机械创新设计作品 ppt课件

计算机辅助设计
优化设计
虚拟设计
现代 设计 方法
并行设计
可靠性设计
有限元设计-海量PPT模板免费下载
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第二节 常规设计、现代设计与创新设计
三、创新设计
创新设计是指设计人员在设计中发挥创造性，提出新 方案，探索新的设计思路，提供具有社会价值的、新颖 的而且成果独特的设计成果。
其特点是运用创造性思维，强调产品的独特性和新颖 性。其特别强调人在设计过程中，特别是在总体方案、 结构设计中的主导性及创造性作用。
机械加工方法
椰子
化学方法生产 21 -海量PPT模板免费下载
第三节 机械创新设计的内容
一、有关机构的几个名词术语
（1）机构
机器中执行机械运动的装置。
（2）最简机构
发现
发明
创造
创新
原本早已客观 存在的事物， 经过人们不断 努力和探索后 被人们认知的 具体结果。
人们提出或完 成原本不存在 的、经过不断 努力和探索后 提出的或完成 的具体结果。
完成新成果的 过程，但这种 新成果可能有 一定的参照物， 而不强调原本 不存在的事物。
提出或完成 具有独特性、 新颖性和实 用性的理论 或产品的过程。
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第二节 常规设计、现代设计与创新设计
2、现代设计方法
采用计算机仿真、优化设计等现代设计方法，可减少消耗 、提高产量，但产品的工序基本同常规设计，生产机械的 本质没有变化。
3、创新设计方法
第一道工序：清洗→设计清洗机。 第二道工序：粉碎、过滤去皮、沉淀制浆、通过型板压制 成条状。
在设计领域中，提出的新的设计理念、新的 设计理论或设计方法，从而得到具有独特性 和新颖性的产品，达到提高设计的质量、缩 短设计时间的目的。

目
录
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01 单击此处输入标题
02
设计背景
单击此处输入标题
03
设计方案
单击此处输入标题
04
结构设计
单击此处输入标题
成本分析
单击此处输入标题
结论
设计背景
寝室小
电脑桌的匮乏
设计方案1
一体式折叠电脑桌，可折叠成箱体，由 可折叠的桌板和连接在桌板上的桌面及 连接在桌面上的凳子组成。桌板可以折 叠成长方体，板间用弹簧合叶连接。桌 板顶部有可折叠的把手，底部有可折叠 的轮子，方便移动。桌面上有固定太阳 伞的插孔，在烈日炎炎的夏天和阴雨天 都可以工作，桌面下有可左右折叠的抽 屉。桌面和宣传板之间用弹簧合叶连接， 桌面和宣传板间用可折叠的支架连接， 凳子和桌面间用可折叠的支架连接，凳 子腿和凳子间用可折叠的斜拉连接。桌 面可以向宣传板方向折叠，凳子腿可以 向凳子底部折叠。凳子底部有可以固定 在自行车后座上的夹子，可以在不完全 折叠后，将桌板固定在单车后座上，实 现移动桌板。
托板旋转调节处细节，俯仰角0到300度 可调。
结构设计2
4个旋转关节，上下可调，360旋转。
双保险设置，夹紧后确保电脑桌 及支撑臂被固定。
成本分析
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
名称
数量
不锈钢管（圆） 1
不锈钢管（方） 2
螺丝（含螺母） 3组6个
双单顶丝
2个
ABS托板
1个
连接部件
4组
加工费
总运费
总价
单价（元） 总价（元）
结论
功能创新 我们在原先简单的小电脑桌的基础思想上，让多方位电脑 支撑架可以适应许多复杂不同的场景，增加了产品的使用 率，并且可以固定电脑实现多角度的旋转。

此要在未来的工作中建功立业，还必须具备严肃认
真，一丝不苟的工作态度．
下面就几项典型设备设计方案的推敲，说明上
述论点。
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一、薄壁圆筒初圆整专用工艺及设备：
目前我国纺织行业浆纱、印染设备中，多种 规格的烘筒零件为薄壁辊筒，直径规格为Φ570， Φ800，Φ1200毫米；多采用壁厚≤3毫米的 0Cr19Ni19冷轧不锈钢板卷制焊接而成。因其工 作转速高，随着纺织产品档次及生产效率的提高， 对辊筒径向跳动，直线度，动平衡等方面的误差 限制也越来越严格，为此，需要设计专用设备来 满足薄壁圆筒生产加工中的特殊要求。
胜于蓝大有道理，今天老师把相关的专业知识教给
了学生。未来，学生能处理的实际问题，老师很可
能望尘莫及。毛泽东主席曾说过：“读书是学习，
使用也是学习，而且是更重要的学习。”这是一条
普遍真理。
4、工程设计中辉煌与风险共存，机遇与困难同在
。要把握机遇，挑战困难，不仅需要勇气、更需要
有吃苦耐劳的实干精神。要有责任心，使命感。因
典型机械设计范例
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本次讲座的目的意义：
1、了解机械设计的一般方法与思路：
机械设计是一种创造性的劳动，需要全身心的投入， 要设法拿出自己独到的见解，哪怕是一些不十分成熟方 案，在此基础上开动脑筋去加以完善；这样:可以在与同 事的讨论中找出自身的差距；可以在方案逐步完善的过 程中，使自己焕发出工作热情与信心；可以在设计工作 过程中，使自己逐步成为内行，增长才干，获得进步。
大学本科教育仅仅是为我们从事专业技术工作 奠定了一个简单的基础平台，大量的专业知识，是 需要我们在各自的专业技术岗位上继续自学成才的 ，可以说，大学期间学到的各科知识，远远不能解 决未来工作的实际问题，真正的专业知识和能力， 需要在实践中学习，就此ppt课而件 言应该是在干中学习5 ；

点评：构成我们学习的最大障碍是已知的东西，而不是 未知的东西。
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（4）多向性
善于从多种不同角度考虑问题，是创新 设计的重要特征。
点评：有时换个方向考虑，会使前进的道路豁然开朗、 柳暗花明。
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（5）连动性
创造性思维也是一种连动思维，它引导人 们由已知探索未知，开阔思路。连动思维包括 纵向、横向、逆向思维。纵向思维针对某现象 和问题进行纵深思考，探寻其本质而得到新的 启示。横向思维通过某一现象联想到特点与它 相似和相关的事物，从而发现新应用。逆向思 维针对现象、问题和解法，分析其相反的方面， 从另一角度探寻新的途径。
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2．创新设计的特点
（1）独创性
独创性体现为敢于提出与前人、众人不同 的见解，敢于打破一般思维的常规惯例，寻找 更合理的新原理、新机构、新功能、新材料， 独创性能使设计方案标新立异，不断创新。
点评：发现问题、提出问题有时候比解决问题更重要！
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（2）实用性
实用性体现在对市场的适应性和可生产 性两方面，创新设计的最终目的在于应用。
第一章 绪 论
第一节 创新与社会进步
1. 创新是人类文明进步的原动力 机械发展的历史是一部创新的历史。
指南车
地动仪
水碾
我国古代在机械研制方面有许多杰出的发明创造。
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哈格里沃斯发明的 “珍妮纺纱机”
法国陆军技术军官古诺发明了世 界上第一辆蒸汽动力车
1898年问世的“雷诺”牌汽车
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普通钳口工作面
适合平面刚性材料物体的夹持

郑岳久、张晓伟、郑 亮、何晓 晓、高国景
王子羲、季林红
孙天夫、叶景辉、罗 曾亚坚
婧、李
哲、 梁延德、马雅丽
魏
琦、张 曼、王 杨友彬
超、陈元旭、
张晓玲、房瑞明
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作品名称 人力除冰车 “保时洁”——手推式清扫拖地车 新型高速公路护栏清洗装置 便捷护栏清洗车 变径滚刷清扫车 护栏清洗机 自动转向清洁车 有压雪功能的小型扫雪机 智能垃圾箱 全自动双面擦窗器 垃圾广告清除机 擦墙“蜘蛛匣” “飞水走壁”——游泳池壁清洗机
录
参赛者
指导教师
宋 哲、占云志、龚 晶、江长 春、张 希
周成龙、张忠廉
李亮勋、邓淋中、陈 磊、邵成 成、王 斯
姜新波、郑 燕
李国昌、屈云朋、毛斐然、魏琦 明、王安仕
王春耀、闵 磊
姜海滨、张 鹏、陈珂鑫、王金 玲、李 杨
徐长顺、张 辉
黄沛盛、林 彬、陈建科、欧明 树、林宏典
王玉兴、韦谢恩
郭 瑞、侯文慧、刘学敏
陈国定、葛文杰 2
作品名称 “艾米”号远程水下操控采样平台 水射流式清洗机器人 蜘蛛侠——高楼玻璃幕墙清洗机器人 自适应管道清洁机器人 “福娃”爬杆清洁除冰智能机器人 楼梯清扫机器人 推吸型高空清洁机器人 真空吸盘式爬壁清洗机器人 水草及水面漂浮物清理装置 智能水上清洁船 湖面清洁卫士 仿生水面清理机器人 电线除冰器
王晶 主编
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
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目
作品名称 废旧电池回收机 废弃卫生筷再造铅笔机 滚筒式残膜回收机 饮料瓶易拉罐有偿回收机 废旧电池加工处理机 饮料瓶捡拾器 环保船 新型环境侦测机器人 太阳能停车场门禁系统 新型植树挖坑机 喷涂包树机 水葫芦等浮生植物快速打捞机

现有事物能否减少、缩小或省略 某些部分 5）能否缩小 能否浓缩化 能否微型化 能否短点 轻点 压缩 分割 简略
现有事物能否用其他材料、元件
6）能否代用 能否用其他原理、方法、工艺
能否用其他结构、动力、设备
.
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设问法—核检表法 能否调整已知布局 能否调整即定程序 7）能否调整 能否调整日程计划
能否调整规格 能否调整因果关系
8）能否颠倒
能否从相反方向考虑 作用能否颠倒 位置（上下、正反）能否颠倒 现有事物能否组合
9）能否组合 能否原理组合 方案组合 功能组合
能否形状组合 材料组合 部件组合
.
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设问法—核检表法
2、核检表法的优点
是一种具有较强启发创新思维的方法。
这是因为它强制人去思考，有利于突破一些人不
愿提问题或不善于提问题的心理障碍。提问，尤
.
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五、设问法— 和田十二法
５、和田十二法又称聪明十二法是我
国创造学者许立言等与上海和田路小学 对奥斯本的检核表法结合和田路小学的 实际而提出的。
具体体现为：加一加、减一减 、 扩一扩、缩一缩、变一变、改一改、联 一联、学一学、代一代、搬一搬、反一 反、定一定。
.
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设问法
６、案例： 给出一个用核检表法改进玻璃杯的案例
2. 从输入输出两个方向去构思黑匣内的具体内 容
3. 根据黑匣中构思出来的第一层内容进行第二
层方案内容的构思
.
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自动照明方案构思
约束条件：1、可靠实现开启功 2、易于大批量生产和制造
第一层
第二层
第二层
第一层
行人车辆减少
摄 摄像像装装置置
复杂
天
温度下降

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第五节
创新能力的构成
创新不需要天才，创新只在于找出新的改进方法。
创新能力的构成元素
•创新基础 •创新智能 •创新意识 •创新方法 •创新环境
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第六节
本课程的内容、性质和目的
1.本课程的内容 •机械设计的一般构成和创新人才的构成 •创新思维和技法（常用的创新方法） •机构的创新设计 •机械传动的创新设计 •机械系统创新设计介绍
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• 爱迪生为了找到适用的电灯灯丝材料，用 了6000多种植物纤维，试验了1600多种耐 热材料，终于发明制造出炭化灯丝的电灯 • 法拉第用长达18年的大量实验，发现了电 磁感应现象。 • 居里夫人在发现放射性元素之后，花了5个 多月时间，终于从一吨沥青铀矿中提炼出 了0.1克纯镭。
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2.本课程的性质和目的
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第七节
本课程的教与学
第八节 本课程的结业方式 平时考查成绩 创新作品成绩 创新作品例子
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第二章常用创新方法
第一节 到何处去搜寻题材 1. 向生活索取 • 活动合页
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• 两用拐杖
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• 拉链 • 尼龙搭扣 • 椅子转化为 躺椅、摇椅、转椅
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• 选不同构件为主动件，可得不同的应用。
农村水井打水的手动唧筒
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四杆机构
雨伞
2）引申 有别的东西像这件物品吗?是否可以从这 件物品引申设想出其他东西? • 港口用的起重机（双摇杆机构） • 飞机起落架（双摇杆机构）

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⑷特种加工机床
随着工件形状的日益复杂，以及材料的特殊性能（高 硬度材料及高脆性材料），引入了电加工、超声波加工的 方法，为机床开辟了新的领域。图中超声波加工原理是： 利用火花放电时能烧毁金属表面的电蚀现象进行金属的加 工。另外图中还显示了电解原理的磨削加工示意图及超声 波加工的应用实例。
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机械系统创新设计实例
随着科技的发展，对机械产品的精度要求越来越高。例如宇宙 飞行用陀螺仪中的30mm球形转子，要求其不圆度不大于0.12um；导 弹控制系统的齿轮传动允许误差只有几秒。这些高精度的零件当然需 要高精度机床来加工。高精度机床除本身具有高精度以外，主要还附 加了一些特殊的校正、测量与定位装置。如图所示的机构。
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机械系统创新设计实例
1、蒸汽机
⑴原始蒸汽机 17世纪末，法国技师巴本制成了世界 第一台蒸汽机。其工作原理是，通过向汽缸中注水并加热， 水蒸气将活塞推动上去，当活塞被推到汽缸顶部时再撤热， 然后使缸内汽冷却，大气压力便将活塞推下来。该蒸汽机 虽然很原始，但就其具备汽缸与活塞来说是具有划时代意 义的。
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机械系统创新设计实例
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机械系统创新设计实例
③有效负载：指操作机在工作时臂端可能搬运物体的重量
或所能承受的力及转矩。机器人的有效负载除受到驱动功率 的限制外，还受到材料、环境、运动参数（如速度、加速度 及其方向）的限制。如图示的加拿大手臂，用于航天飞机上 的机器人，额定搬运质量为14500kg，在运动速度较低情况 下能达到29500kg。然而，这种负荷能力只有在太空中失重 条件下才有可能达到。在地球上，该手臂本身重量达410kg， 连自重引起的臂杆变形都无法承受。

导向精度高 刚度大 耐磨性高及结构工艺性好等
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二、滑动导轨的特点及常见结构形式
优点：结构简单，接触刚度大 缺点：摩擦阻力大，磨损快，低速时易产生爬行现象
导轨由凹凸两种形式相互配合组成。 当凸形导轨为下导轨时，不易积存切屑和赃物， 但也不易保存润滑油，故易作低速导轨 例：车床的床身导轨
反之： 当凹形导轨为下导轨时，可作高速导轨 例：磨床的床身导轨
特点：系统复杂、工作可靠 应用：低速、频繁启动，载荷或转速变化大场合
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四、滚动轴承作为转动副
滚动轴承内圈连接一个构件，外圈连接一个 构件；设计要点是滚动轴承的类型选择、零 件的周向定位与轴向定位、零件与轴承内外 圈的配合问题。
径向接触 向心角接
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轴承
触轴承
第三节 移动副的结构与创新设计
一、对移动副结构的基本要求
双燕V形矩尾与形燕组与尾合矩形：形组特组合点合：与：导矩向形精与导度平轨高面承；组受但合大加相部 同分工。压和导力测向，量面燕都间尾比的形较距导复离轨杂较作大侧，导导向向面精度稍 差
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一、对转动副结构的基本要求
保证两个构件之间的相对运动是转动，即 两构件只能做相对转动。
对转动副结构的基本要求是保证两相对回 转件的位置精度、承受压力、减小摩擦损失和保 证使用寿命。
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最简单的两构件之间的转动副连接
1 2
4
2 5
1
3
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二、轴承用于转动副
为了减少摩擦和磨损，将相对转动的圆柱 表面用轴承代替。
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（一）滑动轴承的基本结构形式 2、剖分式滑动轴承
特点：装拆方便，调整轴瓦与轴颈间隙方便 缺点：结构复杂，滑动轴承的基本结构形式 3、调心式滑动轴承