，外部环境也包括很多方面面，比如说建筑周边建筑的整体风格，还有这座城市所要表达的整体人文环境等等的整体人文环境等等。建筑设计师在准备创新方案是也要把这些因素考虑进来这些因
机械创新设计的常用方法： 1、头脑风爆法； 2、6-3-5法； 3、类比法； 4、查有关参考书浏览网站； 5、咨询教授； 6、从现有的发明专利中找灵感； 7、TRIZ理论。头脑风暴法 头脑风暴法的特点是要求与会者尽可能地解放思想，无拘无束地思考问题，不必顾虑自己的想法是否“离经叛道”或“荒唐可笑”。创造一种自由、活跃的气氛，激发参加者提出各种荒诞的想法，是与会者思想放松。这是获得高质量创造性设想的条件。 6-3-5法 即每次会议请6个人参加，每人在卡片上默写3个设想，每轮历时5分钟。这种方法和头脑风暴法很像，针对头脑风暴的局限性，即有的创造性很强的人喜欢沉思，但会议无此条件，会上表现力和控制力强的人会影响他人提出设想，会议严禁批评，虽然保证了自由思考，但难于及时对众多的设想进行评价和集中。提出了635法。635法的特点是，组织者给每个人发几张卡片，每张卡片上标上1、2、3号，在每两个设想之间留出一定的空隙，好让其他人再填写新的设想。在第一个5分钟内，要求每个人针对议题在卡片上填写3个设想，然后将设想卡传递给右邻的与会者。在第二个5分钟内，要求每个人参考他人的设想后，再在卡片上填写3个新的设想，这些设想可以是对自己原设想的修正和补充，也可以对他人设想的完善，还允许将几种设想进行取长补短式的综合，填写好后再右传给他人。这样，半小时内传递5次，可产生108条设想。从收集上来的设想卡片中，将各种
设想，尤其是最后一轮填写的设想进行分类整理，然后根据一定的评判准则筛选出有价值的设想。 类比法 类比法即比较分析两个对象之间某些相同或相似之点，从而认识事物或解决问题的方法。类比法应用比较广泛，比如我们常见的仿生技术的原理也是类比法。比如雷达的发明灵感是从蝙蝠来的、飞机的发明是根据鸟类的飞行来的、军用越野车的发明是按蜘蛛爬行的原理。 查有关参考书浏览网站 现在网络覆盖范围很广，许多人都通过网络来发表自己的看法，所以网上有很多值得我们借鉴的好的想法。这种方法的特点就是获取方便。 教授咨询 教授通常做过的项目比较多，所以经验丰富，对于一个解决实际问题的设计方案也会比我们考虑的周全。所以咨询教授是一种很可靠的方法。 从现有发明专利中找灵感 通常我们要设计的产品都会有发明专利，所以在设计之前可以参考一下别人已有的专利，了解别人的设计思想，从而对自己的设计进行改进，但是要注意不能抄袭别人的专利。这种方法的特点是，可以查到的专利和多，所以对我们来说可以借鉴的资源也很丰富，但是也有个缺点，那就是别人已有的专利越多，我们自己可以发挥的空间
本次实验的要求，全班共分为八组。每组设计一至二个方案。 实验地点：实验中心北楼202 陈老师 2013.12.23 机械运动方案创新设计实验 一、实验目的 1．通过实际机构的应用和搭接加深对不同机构运动特性的理解。 2. 通过对典型机构的组装，掌握活动连接，固定连接的结构和特点，了解实际机构与机构简图的不同之处，避免设计时出现运动的干涉。 3. 通过现场操作，培养实际动手能力，现场应变能力，团队合作精神。 4. 通过实验的多方案设计，培养发散性思维和创新设计能力。 二、实验原理 通常机构由三个部分组成，原动件—传动件—从动件。原动件输出运动和动力，经传动件的变化，由从动件对外输出。 平面连杆机构由原动件—连架杆、传动件—连杆和从动件-连架杆组成。 三、实验设备及工具 1．ZBS-C机构运动创新设计实验台 2. 工具：外六角扳手（2把），内六角扳手（2个），钢尺（1个），十字起（1把） 一字起（1把） 四、实验内容（任选一至二项） 1.多功能移动式残病人浴缸翻转机构 ⑴上身部缸体翻转机构 要求上身部缸体从水平位置向上翻转至70度，即翻转角为0-70度. 可采用的机构：摆动导杆机构，导杆与上身部缸体固装在－起，带动缸体翻转。
2. 牛头创床机构 要求刨刀（安装在滑枕上）作直线往复运动。 可采用的机构：摆动导杆机构和滑块机构组合。 方案 (一) 方案（二） 3.飞机起落架 要求起落架上轮子从水平位置向下翻转至垂直位置，利用死点使起落架轮子保持在垂直位置。可采用的机构：双摇杆机构
起落架的要求如下： a. 起落架放下后，只要油缸的锁紧长度不变，整个机架构成自由度为零的刚性结构，且处在稳定的死点位置。 b. 起落架收起时，活塞杆内移，轮子移至水平位置。 c. 机构的最小传动角大于30°。 4.冲压成型机 压头作垂直上下直线运动，以较小功率带动主动件运动时，滑块能产生巨大的冲压力。 可采用的机构：多杆增力机构 5.精压机机构
第4章产品进化过程及进化定律 4．1 概述 从历史的观点研究一类产品，如汽车、计算机、自行车、机床等，会发现这些产品今天的实现形式与其刚诞生时相比已有很大或根本性的变化。但这些产品的主要功能并没有变化，如汽车与自行车的主要功能是“运送货物与人”，计算机的主要功能是“代替人进行计算”，机床的主要功能是“加工零件”。人类需求的质量、数量及对产品实现形式的不断变化，迫使企业不得不根据需求变化及实现的可能，增加产品的辅助功能、改变其实现形式。即从历史的观点看，产品处于进化之中。 为了生存与发展，快速、有效地开发新产品是企业在竞争中取胜的重要武器。世界上大多数的新产品是在老产品或当前产品的基础上开发出来的。企业在新产品研发决策过程中，要预测当前产品的技术水平及新一代产品可能的进化方向，这种预测的过程称为技术预测(Technology Forecasting)。 技术预测的研究起始于半个世纪以前。最初应用于军工产品，即对武器及部件的性能进行技术预测，后来也用于民用产品。在长期的研究过程中，理论界提出了技术预测的多种方法，图4—1被祢为Worlton逻辑树，其内涵为不同预测方法的抽象描述。 树的最高层为预测方法，该方法被分为两大类：规范化方法(Normative)与探索性方法(Exploratory)。规范化方法的核心是“发现某个特征，确认使该特征能够实现的活动。”，即该方法倾向于堤出促使理想特征实现的策略与过程，该类方法中的核心方法是形态分析法(Morphologic Analysis)。探索性方法通过对过去与将来从低级到高级进化的过程预测未来，该类方法中的核心方法为S——曲线及Delphi法，前者为客观、定量法，后者为主观、小组法。 上述各种方法是西方世界提出的方法。MIT的Frauens 2000年指出西方传统的技术预测存在如下3条缺点： 1)预测所需要的准则太弱。 2)支持提出及实现可能特征的工具集是有限的。 3)确定目前产品功能的潜力主要取决于专家。 Frauens还指出：前苏联TRIZ中的技术系统进化(Technology System Evolution)理论已提供了强有力的技术预测工具，这些工具包括产品进化定律及进化路线等。 本章系统地介绍TRIZ中的产品进化理论成果及应用实例。 4．2 产品进化过程实例 4．2．1 潜艇 公元前332年，亚历山大大帝命令其部下建造一只防水的玻璃桶，自己进入桶里，让部下们把桶放到海水下面，他记录了所见到的各种动物。亚力山大是早期进行水下探
实验四平面机构运动方案创新设计实验 、实验目的 1. 加深学生对机构组成原理的认识，进一步了解机构组成及其运动特性; 2. 培养学生的工程实践动手能力； 3. 培养学生创新意识及综合设计能力。 设备和工具 1. 机构运动方案创新设计实验台； 2?工具箱一套； 3.自备三角板、圆规和草稿纸等文具。 实验前的准备工作 1. 预习实验，掌握实验原理，初步了解机构创新模型; 2. 选择设计题目，初步拟定机构系统运动方案。 四、实验原理 任何平面机构均可以用零自由度的杆组依次连接到原动件和机架上的方 法来组 成，这是机构的组成原理，也是本实验的基本原理。 1.杆组的概念 由于平面机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目与机构的自由度 相等，因 此机构均由机架、原动件和自由度为零的从动件通过运动副联结而成。 将从动件系统拆 成若干个不可再分的自由度为零的运动链，称为基本杆组(简 称杆组)。 根据杆组的定 义，组成平面机构杆组的条件是： F = 3n - 2P L - P H =0 (4- 1) 式中：n 为杆组中的构件数；P L 为杆组中的低副数；P H 为杆组中的高副数。 由于 构件数和运动副数目均应为整数，故当 n 、P L 、P H 取不同数值时，可得各 类基本杆 组。 当P H =0时，杆组中的运动副全部为低副，称为低副杆组。由于有F = 3n - 2P L - 2P L n - 3，则n 应当是2的倍数，而P L 应当是3的倍数，即n ：2、4、6……， 9……。当n=2 , P L =3时，基本杆组称为II 级组。II 级组是应用最多的 绝大多数的机构均由II 级杆组组成，II 级杆组可以有下图所示的五 P H =0，故 P L =3、6、 基本杆组,
谈现代建筑设计方法的创新 随着时代的进步和发展，在新的背景下，传统的建筑设计理论和方法无法满足现代建筑的发展需求。笔者在本文中首先分析了国内建筑设计中存在于思维中的问题，然后探讨了建设设计方法的创新，最后论述了实践和创新思维的协调发展，以期进一步提升现代创新方法的水平。 标签：现代建筑；设计方法；创新 进入新世纪后，国内建筑技术获得较大的提升，但是如今建筑在朝着大体积、高复杂等方向发展，凭借经验的传统建筑设计理论和方法无法满足新时期的需求，因此我们必须创新建筑设计的方法。笔者在本文中首先分析了国内建筑设计中存在于思维中的问题，然后探讨了建设设计方法的创新，最后论述了实践和创新思维的协调发展，以期进一步提升现代创新方法的水平。 一、我国建筑设计创新思维中存在问题 1、盛行国外设计之风 很长时间以来，国内建筑设计中存在盲目跟随国外设计风格、风气的致命问题。在方案选择的时，不是对当地的特色水平、建筑的功能、造价、运行效果等综合的考虑，而是盲目的模仿外国的设计，在某个时期国内各个城市的建筑风格具有较高的雷同率，要么是简欧风格，要么是星河湾风格，没有凸出城市实际的特色，这种千城一格的建筑让人产生审美疲劳。 2、建筑设计领域的浮躁和仓促 经济开发是国内现代建筑工程项目的主要来源，而主宰建筑领域的为开发商或者政府部门的相关领导，从建筑形式的确定、风格的选择、用料等，开发商等业主成为全过程的主导，俨然以业主教育设计师自居，业主们忙着赶工期，设计师们忙着搞设计，富有地域特色的建筑设计无人问津被搁置一旁，因此就出现了盲目跟风的情况。 3、不够重视建筑的细节 纵观国内外优秀的建筑，其实并不复杂，但是其内涵值得推敲，这也折射出建筑师在细节上精益求精的追求以及在建筑整体上透露的美感。当前建筑设计不仅不能把其文化特质很好的表达，甚至建筑的比例搭配、颜色调配等基本细节都经不起推敲。 二、建筑设计中创新思想探讨 1、建筑生态设计思路
机构运动方案创新设计实验 一、概述 机构运动方案创新设计是各类复杂机械设计中决定性的一步，机构的设计选型一般先通过作图和计算来进行，一般比较复杂的机构都有多个方案，需要制作模型来试验和验证，多次改进后才能得到最佳的方案和参数。本实验所用搭接试验台能够任意选择平面机构类型，组装调整机构尺寸等功能，能够比较直观、方便的搭接、验证、调试、改进、确定设计方案，较好地改善了在校学生对平面机构的学习和设计一般只停留在理论设计“纸上谈兵”的状况。 二、实验目的 掌握机构创新模型的使用方法及实验原理。 （1）训练学生的工程实践动手能力，培养学生创新意识及综合设计的能力。 （2）加深对平面机构的组成原理及其运动特性的理解和感性认识。 三、实验原理 任何平面机构均可以用零自由度的杆组依次连接到原动件和机架上去的方法来组成，这是机构的组成原理，也是本实验的基本原理。 杆组的概念、正确拆分杆组及拼装杆组。 1．杆组的概念 由于平面机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目与机构的自由度数目相等，因此机构均由机架、原动件和自由度为零的从动件系统通过运动副联接而成。将从动件系统拆成若干个不可再分的自由度为零的运动链，称为基本杆组，简称杆组。 根据杆组的定义，组成平面机构杆级的条件是：F=3n—2P L-P H=0。其中构件数n,高副 数P L和低副数P H都必须是整数。由此可以获得各种类型的杆组。
最简单的杆组为n=2 ，P L=3 ，称为II 级组，由于杆组中转动副和移动副的配置不同， II 级杆组共有五种形式如图2-22 所示。 III级杆组形式较多，其中n=4，P L=6，图2-23所示为机构创新模型已有的几种常见的 III 级杆组。 2．正确拆分杆组 正确拆分杆组的三个步骤： （1）先去掉机构中的局部自由度和虚约束，有时还要将高副加以低代。 （2）计算机构的自由度，确定原动件。 （3）从远离原动件的一端（即执行构件）先试拆分II 级杆组，若拆不出II 级组 时，再试拆III 极杆组，即由最低级别杆组向高一级杆组依次拆分，最后剩下原动件和机架。正确拆组的判定标准是：拆去一个杆组或一系列杆组后，剩余的必须仍为一个完整的机构或若干个与机架相联的原动件，不许有不成组的零散构件或运动副存在，否则这个杆组拆得不对。每当拆出一个杆组后，再对剩余机构拆杆组，并按第（3）步骤进行，直到全部杆 组拆完，只应剩下与机架相联的原动件为止。 如图2-24所示机构，先除去K 处的局部自由度，高副低带，然后，按步骤（2）计算机构的自由度：F=1，并确定凸轮为原动件：最后根据步骤（3）的要领，先拆分出由构件4和5组成的II 级杆组，再拆分出由构件6和7及构件3和2，构件8和10组成的三个II 级杆组，最后剩下原动件1 和机架9。 3．正确拼装杆组 根据拟定的机构运动学尺寸，利用机构运动创新方案实验台提供的零件按机构运动传递顺序进行拼接。拼接时，首先要分清机构中各构件所占据的运动平面，并且使各构件的运动在相互平行的平面内进行，其目的是避免各运动构件发生干涉。然后，以实验台机架铅垂面为拼接的起始参考面，所拼接的构件以原动构件起始，依运动传递顺序将各杆组由
创新设计方法与实践 作品说明书 鸡蛋自由下落装置 组号: 一组 成员: 李昱、于育才、李杉杉、刘涛、吴宝山、王悦 1、创作思路：利用塑料瓶较硬的外壳和泡沫的抗震作用可以在鸡蛋落地时减小碰撞的程度，边上三根筷子增长缓冲时间，根据冲量原理从而减小了鸡蛋的损害程度。 创作过程：2个人分别负责把瓶子、泡沫剪好、买鸡蛋，3个人负责组装，然后一起进行试验，总体评估、改进。 2、第一次作品结构说明：本作品分为三个结构
(一)：外部三根筷子，该部分用廉价 易得的筷子作原料，用胶带将其固 定在外围，筷子有较长的长度，将 其固定于其主体外围，而且是用胶 带固定，既使其有较好的固定性， 又有一定的活动性，固定性使其牢 牢固定在主体外围，活 动性使其能够在一定范 围内移动，这就是运用 动量与冲量原理，当物 体下落时其筷子与主体 之间相对移动，使动能 转化为摩擦热，从而使 其稳定的下落，而且由 于筷子有较长的长度， 使其在下落到地面时可 以增长其缓冲时间，更 好的保护物体。
(二)：主体采用矿泉水瓶作为材料，具有轻巧，易得的条件，具有一定的包容性，可以讲物体稳稳地包在里面，具有安全性，而且不易受到外界的破坏。 (三)：内部采用泡沫塑料碎块，将已经较柔软的泡沫塑料剪成 1*1cm的小块，在各 个小块之间有许多空 隙，而且空隙之间相 互连通，使之具有流 动性，大大增加了减 震的能力，在另一方 面这样也是增大与鸡蛋的接触面积，压力一定，受力面积越大，鸡蛋收到的压强越小，这样使鸡蛋更加不易收到局部压力而碎裂。将泡沫塑料先放一半于瓶子里，再放鸡蛋在里面，然后再放另一部分泡沫塑料，使鸡蛋在中间，即使在空中出现翻滚也可以较可能的保护物体通过这三部分保护鸡蛋，从而最大限度的使鸡蛋不受伤害，保护鸡蛋顺利从高空下落 3、创作思路：用3个塑料袋和筷子组成类似孔明灯结构，以增大空气阻力，将鸡蛋用若干小纸团包住以增长缓冲时间。 创作过程：2个人负责塑料袋、鸡蛋及小纸团的收集、购买和制作，3个人进行组装，全组参加试验，总体评估改进。 4、第二次作品结构说明：本作品分为两个结构
（附录）机构的创新设计 1 机构形式设计的原则 机构形式设计具有多样性和复杂性，满足同一原理方案的要求，可采用不同的机构类型。在进行机构形式设计时，除满足基本的运动形式、运动规律或运动轨迹要求外，还应遵循以下几项原则。 1．1 机构尽可能简单 1．机构运动链尽量简短 完成同样的运动要求，应优先选用构件数和运动副数最少的机构，这样可以简化机器的构造，从而减轻重量、降低成本：此外也可减少由于零件的制造误差而形成的运动链的累积误差，从而提高零件加入工艺性和增强机构工作可靠性。运动链简短也毛利于提高机构的刚度，减少产生振动的环节。考虑以上因素，在机构选型时，有时宁可采用有较小设计误差的简单近似机构，而不采用理论上无误差但结构复杂的机构。图1—1所尔为两个直线轨迹机构，其中国a为f点有近似直线轨迹的四仟机构，图b为理论广仓点有精确直线轨迹的八杆机构c实际分析表明，在保证同一制造精度条件F，后者的实际传动误差约为前者的2～3倍，其主要原因在于运动副数目增多而造成运动累积误差增大。 2适当选挥运动副 在基本机构中，高副机构只有3个构件和3个运动副，低副机构则至少有4个构件和4个运动副。因此，从减少构件数和运动副数，以及设计简便等方圆考虑，应优先采用高副机构。但从低副机构的运动副元素加工方便、容易保证配合精度以及有较高的承载能力等方面考虑，应优先采用低副机构。究竞选择何种机构，应根据具体设计要求全而衡量得失，尽可能做到“扬长避短”。在一般情况下，应先考虑低副机构，而且尽量少采用移动副(制造巾不易保证高精度，运动中易出现自锁)。在执行构件的运动规律要求复杂，采用连杆机构很难完成精确设计时，应考虑采用高副机构，如凸轮机构或这杆—凸轮组合机构。 图1—1实现直线轨迹的机构 3适当选择原动机 执行机构的形式与原动机的形式密切相关，不要仅局限于选择传统的电动机驱动形式。在只要求执行构件实现简单的工作位置变换的机构中，采用图1—2所示的气压或液压缸作为原动机比较方便，它同采用电动机驱动相比，可省去一些减速传动机构和运功变换机构，从刚可缩短运动链，简化结构，且具有传动平稳、操作方便、易音：调速等优点。再如，对图1—3所示钢板叠放机构的动作要求是将轨道正的钢板顺滑到叠放槽中(图中右侧末示出)。图a为六杆机构，采用电动机作为原动机，带动机构中的曲柄转动(末画出减速装置)；图b 为连杆—凸轮(为固定件)机构，采用液压缸作为原动件直接带动执行构件运动。可以看出后吝比前者要简单。以上两例说明，改变原动件的驱动力式毛可能使机构结构简化。 此外，改变原动机的传输方式，也可能使然构简化。在多个执行构件运动的复杂机器巾，若由竿悦(原动)统一驱动改成多机分别驱动，虽然增加了原动机的数目和电控部分的要求，侗传功部分的运功链却可大为简化，功率损耗也可减少。因此，在台机器中只采用一个原动机驱功不—定就是最佳方案。 4．选用广义机构 不要仅限于刚性机构，还可选用柔性机构，以及利用光、电、磁和利用摩擦、重力、惯性等原理工作曲广义机构，许多场合可使机构更加简单、实用。 图1—2 实现位置受换的液压机构 图1—3钢板叠放机构
浅析机构运动方案创新设计的实验报告 一、概述 机构运动方案创新设计是各类复杂机械设计中决定性的一步，机构的设计选型一般先通过作图和计算来进行，一般比较复杂的机构都有多个方案，需要制作模型来试验和验证，多次改进后才能得到最佳的方案和参数。本实验所用搭接试验台能够任意选择平面机构类型，组装调整机构尺寸等功能，能够比较直观、方便的搭接、验证、调试、改进、确定设计方案，较好地改善了在校学生对平面机构的学习和设计一般只停留在理论设计“纸上谈兵”的状况。 二、实验目的 掌握机构创新模型的使用方法及实验原理。 （1）训练学生的工程实践动手能力，培养学生创新意识及综合设计的能力。 （2）加深对平面机构的组成原理及其运动特性的理解和感性认识。 三、实验原理 任何平面机构均可以用零自由度的杆组依次连接到原动件和机架上去的方法来组成，这是机构的组成原理，也是本实验的基本原理。 杆组的概念、正确拆分杆组及拼装杆组。 1．杆组的概念 由于平面机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目与机构的自由度数目相等，因此机构均由机架、原动件和自由度为零的从动件系统通过运动副联接而成。将从动件系统拆成若干个不可再分的自由度为零的运动链，称为基本杆组，简称杆组。
根据杆组的定义，组成平面机构杆级的条件是：F=3n—2PL-PH=0。其中构件数n，高副数PL和低副数PH都必须是整数。由此可以获得各种类型的杆组。 最简单的杆组为n=2，PL=3，称为II级组，由于杆组中转动副和移动副的配置不同，II级杆组共有五种形式如图2-22所示。 III级杆组形式较多，其中n=4，PL=6，图2-23所示为机构创新模型已有的几种常见的III级杆组。 2．正确拆分杆组 正确拆分杆组的三个步骤： （1）先去掉机构中的局部自由度和虚约束，有时还要将高副加以低代。 （2）计算机构的自由度，确定原动件。 （3）从远离原动件的一端（即执行构件）先试拆分II级杆组，若拆不出II 级组 时，再试拆III极杆组，即由最低级别杆组向高一级杆组依次拆分，最后剩下原动件和机架。正确拆组的判定标准是：拆去一个杆组或一系列杆组后，剩余的必须仍为一个完整的机构或若干个与机架相联的原动件，不许有不成组的零散构件或运动副存在，否则这个杆组拆得不对。每当拆出一个杆组后，再对剩余机构拆杆组，并按第（3）步骤进行，直到全部杆组拆完，只应剩下与机架相联的原动件为止。 如图2-24所示机构，先除去K处的局部自由度，高副低带，然后，按步骤（2）计算机构的自由度：F=1，并确定凸轮为原动件：最后根据步骤（3）的要
机构运动方案创新设计的实验报告 一、概述 机构运动方案创新设计是各类复杂机械设计中决定性的一步，机构的设计选型一般先通过作图和计算来进行，一般比较复杂的机构都有多个方案，需要制作模型来试验和验证，多次改进后才能得到最佳的方案和参数。本实验所用搭接试验台能够任意选择平面机构类型，组装调整机构尺寸等功能，能够比较直观、方便的搭接、验证、调试、改进、确定设计方案，较好地改善了在校学生对平面机构的学习和设计一般只停留在理论设计“纸上谈兵”的状况。 二、实验目的 掌握机构创新模型的使用方法及实验原理。 （1）训练学生的工程实践动手能力，培养学生创新意识及综合设计的能力。 （2）加深对平面机构的组成原理及其运动特性的理解和感性认识。 三、实验原理 任何平面机构均可以用零自由度的杆组依次连接到原动件和机架上去的方法来组成，这是机构的组成原理，也是本实验的基本原理。 杆组的概念、正确拆分杆组及拼装杆组。 1．杆组的概念 由于平面机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目与机构的自由度数目相等，因此机构均由机架、原动件和自由度为零的从动件系统通过运动副联接而成。将从动件系统拆成若干个不可再分的自由度为零的运动链，称为基本杆组，简称杆组。 根据杆组的定义，组成平面机构杆级的条件是：F=3n—2P L-P H=0。其中构件数n，高副数P L和低副数P H都必须是整数。由此可以获得各种类型的杆组。 最简单的杆组为n=2，P L=3，称为II级组，由于杆组中转动副和移动副的配置不同，II 级杆组共有五种形式如图2-22所示。 III级杆组形式较多，其中n=4，P L=6，图2-23所示为机构创新模型已有的几种常见的III级杆组。 2．正确拆分杆组 正确拆分杆组的三个步骤： （1）先去掉机构中的局部自由度和虚约束，有时还要将高副加以低代。 （2）计算机构的自由度，确定原动件。 （3）从远离原动件的一端（即执行构件）先试拆分II级杆组，若拆不出II级组 时，再试拆III极杆组，即由最低级别杆组向高一级杆组依次拆分，最后剩下原动件和机架。正确拆组的判定标准是：拆去一个杆组或一系列杆组后，剩余的必须仍为一个完整的机构或若干个与机架相联的原动件，不许有不成组的零散构件或运动副存在，否则这个杆组拆得不对。每当拆出一个杆组后，再对剩余机构拆杆组，并按第（3）步骤进行，直到全部杆组拆完，只应剩下与机架相联的原动件为止。 如图2-24所示机构，先除去K处的局部自由度，高副低带，然后，按步骤（2）计算机构的自由度：F=1，并确定凸轮为原动件：最后根据步骤（3）的要领，先拆分出由构件4和5组成的II级杆组，再拆分出由构件6和7及构件3和2，构件8和10组成的三个II级
设计思维与创新方法期末设计 题目: 未来电脑（个人计算机）形态设计 姓名 学院信通院 班级 学号 任课教师 2019年12 月
未来电脑（个人计算机）形态、技术与服务设计 摘要 目前市面上的电脑主要有笔记本电脑、台式电脑以及平板电脑三种。三者各有其优缺点，虽然可以满足用户的基本使用需求，但是还存在一定的不足和许多可以继续提升的地方。在日益高速发展的社会中，由于5G、区块链、物联网、新材料、可穿戴设备等科技的驱动，社会整体联系的更加紧密，同时我们也要面对海量数据。这使得消费者对PC的需求更加丰富，比如用户希望随时随地可以轻松办公，而且电脑的体积不需要太大，重量不要太重，便于携带。又或是电脑依旧性能强劲，续航长效稳定，数据处理飞快。同时保证PC质量更加可靠，在频繁使用时也不会有太大磨损，性能稳定。 本文利用本课程学的设计思维创新的方法、SCAMPER的方法、九屏幕法、分离原理法、因果分析法等方法，设计了未来可能出现的多功能智能PC。 总而言之，未来的电脑会朝着更加智能化、便捷化、且多功能化的方向发展。 关键词：TRIZ 物联网全息投影云计算智能化5G 石墨烯电池
目录 第一部分概述 (1) 1.1目前PC现状和存在的问题 (1) 1.2创新设计总体思路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 1.3本课程所学知识点............................................ ..4第二部分未来PC形态、技术与服务.. (5) 2.1 利用九屏幕法做分析 (5) 2.2利用分离原理法做分析 (6) 2.3利用因果分析法做分析 (7) 2.4 综合分析 (8) 第三部分总结与评论 (8) 参考文献 (9)
平面机构运动方案创新设 计实验 The pony was revised in January 2021
实验四平面机构运动方案创新设计实验 一、实验目的 1．加深学生对机构组成原理的认识，进一步了解机构组成及其运动特性； 2．培养学生的工程实践动手能力； 3．培养学生创新意识及综合设计能力。 二、设备和工具 1．机构运动方案创新设计实验台； 2．工具箱一套； 3．自备三角板、圆规和草稿纸等文具。 三、实验前的准备工作 1．预习实验，掌握实验原理，初步了解机构创新模型； 2．选择设计题目，初步拟定机构系统运动方案。 四、实验原理 任何平面机构均可以用零自由度的杆组依次连接到原动件和机架上的方法来组成，这是机构的组成原理，也是本实验的基本原理。 1．杆组的概念 由于平面机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目与机构的自由度相等，因此机构均由机架、原动件和自由度为零的从动件通过运动副联结而成。将从动件系统拆成若干个不可再分的自由度为零的运动链，称为基本杆组（简称杆组）。根据杆组的定义，组成平面机构杆组的条件是： F = 3n - 2P L - P H =0 （4－1）
式中： n 为杆组中的构件数；P L 为杆组中的低副数；P H 为杆组中的高副数。由于构件 数和运动副数目均应为整数，故当n 、P L 、P H 取不同数值时，可得各类基本杆组。 当P H =0时，杆组中的运动副全部为低副，称为低副杆组。由于有F = 3n - 2P L - P H =0，故 32L P n ，则n 应当是2的倍数，而P L 应当是3的倍数，即n ：2、4、6……，P L =3、6、9……。当n=2，P L =3时，基本杆组称为II 级组。II 级组是应用最多的基本杆组，绝大多数 的机构均由II 级杆组组成，II 级杆组可以有下图所示的五种不同类型： 图4－1 平面低副Ⅱ级杆组 n=4，P L =6的杆组形式很多，如图6－2所示为常见的Ⅲ级杆组。 图4－2 平面低副Ⅲ级杆组 2、正确拆分杆组 从机构中拆出杆组具有三个步骤： 1） 先去掉机构中的局部自由度和虚约束； 2） 计算机构的自由度，确定原动件； 3） 从远离原动件的一端开始拆分杆组，每次拆分时，要求先试着拆分Ⅱ级组，没有Ⅱ组时，再拆分Ⅲ级组等高一级杆组，最后剩下原动件和机架。 拆分杆组是否正确的判定方法是：拆去一个杆组或一系列杆组后，剩余的必须为一个完整的机构或若干个与机架相联的原动件，而不能有不成组的零散构件或运动副存在，全部杆组拆完后，应当只剩下与机架相联的原动件。 如图4－3所示机构，可先除去K 处的局部自由度，然后，按步骤2）计算机构的自由度（F=1），并确定凸轮为原动件；最后根据步骤3），先拆分出构件4和5组成的Ⅱ级组，再拆分出构件6和7及构件3和2组成的两个Ⅱ级组以及由构件8组成的单构件高副杆组，最后剩下原动件1和机架9。 图4－3 杆组拆分
机构运动方案创新设计 实验 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
机构运动方案创新设计实验 一、概述 机构运动方案创新设计是各类复杂机械设计中决定性的一步，机构的设计选型一般先通过作图和计算来进行，一般比较复杂的机构都有多个方案，需要制作模型来试验和验证，多次改进后才能得到最佳的方案和参数。本实验所用搭接试验台能够任意选择平面机构类型，组装调整机构尺寸等功能，能够比较直观、方便的搭接、验证、调试、改进、确定设计方案，较好地改善了在校学生对平面机构的学习和设计一般只停留在理论设计“纸上谈兵”的状况。 二、实验目的 掌握机构创新模型的使用方法及实验原理。 （1）训练学生的工程实践动手能力，培养学生创新意识及综合设计的能力。 （2）加深对平面机构的组成原理及其运动特性的理解和感性认识。 三、实验原理 任何平面机构均可以用零自由度的杆组依次连接到原动件和机架上去的方法来组成，这是机构的组成原理，也是本实验的基本原理。 杆组的概念、正确拆分杆组及拼装杆组。 1．杆组的概念 由于平面机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目与机构的自由度数目相等，因此机构均由机架、原动件和自由度为零的从动件系统通过运动副联接而成。将从动件系统拆成若干个不可再分的自由度为零的运动链，称为基本杆组，简称杆组。 根据杆组的定义，组成平面机构杆级的条件是：F=3n—2P L-P H=0。其中构件数n，高副数P L和低副数P H都必须是整数。由此可以获得各种类型的杆组。 最简单的杆组为n=2，P L=3，称为II级组，由于杆组中转动副和移动副的配置不同，II级杆组共有五种形式如图2-22所示。 III级杆组形式较多，其中n=4，P L=6，图2-23所示为机构创新模型已有的几种常见的III级杆组。 2．正确拆分杆组 正确拆分杆组的三个步骤： （1）先去掉机构中的局部自由度和虚约束，有时还要将高副加以低代。 （2）计算机构的自由度，确定原动件。 （3）从远离原动件的一端（即执行构件）先试拆分II级杆组，若拆不出II级组 时，再试拆III极杆组，即由最低级别杆组向高一级杆组依次拆分，最后剩下原动件和机架。正确拆组的判定标准是：拆去一个杆组或一系列杆组后，剩余的必须仍为一个完整的机构或若干个与机架相联的原动件，不许有不成组的零散构件或运动副存在，否则这个杆组拆得不对。每当拆出一个杆