机械创新设计第六章

机械创新设计课程设计一、课程目标本章节“机械创新设计课程设计”旨在达成以下目标：1. 知识目标：（1）掌握机械设计的基本原理和概念；（2）了解我国机械行业的发展现状和趋势；（3）学会运用创新思维方法进行机械设计；（4）熟悉机械设计的相关规范和标准。

2. 技能目标：（1）能够运用所学的理论知识进行简单的机械创新设计；（2）具备分析机械设计案例的能力，并提出优化方案；（3）掌握使用CAD软件进行机械零件绘制和装配的基本操作；（4）具备团队协作和沟通交流的能力，能够完成小组设计任务。

3. 情感态度价值观目标：（1）培养学生对机械设计的兴趣和热情，激发创新意识；（2）增强学生的工程意识，培养严谨的科学态度；（3）提高学生的环保意识，关注绿色设计和可持续发展；（4）培养学生具备良好的职业道德，尊重知识产权，遵循设计伦理。

课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重理论知识与实际应用相结合。

学生特点：高中阶段学生具有一定的物理和数学基础，思维活跃，好奇心强，具备一定的动手能力和创新潜能。

教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动参与，培养其独立思考和解决问题的能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容根据课程目标，本章节“机械创新设计课程设计”的教学内容如下：1. 机械设计基本原理：包括力学基础、材料力学、机械原理等，参考教材第二章；2. 机械设计方法：介绍创新设计思维方法、设计流程和设计原则，参考教材第三章；3. 机械设计案例分析：分析国内外典型机械设计案例，总结成功经验和启示，参考教材第四章；4. 机械设计规范与标准：学习相关国家标准和行业规范，了解设计过程中的合规性要求，参考教材第五章；5. CAD软件应用：学习CAD软件的基本操作，包括零件绘制、装配设计和工程图绘制，参考教材第六章；6. 机械创新设计实践：分组进行创新设计项目，结合所学理论知识，完成设计方案和实物制作。

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。

产品设计外接USB 插头太多电脑USB 插孔太少电脑与桌面接触，散热条件不好电脑长期暴露在空气中，会进入灰尘市场环境因素（市场消费趋势、成本）B D AC 人的因素 (人机关系、使用方式） 技术因素（材料与工艺、结构和功能）审美形态要素（色彩、情感与个性化、文化）发明内容分析问题：1、在寝室里，很多的人都会把电脑垫高，使眼睛与电脑保持平视，不会俯视，因为这样会使你的脖子保持正常的高度，所以你的脖子不会酸。

机械创新设计(较完整版)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。

《机械创新设计》doc版《机械创新设计》doc版膀莄蒄蚄袀膇莀蚃羂莃芆螃肅膆薄螂螄莁蒀螁袇膄蒆螀聿葿莂蝿膁节蚁螈袁肅薇螇羃芀蒃螇肆肃荿袆螅艿芅袅袇肂薃袄羀芇蕿袃膂膀蒅袂袂莅莁袁羄膈蚀袁肆莄薆袀腿膆蒂罿袈莂莈薅羁膅芄薅膃莀蚃薄袃芃蕿薃羅蒈蒄薂肇芁莀薁膀肄虿薀衿芀薅虿羁肂蒁虿肄芈莇蚈螃肁莃蚇羆莆蚂蚆肈腿薈蚅膀莄蒄蚄袀膇莀蚃羂莃芆螃肅膆薄螂螄莁蒀螁袇膄蒆螀聿葿莂蝿膁节蚁螈袁肅薇螇羃芀蒃螇肆肃荿袆螅艿芅袅袇肂薃袄羀芇蕿袃膂膀蒅袂袂莅莁袁羄膈蚀袁肆莄薆袀腿膆蒂罿袈莂莈薅羁膅芄薅膃莀蚃薄袃芃蕿薃羅蒈蒄薂肇芁莀薁膀肄虿薀衿芀薅虿羁肂蒁虿肄芈莇蚈螃肁莃蚇羆莆蚂蚆肈腿薈蚅膀莄蒄蚄袀膇莀蚃羂莃芆螃肅膆薄螂螄莁蒀螁袇膄蒆螀聿葿莂蝿膁节蚁螈袁肅薇螇羃芀蒃螇肆肃荿袆螅艿芅袅袇肂薃袄羀芇蕿袃膂膀蒅袂袂莅莁袁羄膈蚀袁肆莄薆袀腿膆蒂罿袈莂莈薅羁膅芄薅膃莀蚃薄袃芃蕿薃羅蒈蒄薂肇芁莀薁膀肄虿薀衿芀薅虿羁肂蒁虿肄芈莇蚈螃肁莃蚇羆莆蚂蚆肈腿薈蚅膀莄蒄蚄袀膇莀蚃羂莃芆螃肅膆薄螂螄莁蒀螁袇膄蒆螀聿葿莂蝿膁节蚁螈袁肅薇机械创新设计创新设计项目：新型助残车系列设计者：阮成功设计者所在单位：福州大学机械系机械电子工程专业福州大学98级综合班指导老师：叶仲和教授新型助残车系列福州大学机械工程系阮成功随着城市规模的进一步扩大，居民住房条件的进一步改善，厂矿企事业单位、居民住宅区中高楼林立，楼道中因缺乏电梯造成如购物后的搬运不便，老弱病残者及医院急救时病人的上下楼困难等问题。

其独特的四齿啮合式车轮及双自由度传动系统、单片机控制的智能控制系统，保证在整个过程中系统的振动小、运行平稳。

加之其结构简便，操作简单，载重量大,因而适用于残疾人助残车系列，稍经组合还可以应用于居民住宅区及厂矿企事业单位的上下楼物品搬运。

1 现有装置的结构与分析现有装置的结构有一种是在回绕轴心转动的分叉构件(三叉或两叉)的每个叉端设置能相对叉杆空转的小圆轮(见图1 )。

当将它们设置在车架下方时，通过推拉车架沿楼梯倾斜方向运动，小轮在楼梯的垂直面和水平面上接触滚动，从而解决了一般车轮无法上下楼梯的问题。

机械创新设计课程设计是啥一、课程目标知识目标：1. 学生能理解机械创新设计的基本概念，掌握机械设计的基本原理和流程。

2. 学生能掌握并运用机械创新设计中常用的创新思维方法和工具，如TRIZ、六顶思考帽等。

3. 学生能了解我国机械行业发展现状及趋势，认识机械创新设计在工程实际中的应用。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，结合实际需求，独立完成简单的机械创新设计方案。

2. 学生具备团队协作能力，能够在小组讨论中发表见解，共同完成复杂的机械创新设计项目。

3. 学生能够通过查阅资料、实地考察等方式，收集并整理与机械创新设计相关的信息。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发学生的创新意识和创造潜能。

2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养，提高学生对工程实际问题的解决能力。

3. 增强学生的社会责任感和使命感，让学生认识到机械创新设计在推动社会进步和经济发展中的重要作用。

本课程旨在通过理论教学与实践操作相结合的方式，使学生在掌握机械创新设计基本知识的同时，提高创新能力和实践能力，为我国机械行业的发展培养具有创新精神和实践能力的优秀人才。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 机械创新设计基本概念：介绍机械创新设计的定义、分类及发展趋势，使学生了解机械创新设计的基本内涵。

2. 机械设计原理与流程：讲解机械设计的基本原理，如力学原理、材料力学性能等，并介绍机械设计的完整流程，包括需求分析、方案设计、详细设计、试制与试验等。

3. 创新思维方法与工具：介绍TRIZ、六顶思考帽等创新思维方法和工具，帮助学生掌握解决机械设计问题的有效策略。

4. 机械创新设计方法：分析各种机械创新设计方法，如功能分析法、形态分析法、仿生设计法等，并举例说明其在实际工程中的应用。

5. 机械创新设计案例解析：分析典型的机械创新设计案例，使学生了解成功案例的设计思路、方法及经验教训。

6. 机械创新设计实践：组织学生进行团队项目实践，要求学生运用所学知识完成一个具有实际意义的机械创新设计项目。

第一章创新实践可分为3个阶段（1）了解问题：目标是什么？未知量、已知量是那些？情况如何？能满足情况的需要吗？能否决定未知量，是否足够，是否重复或抵触？可以画张图，引入合适的标志，把情况的各部分加以分解。

（2）设计方案：遇到过这个问题吗？知道相关的问题吗？可能运用什么原理？通过不同的方法设计各种方案，并进行优化。

（3）执行方案：实施设计方案，在每一步骤中对方案修改完善，必要时重新设计方案，以取得最好的成效。

任何一个创新几乎都要经过上述3个阶段，一般最困难的是第二阶段，最关键的往往是第三阶段。

创新设计设计类型的内容特点，一般将设计分为下面3种：1开发性设计在工作原理、结构等完全未知的情况下，针对新任务提出新方案，开发设计出以往没有过的新产品。

2．变型设计在工作原理和功能结构不改变的情况下，对已有产品的结构、参数、尺寸等方面进行变异，设计出适用范围更广的系列化产品。

3．适应性设计亦称反求设计。

针对已有的产品设计，在消化吸收的基础上，对产品作局部变更或设计一个新部件，使产品更能满足使用要求。

开发设计以开创、探索创新，变型设计通过变异创新，适应性设计在吸取中创新。

创新是各种类型设计的共同点。

二、设计思路和设计过程1．产品规划阶段——明确设计任务和要求，提出设计任务书2．原理方案设计阶段——确定工作原理，分解子系统，绘制方案简图3．技术方案设计——进行总体设计和结构设计，完成产品全部生产图纸，编制设计说明书、工艺卡等技术文件4．改进设计机械的功能要求1）运动要求：如运动规律、轨迹、行程、速度、加速度、转速、调速范围、运动的精确性等。

（2）动力要求：传递的功率、转矩、力、加速性能、效率等。

（3）安全要求：强度、刚度、稳定性、热力学性能、摩擦特性、振动、机械工作的安全性及操作人员的安全性等。

（4）经济要求：设计和制造的经济性、使用和维护的经济性等。

（5）可靠性和寿命要求：包括零部件和机械实现预期功能的可靠性，零部件和机械的耐磨性、疲劳强度、失效和使用寿命等。