机械创新设计
第一章
1.创新只有起点而无终点。
2.思维定势表现在三个方面：书本定势，经验定势，权威定势。
3.机械创新设计的类型主要有三种：开发设计，变异设计，反求设计。
4.机械设计一般过程：产品规划，方案设计，详细设计，改进设计。
第二章
1.逻辑性思维特点：有序性，递归性。
2.非逻辑性思维特点是思维的随意性和跳跃性，不受任何秩序的约束，表现出极大的灵活性，非逻辑性思维包括：形象思维，发散思维，逆向思维，侧向思维，联想思维，灵感思维。
3.定向思维属于逻辑性思维。
4.侧向思维没有逆向思维那样极端，用完全背离原思路的方向和路径来寻找问题的答案，而是将问题转换为另一个等价的问题，通过对等价问题的求解而使原问题得解。
5.如何利用直觉思维来激发创造性的灵感？
1）灵感产生需要一定的知识积累。
2）灵感需要创造者全身心投入。
3）灵感需要外界信息的突然激发。
4）搁置。
5）养成记录闪念的习惯。
6）灵感需要乐观的情绪。
6.创造原理：组合原理，还原原理，逆反原理，变性原理，移植原理，迂回原理，群体原理，完满原理。
7（1）组合方式分为：同类组合，异类组合，附加组合，重组组合，综合组合。
（2）创造原点可以作为创造起点，但创造起点却不能作为创造原点。
（3）逆反原理强调利用事物相反属性。
（4）变性原理：对事物非对称的属性如形状，尺寸，结构，材料等进行变化。
（5）移植原理：把已知对象中的概念，原理，结构，方法等内容运用或迁移到另一个待研究的对象中。
（6）迂回原理：基本思维是逆向思维。
（7）群体原理：团队协作。
（8）完满原理：充分利用事物的一切属性是完满创造原理追求的目标，也是创造的起点。要点：找不足之处。
第三章
1.原理方案设计的一个重要特点是：方案的解具有多解性，即实现同一功能目标可以采用各种不同的工作原理，而形态分析法的解具有全解系特点。
2.原理方案设计的基本内容可以简单的概括为：针对机械产品的某一功能目标，综合运用各种物理效应，科学原理和技术原理，寻找能实现产品功能的工作原理及其相应的工艺动作。
3.机械创新设计常用的方法：智暴法，类比法，形态分析法，输入输出法，设问探求法，
功能分析法。
（1）智暴法的要求是：组织者对与会者提出四条原则规定：
不许对他人意见进行反驳，不作评价，不下结论;
欢迎自由奔放的思考，鼓励海阔天空的议论；
提出的设想越多越好；
允许综合改进他人的设想。
智暴法大题见试卷六—4
（2）类比法运用移植创造原理，类比类型主要有：直接类比，象征类比，拟人类比。（3）形态分析法运用组合创造原理，具体过程如下：因素分析，形态分析，
方案分析（N=n的m次方，形态学矩阵中方案数=n1*n2*n3*n4…….）
形态分析法大题见试卷六—3
（4）输入输出法又称黑箱法，特点：
1.属于定向思维
2.是构思与评价同时进行的设计方法。
3.思考路径和方向具有双向性。
黑箱的约束条件：1.可靠实现某某功能，2.易于制造，3.成本不能过高。
黑箱法详见课本P36-37
（5）设问探求法包括9个方面设问的检验表法和5W2H的设问法。
（6）功能分析法：功能分类:
基本功能和辅助功能
使用功能和表观功能
必要功能和不必要功能
目的功能和手段功能
注：不必要功能表现在以下几个方面：
1.不适当的加大产品安全系数
2.采用超过产品实际要求的公差或表面粗糙度
3.使用超过产品功能要求的贵重材料和元器件
4.追求产品过长的使用寿命
5.具有与产品使用功能不相适应的表观功能
6.不易损坏的产品而备有很多备用件等。
（7）功能原理方案确立：由于每个功能元的解有多个，因此组成机械的功能原理方案也有多个，功能原理方案的组合可采用形态学矩阵进行综合。
在确定产品的功能时应做到：确保基本功能，兼顾辅助功能，综合考虑使用功能和外观功能，去除多余功能，调整过剩功能，分清主次，合理安排，只有这样才能保证产品质优价廉。
4.机械系统按其运动是否具有可控制性可以分为两大类：刚性机械系统和柔性机械系统。
5.机电一体化产品的方案创新设计方法主要有三种：机电互补法，结合法，组合法。
6.机电一体化技术的发展对机械设计的创新：
增加了机械产品的功能
结构更简单
加工精度更高
使工艺过程柔性化
操作维修更方便
7.产品或技术方案的评价目标一般包含三方面的内容：技术评价，经济评价，社会评价。
8.评价目标加权系数的计算。;P课本66例3-4
9.评价方法：评分法和模糊评价法。
第四章
1.机构的形式设计要解决的关键问题是：构造什么样的机构去实现原理方案所提出来的运动要求。
2.机构设计的一般性原则：
（1）机构应尽可能地简单
（2）机构尺寸应尽可能地小
（3）注意运动副的类型选择
（4）选择合适的原动件，尽可能减少运动转换机构的数量
（5）应使机构具有良好的传力条件和动力特性。
3.机构创新的方向：
（1）构造全新的新机构
（2）对已知机构进行变性创造。
4.机构创新：组合原理，变性原理，移植原理（不考），还原原理。
注：基本机构与基本机构最常用的组合方式有四种：串联式，并联式，复合式和叠加式。（考大题）
第五章
1.机械结构设计具有实践性，细节性，多样性特点。
2.结构设计中按照等强度原则设计时应注意两点：要方便制造和要注意次要载荷的影响。
第六章
1.反求设计分为两个阶段：反求分析阶段，再设计阶段。
全国大学生第一届机械创新设计大赛获奖作品 展示 全国一等奖 北京化工齿动多功能平行 口钳北京化工齿动多功能平行 口钳 北京化工齿动多功能平行 口钳 大 连理工机械式自动节水 水龙头 第二炮兵工程学院军地两用全自动担架车 第二炮兵工 程学院军地两用全自动担 架车 东 南大学自适应可翻转探测 车 东 南大学自适应可翻转探 测车 东南大学自适应可翻转探测 车 东 南大学自适应可翻转探测 车 福 大节流阀型高楼逃生器 福大节流阀 型高楼逃生器 福大节流阀型高楼逃生器 国 防科大行星轮式登月车 国 防科大行星轮式登月车 国 防科大行星轮式登月车
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机械创新设计心得 有幸参加本次“博亚杯”机械创新设计大赛。不管是在准备过程中还是在比赛过程中，都学到了许多在平时的学习中所学不到和感受不到的东西。 参加比赛是对一个人各方面能力的全面锻炼。这是一个自我提升的过程。在这个过程中所得到的经验对以后的学习工作生活都很重要。总结自己团队的成败得失吸取成功团队的宝贵经验，个人觉得一个团队要取得成功以下几点非常重要： 首先需要一个优秀的领导者，在拥有必要的基本知识技能外还需要能够统筹全局，充分调动整个团队的积极性，发挥每个团队成员的长处，挖掘每个成员的潜能。这需要他能够准确把握宏观的方向也要注意很小的细节问题。 二，一个团结奋进的团队，不仅是个人能力有限，在思维的灵活、见识的广度、上个人都是无法和团队相比拟的。一个团结的团队会有不竭的动力，团员间互相鼓励保证了团队的旺盛的斗志。团员间相互交流相互理解使整个比赛过程更加协调。 三、明确的目标和坚定的信念以及不灭的斗志。坚持到最后就是胜利，说的容易但做起来却不是那么回事，很多时候在最需要坚持时，我们往往忘记了这句话。生活最怕没有目标，做一件事，参加一个比赛亦如此。没有一个明确而有强烈的目标很难取得比赛的成功。 四、各方面的支持。来自自己的内心，来自学校，来自老师。 比赛表面上是一件件参赛作品的比较，实质是思维和思想的比拼。在比赛中能够使自己在思想认识上得到提高在思维习惯上得到改善则是最大的收获。创新，一个不曾间断过的话题，但怎么做到创新，怎么才能有一个创新型的思维却很少有人做到。 另外，在比赛过程中和其他学校学生的交流，让我认识到了自己看到了现状。从对比中看到了自己的情况，对自己在今后的学习生活上也有很大的帮助，给自己今后在一些事情上的选择上提供了借鉴。 机械创新设计心得（2）：
全国大学生 第一届机械创新设计大赛获奖作品展示 全国一等奖 北京化工齿动多功能平行 口钳北京化工齿动多功能平行 口钳 北京化工齿动多功能平 行口钳 大连理工机械式自动 节水水龙头 第二炮兵工程学院军地两用全自动担架车第二炮兵工程学院军地两 用全自动担架车 东南大学自适应可翻转 探测车 东南大学自适应可翻 转探测车 东南大学自适应可翻转探 测车东南大学自适应可翻转探 测车 福大节流阀型高楼逃生 器 福大节流阀型高楼逃 生器 福大节流阀型高楼逃生器国防科大行星轮式登月车 国防科大行星轮式登月 车国防科大行星轮式登 月车 国防科大行星轮式登月车 哈工并联与分布控制机器 人哈工并联与分布控制机 器人 哈工并联与分布控制 机器人 哈工并联与分布控制机器 人哈工并联与分布控制机器 人 哈工并联与分布控制机 器人 哈工并联与分布控制 机器人 哈工并联与分布控制机器 人 哈工程仿生机器蟹哈工程仿生机器蟹哈工程仿生机器蟹 哈工程仿生机器蟹哈工大微定位仿生机器人 哈工大微定位仿生机器 人海军工程大学摆式特 种发动机
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机械创新设计课程设计 拆装式便携桌椅 院系：机械工程学院 班级： 成员 指导老师： 设计题目：拆装式便携桌椅 2011年3月1日
便携式桌椅设计方案 一、设计任务简介 现今社会，做事讲究效率，那就要求我们身边的一些东西都能简单方便的满足我们的生活需求，简单方便才能提高效率。我们所设计的这款便携式桌椅就是基于这种要求，将桌椅分成各个部件，不用的时候将零件以一种形式组装，使其达到携带方便的要求；使用的时候将各个零件拿出来以另一种形式组装起来当桌椅使用。以此来实现便携方便的特点。 系统设计流程： 总功能 总功能原理解 构思工艺动作过程 工艺过程分解 稳定功能执行功能替换功能 机械整体 确定若干系统可行方案 方案评价、决策
二、便携式桌椅的市场展望 随着社会的发展，人们生活工作的空间范围越来越大，随时随地都可能成为人们学习工作生活的场所，我们的便携式桌椅可以随时随 地为人们的学习工作生活提供一席之地，制作成本也不高，人们会乐 于接受这种给他们带来方便的新型桌椅。 二、便携式桌椅的设计方案 1、便携式桌椅的功能与设计要求 （1）功能：把平时我们使用的桌椅拆分成各个部件，不使用的时候 组装起来便于存放和携带，使用的时候拿出部件以另一种形式组装起 来使用。 基于triz理论进行设计分析 问题解决过程： 桌椅的折叠问题 系统功能分析 技术矛盾物场模型 物理矛盾HOW TO 模型 知识库 创新原理分离方法标准解法
实现功能 折叠安装便于携带 拆分安装组装成桌椅适用 功能分析 1）制作一个类似包裹的圆形袋子，桌椅在不使用的时候，将其拆分成各个零部件，组装在圆形布袋里面，布袋周围做成拉链，拉上拉链就可以形成一个圆柱型整体，想在外面随处使用的时候只需外出携带这个装有零件的圆形布袋，使用的时候拿出零件简单的组装起来就可以成为一个可以适用的桌椅一套。 2）由于我们设计的桌椅是三个凳子脚支撑，相当于是三点支撑桌子，起到很好的固定作用，三点定面，适用场合广，即使地面不是很平整也能比较稳固。 解决方案1分割。把物体分成容易组装和拆卸的部分 2改变局部。把物体的每个部分处于各自动作的最佳位置 5组合。在空间上将物体或操作加以组合 7嵌套。把一个物体嵌入第二个物体，然后将这两个物体 在嵌入第三个物体…让一个物体穿过另一个物体的空腔 四、方案设计 方案一
《机械创新设计》课程教学大纲 课程名称：机械创新设计 英文名称：Machinery Innovation Design 课程代码： 一、课程基本情况 1．学分：2 学时：32 （理论学时：28 实验学时：4 ） 2．课程类别：专业限定选修课 3．适用专业：机械设计制造及其自动化 4．适用对象：本科 5．先修课程：机械原理机械设计机械制图 6．教材与参考书目 教材：《机械创新设计》，高志刘莹编著，清华大学出版社，2009 年。 二、课程介绍 机械创新设计的目的和任务是帮助学生建立创新设计的思想，从创新的理论出发, 重点掌握机械创新设计中有效的创新方法，通过对机械设计中常用的表达方法进行详细介绍, 以及创新设计的实例的引入, 使学生对创新的方法有了更全面的了解. 从而获得掌握机械创新设计问题的初步能力. 此外通过创新失误的原因了解, 提高从事创新设计的实践成功率.在教学中彩用多媒体辅助教学方法、实物教学等教学手段。本门课在专业教学计划中起到及其重要的作用，创新是人类文明进化，发展的动力，是科技进步、发展的动力，是人类社会发展的动国力，所以在大学中必须开设创新课程。 三、课程内容、学时分配及教学基本要求 第一章（单元）绪论（共2 学时） （一）教学内容： 第一节创新的含义 知识要点：，创新的实用性和新颖性 第二节创新的意义 知识要点：创新是一个民族发展的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力 第三节创新与设计 知识要点：创新是设计的本质属性 第四节创新学与创新教育 知识要点：创造学作为一门新兴学科是益受到人们的重视，创新实践不再是少数人的行为。 第五节设计理论与教育 知识要点：设计是一种创造性的实践活动，设计水平的更是成为国家核心竞争的标志，于是，人们发现了多种设计理论和方法，并创立了各类学科体系。
机械创新设计案例 我们知道，目前，机械产品的国际竞争非常激烈，要保持和发展我国机械产品在机械市场中的份额，关键靠的就是创新。我们要摆脱现在在机械创新设计上的落后局面，就要我国机械人才的创新设计能力。 机械创新设计是一个极其重要而又困难的实践性较强的研究课题。要进行机械创新设计要有两个必要条件：一是充分获取适用的知识；二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。设计过程充满了矛盾，所获取的知识应有助于矛盾的迅速解决，这就要求知识获取工具紧密集成到设计过程中，因此要统一研究知识获取工具与设计系统。另外，人类的创新设计思维模式是在长期的成功设计经验中总结形成的，因此设计系统必需符合创新设计思维规律。 案例一：新型内燃机的开发实例 一般圆柱凸轮机构是将凸轮的回转运动变为从动杆的往复运动，而此处利用反动作，即当活塞往复运动时，通过连杆端部的滑块在凸轮槽中滑动而推动凸轮转动，经输出轴输出转矩。活塞往复两次，凸轮旋转360°。系统中没有飞轮，控制回转运动平稳。 这种无曲轴式活塞发动机若将圆柱凸轮安装在发动机的中心部位，可在其周围设置多个气缸，制成多缸发动机。通过改变圆柱凸轮的凸轮轮廓形状可以改变输出轴的转速，达到减速增矩的目的。这种凸轮式无曲轴发动机已用于船舶、重型机械、建筑机械等行业。 旋转式发动机与传统的往复式发动机相比，在输出功率相同时，
具有体积小、重量轻、噪声低、旋转速度范围大以及结构简单等优点，但在实用化生产的过程中还有许多问题需要解决。 随着生产科学技术的发展，必然会出现更多新型的内燃机和动力机械。人们总是在发现矛盾和解决矛盾的过程中不断取得进步。而在开发设计过程中敢于突破，善于运用类比、组合、替代等创新技法，认真进行科学分析，将会使人们得到更多创新的、进步的、高级的产品。 案例二：圆柱凸轮数控铣削装置的创新设计实例 圆柱凸轮作为一种机械传动控制部件，具有结构紧凑、工作可靠等突出优点，但其加工制作比较困难。东北大学东软集团生产的医用全身CT扫描机，有一对复杂的圆柱凸轮，过去一直采用手工加工，不仅制造精度低，而且劳动强度大，生产效率低，成本高。为此，负责机械加工的东北大学机械厂提出要研制一种精度较高、操作方便、成本较低的圆柱凸轮加工装置。圆柱凸轮数控铣削装置包括工作台直线运动坐标轴和工件回转运动坐标轴，在加工圆柱凸轮时，本装置根据数控加工程序控制工件作旋转进给运动和直线进给运动，通过普通立式铣床工作台的垂直运动进行切深调整，这样就可以实现一条凸轮曲线槽的连续自动化加工。 案例一图
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
第六届全国大学生机械创新设计大赛 主题为： “幻·梦课堂”；内容为“教室用设备和教具的设计与制作”。 学生们可根据对日常课堂教学情况的观察或根据对未来若干年以后课堂教学环境和状态的设想设计并制作出能够使课堂教学更加丰富、更具吸引力的机械装置。教室用设备包括桌椅、讲台、黑板、投影设备等；教具包括但不限于演示“理论力学”、“材料力学”、“机械原理”、“机械设计”、“机械制造基础”等大学生机械类课程的基本概念、基本原理、基本方法等的教学用具。不包括前几届大赛已经命题的用于厨房、卫生间、健身、助残等机械。不得用现在已有的教具、示教板和实验台参加本届比赛。应注意对作品在功能或原理上进行突破和创新。 所有参加决赛的作品必须与本届大赛的主题和内容相符，与主题和内容不符的作品不能参赛。参赛作品必须以机械设计为主，提倡采用先进理论和先进技术，如机电一体化技术等。对作品的评价不以机械结构为单一标准，而是对作品的功能、设计、结构、工艺制作、性能价格比、先进性、创新性等多方面进行综合评价。在实现功能相同的条件下，机械结构越简单越好。 机械类课程含：工学各类专业主要的机械基础与机械专业课程：如机械制造基础、机械制图、机械原理、机械设计、机械设计基础、液压传动、机制工艺学、机械创新设计、数控加工技术课程；车辆工程、能源与动力、船舶与海洋、航空航天、农业与园林、食品与包装、轻工与纺织等机械类专业课程。不包括：化学、物理、电器、电子原理类等课程。 课堂限于用于学习机械类课程的教室、实验室等教学场所。不包括：化学、电子类、体育、农业、生物等课程的专用教室和场所；不包括：课堂打扫卫生、擦黑板、擦玻璃等环卫选题。 大赛希望作品设计要有创新，不希望重复制作各类示教板，创新拼接箱等；不希望重复现有的教学模型（如车模、机器人模型、生产线模型）。如确有改进设计，则要求：在设计说明书中，以及答辩准备中，特别要指出作品与所参考的原教具、原模型的异同；要能明确说明改进设计之优点。 大赛相关进程的时间节点 ? 1．2013年3月发布第五届全国大学生机械创新设计大赛主题与内容的通知； ? 2．2014年4月20日前各赛区务必完成预赛， ? 3. 2014年5月1日前按有关通知要求报送预赛结果；全国组委会将进行作品初评， ? 4. 2014年6月1日左右公布参加全国决赛的作品名单； ? 5．2014年7月下旬在东北大学（沈阳）举行全国决赛。 案例教学模拟 快乐课堂 实践教学模拟 实验教学模拟 梦幻课堂 互动课堂
作品简介，该产品的主要结构包括:滑轨，软管，软管收纳槽，刚性水管，喷头，换向阀，土地湿度传感器，电机，喷头，可活动式水管接口，轴承，滑轮等。本产品特殊的结构设计为适应各种花坛花圃，可以有效利用滑轨的优势代替现有的多个固定喷头浇花，结构简单，成本低廉，安装方便，对水资源及材料和土地的使用有着显著的减少。 一、研究背景: 当今全球所面临的一个大问题就是资源问题，而水资源更是其中最重要的资源之一。基于此，我们便对现有的花坛浇灌进行了改进。如今的花坛浇灌是由多个喷头来实现花坛浇花，实现起来并不复杂，但是多个喷头是同时工作，所以当某一个喷头出现问题时，喷头喷出的水不能达到预期效果时，水就会白白浪费。为了有限的解决多个喷头，我们研究设计了这套利用轨道浇灌的浇灌系统。该系统的主要功能是利用喷头喷出的水作为动力来实现喷头在轨道上来回运动，这样既解决了能量消耗问题，同时又达到了浇灌的目的。该产品材料简单，制作方法别具一格，制作成本相对较低，目前市场上还没有此类产品，相关领域已经涉足对此类产品的研究，但是还存在一些问题待进一步研究解决，例如水管通水后的刚性，轨道长期放置室外被杂物堵塞等，因此该产品具有很强的实用价值和广阔的市场前景。 二，设计方案 2.01 土壤湿度传感器 土壤湿度传感器又名：土壤水分传感器、土壤墒情传感器、土壤含水量传感器。主要用来测量土壤相对含水量，做土壤墒情监测及农业灌溉和林业防护。土壤湿度传感器采用FDR频域反射原理。FDR(Frequency Domain Reflectometry)频域反射仪是一种用于测量土壤水分的仪器，它利用电磁脉冲原理、根据电磁波在介质中传播频率来测量土壤的表观介电常数，从而得到土壤相对含水量，FDR具有简便安全、快速准确、定点连续、自动化、宽量程、少标定等优点。是一种值得推荐的土壤水分测定仪器。 2.02 智能进水阀门 通过土壤湿度传感器获取需要浇水土壤的湿度后和设定值比较，当湿度低于花生长需要的湿度时，给电机一个信号通过电机的正转打开进水阀门的开关。当土壤湿度上升到花需要的湿度时，给电机一个信号通过电机的反转关闭进水阀门的开关。 2.03 三通道换向阀 当装置运动到轨道的一端时，触动换向阀改变喷头进水水流的方向使喷头改变喷出水的方向从而使装置向轨道的另一个方向移动。 2.04 导轨系统 导轨系统由四个T型导轨组成。用于固定整个的喷头装置以及减少装置运动的摩擦阻力。 2.05 U型管道收纳槽 收纳槽在导轨的一面，收纳槽开口处型槽的底部刚好可以容纳进水管的大小，为了使进水管始终限制在槽里面。
机械创新设计案例
机械创新设计案例 我们知道，目前，机械产品的国际竞争非常激烈，要保持和发展我国机械产品在机械市场中的份额，关键靠的就是创新。我们要摆脱现在在机械创新设计上的落后局面，就要我国机械人才的创新设计能力。 机械创新设计是一个极其重要而又困难的实践性较强的研究课题。要进行机械创新设计要有两个必要条件：一是充分获取适用的知识；二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。设计过程充满了矛盾，所获取的知识应有助于矛盾的迅速解决，这就要求知识获取工具紧密集成到设计过程中，因此要统一研究知识获取工具与设计系统。另外，人类的创新设计思维模式是在长期的成功设计经验中总结形成的，因此设计系统必需符合创新设计思维规律。 案例一：新型内燃机的开发实例 一般圆柱凸轮机构是将凸轮的回转运动变为从动杆的往复运动，而此处利用反动作，即当活塞往复运动时，通过连杆端部的滑块在凸轮槽中滑动而推动凸轮转动，经输出轴输出转矩。活塞往复两次，凸轮旋转360°。系统中没有飞轮，控制回转运动平稳。 这种无曲轴式活塞发动机若将圆柱凸轮安装在发动机的中心部位，可在其周围设置多个气缸，制成多缸发动机。通过改变圆柱凸轮的凸轮轮廓形状可以改变输出轴的转速，达到减速增矩的目的。
这种凸轮式无曲轴发动机已用于船舶、重型机械、建筑机械等行业。 旋转式发动机与传统的往复式发动机相比，在输出功率相同时，具有体积小、重量轻、噪声低、旋转速度范围大以及结构简单等优点，但在实用化生产的过程中还有许多问题需要解决。 随着生产科学技术的发展，必然会出现更多新型的内燃机和动力机械。人们总是在发现矛盾和解决矛盾的过程中不断取得进步。而在开发设计过程中敢于突破，善于运用类比、组合、替代等创新技法，认真进行科学分析，将会使人们得到更多创新的、进步的、高级的产品。 案例二：圆柱凸轮数控铣削装置的创新设计实例 圆柱凸轮作为一种机械传动控制部件，具有结构紧凑、工作可靠等突出优点，但其加工制作比较困难。东北大学东软集团生产的医用全身CT扫描机，有一对复杂的圆柱凸轮，过去一直采用手工加工，不仅制造精度低，而且劳动强度大，生产效率低，成本高。为此，负责机械加工的东北大学机械厂提出要研制一种精度较高、操作方便、成本较低的圆柱凸轮加工装置。圆柱凸轮数控铣削装置包括工作台直线运动坐标轴和工件回转运动坐标轴，在加工圆柱凸轮时，本装置根据数控加工程序控制工件作旋转进给运动和直线进给运动，通过普通立式铣床工作台的垂直运动进行切深调整，这样就可以实现一条凸轮曲线槽的连续自动化加工。
机械创新设计 说明书 设计题目：洗瓶机推瓶机构 设计组号： 院系 专业： 指导教师：
目录
1，设计目的及意义 由于工业生产和社会生活的需要，大量的玻璃瓶、塑料瓶需要进行回收清洗后再利用，节省了大量制瓶洗所需要的费用同时也提高了工业生产的生产效率。然而就在此时也出现了回收后再清洗的问题。产品盛载是车间的最后一道关键工序，因此玻璃瓶的供应速度也就决定了总的生产效率的高低。从而产生了对洗瓶机设备的研究与改进工作。 随着啤酒市场不断地发展变化，酒瓶种类、标纸和粘接剂品种不断增加，特别是现在的头标铝箔纸的出现，给洗瓶设备和工艺提出了新的更高的要求在长期使用多种洗瓶机的过程中。为了适应现在啤酒回收瓶的洗涤要求，我们同该洗瓶机的制造厂家进行了广泛地讨论和研究，对洗瓶机适时地进行了一系列的技术改进。 洗瓶机器设备的出现并且运用到实际生产中，改变了人工刷洗的传统工艺，实现了自动化生产方式，达到了减少劳动力、节约费用、提高工作效率、增加企业经济效益之目的。并且得到了广大用户的支持和好评，而且使得化、制药、食品等行业的生产率产生了质的飞跃。 洗瓶机推瓶机构的原理方案分析： （1）功能分解：
（2） （3）求功能元解 洗瓶机推瓶机构形态学矩阵
2.设计题目 2.1推瓶机推瓶机构的改进设计 洗瓶机主要是由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。 待洗的瓶子放在两个同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋 转。当推头M 把瓶子推向前进时，转动着的刷子就把瓶子外 面洗净。当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已 送入导辊待推。如图1所示。 图1 洗瓶机工作示意图 2， 原理方案设计 3.1功能分析 为了完成设计任务需要三个阶段：①通过组合机构使推 头M 以接近均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后
大家好，我是***，在这里我分享一下我参加机械创新大赛的心得体会与收获。创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。随着市场经济的发展，大家越来越清楚地认识到这个道理。 我们有幸能够参加广西省第四届机械创新设计大赛，不管是在准备过程中还是在比赛过程中，都学到了许多在平时的学习中所学不到和感受不到的东西。参加比赛是对一个人各个方面能力的全面锻炼，是一个自我提升的过程。在这个过程中所得到的经验对以后的学习、工作和生活都很重要。我们收获的不仅仅是理论知识和技术，更是团队之间的完美合作。通过这次比赛，我们更加的了解了比赛的各项流程，积累了丰富的经验教训，充分认识到和其他学校同学的差距，知道了自己专业知识的匮乏，视野还不够宽广，促使我们更有热情的去学习知识和运用知识。同样在这次比赛中我们也收获了队友们的友谊，大家因为同一兴趣而联系在一起，为共同目标而努力奋斗，大家因此而成为了要好的朋友。总结我们团队的成败得失并吸取其他成功团队的宝贵经验，一个团队要想取得成功，以下几点非常重要： 一、首先需要一个优秀的领导者，在拥有必要的基本知识技能外还需要能够统筹全局，充分调动整个团队的积极性，发挥每个团队成员的长处，挖掘每个成员的潜能。这需要他能够准确把握宏观的方向也要能够注意到很小的细节问题。 二、一个团结奋进的团队，不仅是个人能力有限，在思维的灵活、见识的广度上个人都是无法和团队相比拟的。一个团结的团队会有不竭的动力，成员间互相鼓励保证了团队旺盛的斗志，成员间相互交流相互理解使整个比赛过程更加协调。 三、明确的目标和坚定的信念以及不灭的斗志。坚持到最后就是胜利，说的容易但做起来却不是那么回事，很多时候在最需要坚持时，我们往往忘记了这句话。生活最怕没有目标，做一件事如此，参加一个比赛亦如此。没有一个明确和强烈的目标就很难取得比赛的成功。 四、各方面的支持。来自自己的内心，来自学校，来自老师。我们认为学院要多重视这样的比赛，这些比赛是提高学院声誉和体现实力的重要载体。这次比赛我们经费，技术等与其他学校有一定的差距。 比赛表面上是一件件参赛作品的比较，实质是思维和思想的比拼。在比赛中，能够使自己在思想认识上得到提高在思维习惯上得到改善则是最大的收获。创新，一个不曾间断过的话题，但怎么做到创新，怎么才能有一个创新型的思维却很少有人做到。 另外，在比赛过程中和其他学校学生的交流，让我们认识到了自己，从对比中看到了自己的不足，对自己在今后的学习生活工作上也有很大的帮助。再次感谢学院给了我们这个机会参加这次比赛，我们通过比赛确实收获良多。也相信我们学院会在大家齐心协力之下，创造出更加辉煌的成绩。
安全管理编号：LX-FS-A70900 机械创新设计的几点思考 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
机械创新设计的几点思考 使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 创新是现代知识经济社会的进步基础，也是促进国民经济持续稳定发展的民族根基。本文结合笔者工作实践经验，就机械创新设计作出如下分析讨论。 机械的创新设计 以机械基础功能的改造、完善为出发点，实现生产机械的能够要求满足工作性能的进步要求，并为企业或单位创造更多的经济利益是是机械创新设计的基本目标。我国在机械制造方面有着十分丰富的经验，专业技术人员将机械的创新设计总结为以下四个步骤：1.结合生产任务和要求来确定机械运作的基本原理；2.对机械的结构类型进行综合比较后再进行选
1助立椅 参赛学校： 华南理工大学 参赛者： 毕经元、xx、万明远，指导教师： xx、xx仪 作品内容简介本作品是一张方便老年人或者腿脚不便的人站立的椅子。主要是通过使用者上肢的运动来带动一面的动作，从而可以调整人的坐姿与重心，来减少下肢的运动来实现站立姿势。本机构主要用到了平面连杆以及其它一些机械结构来实现椅面的调整，来带动使用者的行动。并且如果使用者需要的话，在坐下来的时候也可以起到减少其下肢运动的作用。 主要创新点我们主要是考虑到老年人或者其他腿脚不方便的人群，在站起来的时候总是很费力；而且往往在坐下来的过程中也是一屁股就坐了下去。为了改变这样的状况，我们将人站立过程中的手脚并用，该为手起到主要作用，方便特殊人群。 推广应用价值我们的社会对老年人的关爱渐见凸现，在这样的背景下，对老年人日常行动的关爱也就更为重要了。而且对于特殊群体，比如下肢受伤，残疾等等的人群，我们的设计也可以助他们一臂之力。方便了使用者日常行动，而且也减轻了子女或者看管人的看护负担。 这样的话，他们坐下就不愁再站起来了。 2自动搀扶助步车 参赛学校： 青岛大学 参赛者：
王新刚、曹志强、郑虎阶、徐晟、孙海峰，指导教师： 师忠秀、庞严英作品内容简介本产品主要应用于腿部残疾、腿部骨折处于恢复期的病人。主要运用了自动检测和电器控制的原理；巧妙地将助步车和动力装置结合起来，实现了动力助步；并添加了单片机系统、光电检测装置以及继电器，可以自动检测病人的行动意图，并且实现了车随人动。该车充分考虑了不同使用者的需要，设置了多种不同的工作模式；另外，本车增添了多处人性化设计及安全保护措施，结构简单、操作方便、产品的可靠性高；创新地利用支撑板代替双拐，这样可以减轻病人长时间拄拐带来的劳累；由于该车操作的方便性以及车身对人体的搀扶作用，病人可以独立使用，从而大大减轻家人及护士的负担。基本技术指标： 1、"整车指标： 速度0~ 0."5m/s连续可调；电机： DC12V、46rpm、P=15W。电源：12V、14Ah；光电开关： 检测距离： 0."1m/ 0."3m、DC 6～36V。 主要创新点 （1）系统能够自动检测人体的行动意图并自动启动相关系统进行动力助步； （2）本车实现了车随人动，提高了使用者的方便性和舒适性； （3）本车实现了在一定范围内的无级变速； （4）本车采用了多种工作模式以适应不同的使用人群； （5）独特的控制电路大大简化了控制系统；
机械创新设计心得(精选多篇) 有幸参加本次“博亚杯”机械创新设计大赛。不管是在准备过程中还是在比赛过程中，都学到了许多在平时的学习中所学不到和感受不到的东西。 参加比赛是对一个人各方面能力的全面锻炼。这是一个自我提升的过程。在这个过程中所得到的经验对以后的学习工作生活都很重要。总结自己团队的成败得失吸取成功团队的宝贵经验，个人觉得一个团队要取得成功以下几点非常重要： 首先需要一个优秀的领导者，在拥有必要的基本知识技能外还需要能够统筹全局，充分调动整个团队的积极性，发挥每个团队成员的长处，挖掘每个成员的潜能。这需要他能够准确把握宏观的方向也要注意很小的细节问题。 二，一个团结奋进的团队，不仅是个人能力有限，在思维的灵活、见识的广度、上个人都是无法和团队相比拟的。一个团结的团队会有不竭的动力，团员间互相鼓励保证了团队的旺盛的斗志。团员间相互交流相互理解使整个比赛过程更加协调。 三、明确的目标和坚定的信念以及不灭的斗志。坚持到最后就是胜利，说的容易但做起来却不是那么回事，很多时候在最需要坚持时，我们往往忘记了这句话。生活最怕没有目标，做一件事，参加一个比赛亦如此。没有一个明确而有
强烈的目标很难取得比赛的成功。 四、各方面的支持。来自自己的内心，来自学校，来自老师。 比赛表面上是一件件参赛作品的比较，实质是思维和思想的比拼。在比赛中能够使自己在思想认识上得到提高在思维习惯上得到改善则是最大的收获。创新，一个不曾间断过的话题，但怎么做到创新，怎么才能有一个创新型的思维却很少有人做到。 另外，在比赛过程中和其他学校学生的交流，让我认识到了自己看到了现状。从对比中看到了自己的情况，对自己在今后的学习生活上也有很大的帮助，给自己今后在一些事情上的选择上提供了借鉴。 机械创新设计心得： 大三花了将近半年的时间去搞第三届大学生机械创新设计大赛的作品，本来比赛早就完成了，开学还将所有的比赛花费的发票递交了上去，最后学校还要我们写一篇比赛心得，今晚花了两个钟的时间写下了下来这篇比赛心得，真的有点长，转发到自己的博客上，见证下自己曾经的步伐。 转眼间，大三过去了，在大三的第一个学期的最后几天，我们的参赛作品——绿色环保自动吸尘黑板擦通过了答辩，最后得到了学校老师，领导的肯定，成为其中的一个立项项目，得到了学校的大力支持。
机械创新设计综合实训 设计说明书 设计名称：_________笔记本电脑散热桌________________; 实训班级：_____________机自0911____________________;
组长姓名：_____刘强_________学号__0901433104_______; 组员姓名：_____刘强_________学号__0901433104_______; 南京工业职业技术学院 2010年11月19日 目录 第一章背景概述-----------------------------------------------------2第二章设计方案-----------------------------------------------------3第三章设计计算-----------------------------------------------------4第四章设计创新点--------------------------------------------------5第五章总结-----------------------------------------------------------6
参考文献--------------------------------------------------------------------6 附图： 装配图-----------------------------------------------------------------------7 零件图-----------------------------------------------------------------------7-10 三维图-----------------------------------------------------------------------10-13
机械创新设计说明书 题 目： 多功能笔记本收纳盒 院（部）： 应用技术学院 专业： 机械设计制造及其自动化 班级： 学生姓名： 指导教师： 完成日期：
技术领域: 本实用新型关于一种笔记本收纳、放置支架，具体为一种可自动收纳笔记本、支持多个USB插头、集笔记本散热与一体。 背景技术: 目前市场可以见到的笔记本支架各种各样，但均是结构简单，功能单一，而且没有收纳功能，然而在我们生活中，我们有时候需要的各种功能我们的笔记本又达不到使用要求，所以我们常常需要接各种外置的设备，所以我们需要很多的USB接口或者其他的接口转换器；当我们使用个别软件或者玩游戏时，电脑通常都会发热，所以一个可以使电脑散热良好的产品正是我们所需要的；电脑的清洁问题，往往是我们所面临的一件麻烦的事，所以我们需要一个时常会把电脑不用的时候收好，但是电脑上往往会接各种数据线，所以在不用的时候可以直接收好电脑是我们不变的选择；我们在寝室的时候，习惯性的把电脑垫高，会使自己用起来感觉舒服些，其实是把电脑适当的垫高可以有效的保护自己的颈部，所以为了我们的健康、方便、整洁，我们设计了一多功能电脑收纳盒。
现有的笔记本支架
产品设计改良的首要问题 １、产品是以功能为核心的，没有功能的存在，产品也将不复存在。而功能存在的前提条件是需求，即需求不存在功能也将不复存在。 2、接下来相同的功能可以用不同的原理来实现，随着科技的进步，在需求、功能存在的前提下，原理在不断的更新，随之产品在不断更新。 3、随着原理的确定，我们可以用不同的结构方式去构造产品，即相同的原理可以对应不同的结构方式。而结构方式以原理为核心的同时，依据就是材料与工艺。 4、当一种结构方式成熟以后，以上所言的产品就进入了成长期，这时的产品会被设计成不同风格，以满足需求的差异，即同样的结构我们可以用不同的造型风格来最终完善产品。
机械创新设计
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机械创新设计 摘要:简单概述创新设计以及创新设计构思的基本原理、方法和技巧，以机械系统的概念设计为主线，内容包括：创新设计思维与方法，机械系统的功能结构与原理方案创新。 关键词：设计创新机械结构原理功能 Mechanical Creative Design Abstract: a brief overview innovation design and innovation designing idea of the basic principles, methods and skills to the conceptual design of mechanical system as the main line, and the content includes: innovation design thinking and method, mechanical system function structure and principle project innovation. Keywords: design innovation mechanical structure principle function 一创新设计概述 （一）设计与创新 概括地说，创新就是创造与创效。它是集科学性、技术性、社会性、经济性于一身，并贯穿于科学技术实践、生产经营实践和社会活动实践的一种横向性实践活动。所谓设计，就是尽可能少地消耗以材料、能源、劳动力、资金等形态存在的资源，而创造出满足预先陈述的功能要求的物质实体，以实现对某一设计对象潜在要求的过程。 创新设计不仅是一种创造性的活动，还是一个具有经济性、时效性的活动。同时创新设计还要受到意识、制度、管理及市场的影响与制约。因此需要研究创新设计的思想与方法，使设计能继续推动人类社会向更高目标发展与进化。归纳起来创新设计具有如下特点： ①创新设计是涉及到多种学科，包括设计学、创造学、经济学、社会学、心 理学等的复合性工作，其结果的评价也是多指标、多角度的； ②创新设计中相当一部分工作是非数据性、非计算机性的，而是要依靠对各 学科知识的综合理解与交融，对已有经验的归纳与分析，运用创造性的思维方法与创造学的基本原理开展工作； ③创新设计不只是因为问题而设计，更重要的是提出问题，解决问题； ④创新设计是多种层次的，不在乎规模大小，也不在乎理论深浅，注重的是 新颖、独创、及时；
全国大学生第一届机械创新设计大赛获奖作品展示 全国一等奖 北京化工齿动多功能平行口 钳 北京化工齿动多功能平行 口钳 北京化工齿动多功能平行 口钳 大连理工机械式自动节水 水龙头 第二炮兵工程学院军地两用 全自动担架车 第二炮兵工程学院军地两 用全自动担架车 东南大学自适应可翻转探 测车 东南大学自适应可翻转探 测车 东南大学自适应可翻转探测 车 东南大学自适应可翻转探 测车 福大节流阀型高楼逃生器福大节流阀型高楼逃生器福大节流阀型高楼逃生器国防科大行星轮式登月车国防科大行星轮式登月车国防科大行星轮式登月车国防科大行星轮式登月车 哈工并联与分布控制机器 人 哈工并联与分布控制机器 人 哈工并联与分布控制机器 人
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