第三章-机构创新设计方法概述

一：怎样培养创新思维？答：1）知识是产生创新思维的必要前提创新是建立在广博的知识基础之上的。

没有厚实的知识积累，即使有了创新点子，也无法将点子转变为解决问题的方法。

科幻小说中有许多相当新颖的创新思想，但限于科技知识水平，许多想法无法实现。

牛顿有句名言：“我之所以看得更远，因为我站在巨人的肩膀上。

”巨人的肩膀就是前人知识的积淀，所以培养创新思维的第一步，就是做好知识的积累。

2）实践经验是创新思维的根本基础思维是在实践基础上分析综合，然后作出判断推理的过程，创新思维也离不开实践活动。

从伽利略在比萨斜塔上做的“两个铁球同时落地”的著名重力实验到牛顿的“万有引力”到爱因斯坦的“相对论”的力学发展历程，我们可以看到知识是在理论→实践→理论→实践过程中不断创新发展。

我们在工作、学习、生活中，应当注重观察细节，积累实践经验，为创新思维打下坚实基础。

3）发散思维是创新思维的基本方法对一个问题的思考，不能只从一个角度入手，要力争从总多的新角度去观察思考，以求获得更多的新认识，提出更多解决问题的新方法。

当我们不能直接解决问题时，可以尝试运用逆向思维、反向思维、横向思维、类比思维、联想思维等思维方法，从不同的方向提出解决问题的方法。

4.创新思维过程中应避免的几个误区1）克服思维定势思维定势是思考同类或相似问题的惯性轨道，来自于心理定势。

过去的思维影响当前的思维，形成了固定的思维模式。

思维定势是一种按常规处理问题的思维方式。

它可以省去许多摸索、试探的步骤，缩短思考时间，提高效率。

在日常生活中，思维定势可以帮助我们解决每天碰到的90%以上的问题。

但是思维定势是一把双刃剑，它有利于常规思考，却不利于创新思考，不利于创造。

前面我已经举了一个思维定势的例子，所以我们在学习工作中，要敢于怀疑，打破条条框框，努力寻求创新。

2）思维过度发散，舍近求远有一个很经典的例子，同学们应该都听说过，就是用高度表测量楼房高度的问题，作者提出了诸如利用高度表做单摆，通过单摆在楼顶的摆动频率计算楼房高度；将高度表从楼顶自由垂直下落，通过高度表下落所用时间计算楼房高度等十来种方法，就是没有使用高度表直接读出楼房高度的方法。

5.8机构创新设计概述
社会需求是创新的源泉，问题意识是创新的种子，知识结构是创新的基础，灵活运用合适的方法是创新的关键。

5.8.1辊式破碎机传动机构的创新设计
辊式破碎机用于块状物料的破碎。

图5.37所示的设计方案被提了出来，称为Ⅰ型组合传动机构。

图5.38所示的设计方案又被设计出来[29-30]，称为Ⅱ型组合传动机构。

图5.38所示组合机构不但实现了时变轴距等速比传动，所能允许的中心距变化量可以达到正常工作状态下的中心距，而且可以实现等强度设计，从而大大地提高使用寿命。

图5.38所示的设计方案相对于图5.37所示的设计方案的改进之处，在于采用平行四边形机构而不是扇形齿轮副来确保等腰梯形的存在。

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5.8.2二分之奇数转主轴快速缓冲定位装置的设计
菱形金属网编织机的成型导板在将连续的直钢丝成型为连续的扁螺旋体后，成型导板应当停歇一段时间，以便剪切装置按定长切断扁螺旋钢丝。

由于这是一个转数多、转数可设置、双位定位的问题，所以，需要采用机电一体化的系统予以实现。

1.曲柄
2.连杆
3.电磁铁推杆4,6,11,13.螺栓联接5,12.油口配件7,1
4. 间隙调节件8.油缸9. 油箱10. 油缸盖1
5. 活塞杆1
6.电磁铁的推杆1
7.油面C1.上油口J1.上端
节流口C2.下油口J2.下端节流口
该种方案是基于霍耳传感器获取主轴的转数信号与工序控制单元、电磁离合器与曲柄滑块机构单元、电磁铁系统通断进出油缸的路径以及节流路径在定位时自行关闭相组合的系统[32]，其曲柄滑块机构、电磁铁系统通断进出油缸的路径以及节流路径定位时自行关闭部分的机械结构设计如图5.40所示。

第三章 机构的结构理论本章介绍机构的组成理论，空间开链与空间闭链机构的自由度计算方法，平面机构的结构分析，运用图论讨论平面运动链的结构综合，介绍空间运动链的型综合，为机构类型的创新设计提供理论基础。

3-1机构的组成理论机构是表示机器组成情况和运动特征的数学模型。

机器中的运动部件转化为机构中的构 件，机器中各运动部件的可动连接转化为机构中的运动副。

这种表明机器组成和运动情况的 数学模型以机构运动简图的方式出现。

这样大大简化了机械的设计与分析的步骤，也促进了 机构学的迅猛发展。

机械种类繁多，结构复杂，特别是机械装置与电子装置、机械技术与液压技术、气动技术、传感技术、光电技术、控制技术的互相渗透结合，已形成机电一体化的高科技的系列化机械产品c 传统机械中的刚性运动部件有时可以被流体、弹性体、挠性体、磁场、电场等取代，所以，构件已不单纯为刚性体。

但本书的研究范围仍把构件局限在刚性体范畴之内。

无论科学技术如何发展，机械是水存的。

机械运动实现的主要手段仍以机械装置为主，所以，本书仍以刚性构件组成的机构为研究对象。

1．运动副的自由度如图3—1所示，一个构件在三维空间中有6个自由度，分别是绕3个坐标轴的转动和沿3个坐标轴的移动。

当用运动副把两构件连接时，构件的运动就会受到运动副的约束作用。

运动副的种类不同，所提供的约束数目不同。

如果运动副提供6个约束，则被连接的构件将失去可动性，连接件与被连接件成为一个刚体。

如果运动副提供0个约束，则被连接件仍保留运动的自由性，从而失去了连接作用。

因此运动副所能提供的最小约束为min 1C =，最大约束为max 5C =。

而运动副的自由度数为6减去运动副提供的约束数。

即 6f C =-式中 f 为运动副的自由度；c 为运动副提供的约束数。

运动副的自由度在1~ 5之间。

2．运动副的分类可以根据运动副提供的约束数日分类，也可以根据运动副的自由度数分类。

两种分类方法行有特色，本书按运动副的自由度分类。

4机构创新设计范文机构创新设计是指在机构运营和管理过程中，通过引入新的理念、方法和工具，以提高机构的效率、创造力和竞争力。

在当前复杂多变的市场环境下，机构创新设计是保持竞争优势和实现可持续发展的关键。

一、机构创新设计的背景和意义随着科技的发展和全球化的加速，各行各业都面临着巨大的挑战和机遇。

机构必须及时调整和创新自身的运营模式，以适应这个新的时代。

机构创新设计的意义主要体现在以下几个方面：1.提高机构的效率和竞争力。

通过引入新的理念、方法和工具，机构可以提高运营效率，降低成本，提高产品和服务的质量和竞争力，从而获得更多的市场份额和利润。

2.提升机构的创造力和创新能力。

机构创新设计可以激发机构内部的创造力和创新能力，促进新产品、新服务和新业务的开发和推出，为机构带来新的增长点。

3.适应市场变化和客户需求的变化。

市场环境和客户需求的变化是机构发展的重要动力和挑战。

机构创新设计可以帮助机构及时调整和适应市场和客户的变化，保持市场竞争优势。

二、机构创新设计的主要内容和方法机构创新设计主要包括以下几个方面的内容和方法：1.建立创新文化和氛围。

机构应该树立创新的理念和价值观，鼓励员工提出新的想法和建议，激励员工参与创新活动，通过奖励和激励机制，激发员工的创造力和创新能力。

2.引入先进的管理方法和工具。

机构可以学习和引进国内外先进的管理方法和工具，如精益生产、六西格玛、敏捷开发等，以提高运营效率和质量，推动创新和持续改进。

3.创新组织结构和管理模式。

机构可以重新设计和调整组织结构和管理模式，以适应机构发展的需要。

例如，可以引入扁平化管理、跨部门协作、项目化管理等方式，提高机构的灵活性和应对能力。

4.打破传统思维和模式。

机构创新设计需要打破传统的思维和模式，鼓励员工从不同的角度思考问题，挑战常规，寻找新的解决方案。

可以通过开展创新思维训练、组织创意大赛等方式，培养员工的创新思维和能力。

5.加强与外部合作和开放创新。

机械创新设计的途径机构设计是机械设计的核心，应具有创造性，包括新奇性和适宜性等。

现在，人们对创造学理论和方法的研究愈来愈多，已经提供了丰富的思维方式和创造技法据统计创造技法。

为了方便研究、掌握和运用，人们正在探讨创造科学的分类和系统化。

在机构学领域里，已有一些论著着眼探讨机构创新设计的问题。

本文将讨论机构创新设计的思维类型和创新设计的技法。

一、机构创新设计思维方式机构创新设计依赖于创造性的思维，世界上现存的机构，都是创造性思维的成果，创造性思维是人们在已有的知识和经验的基础上，从某些事实中寻求新关系，找出新解答，创出新成果的思维过程。

创造性思维的广度、深度、速度以及成功的程度，在很大程度上决定于创造性思维的方式。

良好的思维方式可使人思路开放，创造层出不穷；拙劣的方式则可能思路堵塞，成为创造的障碍。

有志于创造的人，应当熟悉和探索各种创造性的思维方式。

机械创新设计的思维方式有：发散思维、收敛思维、理想思维。

二、机构创新设计的途径方法1、联想法对于缺乏经脸的设计人员，在进行机构创意设计时，不能凭空构思，这时就要借鉴现有机构的运动链类型，充分发挥联想，进行类型创新，其创新程序如图1所示，按此程序，先要把类似的现有机构抽象为一般化运动链；再经排列组合构型，得组合运动链；考虑设计约束，构造再生运动链；最后，产生新机构的设计方案。

现以越野摩托车尾部悬挂机构的创新设计为例，图2为其现有的一种原始机构，解除原有的设计约束，并运用一般化原理，即得图3中a所示的一般化运动链，这是一种六杆、七副的一般化运动链，一般化规则，可归纳如下：a、所有“非刚性构件”转化为刚性杆，所有“非转动副”转化为转动副；b、机构自由度维持不变；c、各机构与运动副的领接保持不变。

本例中另一种六杆七副运动链如图3中b所示。

对尾部悬挂机构拟定的设计约束有:必须固定一杆为机架（图中3中1），必有一吸震器（图3中5），要有一个装置后轮的摆动杆（图3中6），且三者应是不同的构件，考虑这些约束，拟出10种再生运动链，如图4所示，排除种a、e、g、i 4种，即得图5所示合适的新机构。

机械创新设计复习手册第一章绪论第一节创新与创新方法1、发现是指原本早已存在的事物，经过人们不断努力和探索后被人们认知的具体结果。

2、发明是指人们提出或完成原本不存在的、经过人们不断努力和探索后提出的或完成的具体结果。

3、创造也是一种完成新成果的过程，但可能具有一定的参照物，而不强调原本不存在的事物。

4、创新是指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。

5、创新与创造关系：无本质差别，创新是创造的具体实现。

但创新更强调创造成果的新颖性、独特性和实用性。

6、从创新内容分，创新分为知识创新、技术创新、应用创新。

技术创新：针对具体的事物，提出并完成具有新颖性、独特性和实用性的新产品的过程。

应用创新：把已存在的事物应用到某个新领域，并发生很大的社会与经济效益的具体实现过程。

7、创新方式：其一是由无到有的创新，其二是由有到新的创新。

8、设计指根据社会或市场的需要，利用已有的知识和经验，依靠人们思维和劳动，借助各种平台（数学方法、实验设备、计算机等）进行反复判断、决策、量化，最终实现把人、物、信息资源转化为产品的过程。

9、创新设计：是指在设计领域中，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。

10、机械创新设计：是指机械工程领域内的创新设计，它涉及机械设计理论与方法的创新、制造工艺的创新、材料及其处理的创新、机械产品维护及管理的创新。

第二节常规设计、现代设计与创新设计1、机械设计方法可以分为正向设计和反向设计，正向设计可以分为常规设计、现代设计和创新设计。

2、常规机械设计方法是依据力学和数学建立的理论公式和经验公式为先导，以实践经验为基础，运用图表和手册等技术资料，进行设计计算、绘图和编写设计说明书的过程。

3、现代设计方法强调以计算机为工具，以工程软件为基础，运用现代设计理念进行的机械设计。

4、机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术知识，进行创新构思、设计出具有新颖性、创造性及实用性机械产品的一种实践活动。

4机构创新设计背景：随着社会的不断发展，人们对于机构的需求也在发生着变化。

传统机构的运作模式已经无法满足人们的需求，因此需要进行创新设计，以适应新的发展趋势。

问题：1.传统机构的办公环境单调枯燥，缺乏活力和创造力。

2.传统机构对于员工的激励机制和培训机制不够完善，导致员工积极性不高。

3.传统机构的组织结构和沟通方式过于僵化，影响工作效率和创新能力。

解决方案：1.创新办公环境：-设立开放式办公区域：为员工提供自由交流的环境，增强协作和创造力。

-倡导多元化：设置舒适的休息区、娱乐区，提供健身设施，增加员工的工作和生活平衡感。

-引入自然元素：增加绿植、自然光等，改善室内环境，增加员工的工作积极性。

2.激励机制和培训机制：-设置激励机制：根据员工的工作表现设立激励奖励机制，提高员工的工作积极性。

-提供培训机会：为员工提供多样化的培训机会，帮助员工不断学习提升，增加职业发展机会。

3.组织结构和沟通方式：-扁平化组织结构：取消繁杂的层级关系，减少决策层次，提高组织反应速度和灵活性。

-强调沟通和协作：建立良好的沟通渠道，鼓励员工分享创新想法和意见，促进团队协作和工作效率。

实施步骤：1.建立创新设计团队：由多个专业人士组成，包括设计师、人力资源专员等。

2.调研和分析现有机构的问题：通过问卷调查、面试等方式了解员工的需求和意见。

3.制定创新设计方案：根据调研结果和问题分析，制定创新设计方案，并与团队成员进行讨论和修改。

4.实施创新设计：根据方案，逐步进行实施，包括改善办公环境、制定激励机制和培训计划，并调整组织结构和沟通方式。

5.监测和评估：定期进行评估，通过反馈和调查了解创新设计的效果和员工的反应，并进行必要的调整和改进。

效果评估：1.员工满意度调查：通过问卷调查了解员工对于创新设计的满意度和反馈意见。

2.工作效率提高：通过比较改善前后的工作效率，来评估创新设计的效果。

3.创新能力提升：通过员工的创新意见和新项目的推出来评估创新设计的效果。