創(chuàng)新設(shè)計(jì)1447610942

1、第一章創(chuàng)造力是人的心理活動(dòng)在最高水平上實(shí)現(xiàn)的綜合能力。創(chuàng)造學(xué)是一門(mén)綜合性的交叉學(xué)科，著力研究成果是怎樣創(chuàng)造出來(lái)的。創(chuàng)新包括：文化藝術(shù)創(chuàng)新，科學(xué)思想與方法創(chuàng)新，技術(shù)與工業(yè)創(chuàng)新，經(jīng)營(yíng)與管理創(chuàng)新，政治、軍事與經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略創(chuàng)新等。聚四氟乙烯的發(fā)明X射線發(fā)現(xiàn)三、思維的擴(kuò)展 拓寬思路，廣泛利用各方面的新技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。身邊的發(fā)明 身邊處處有發(fā)明，如帶收音機(jī)和小手電的筆、一次性相機(jī)、自動(dòng)曬衣架、折疊自行車、拉鏈等。新奇的發(fā)明1、煙塵制造紙張2、報(bào)紙變?yōu)樘鹛?、黃豆可造坦克3、銳意創(chuàng)新，才能發(fā)明1）智力游戲與發(fā)明2）并聯(lián)機(jī)床的發(fā)明第二節(jié) 創(chuàng)新與傳統(tǒng)任何創(chuàng)新都是在傳統(tǒng)知識(shí)和成果的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，沒(méi)有堅(jiān)實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)，

2、就不可能在已有的技術(shù)水平上發(fā)展、創(chuàng)新。 創(chuàng)新只有起點(diǎn)沒(méi)有終點(diǎn) 一個(gè)人的知識(shí)水平?jīng)Q定了這個(gè)人事業(yè)創(chuàng)新的起點(diǎn)，其知識(shí)結(jié)構(gòu)決定了其創(chuàng)造方向與領(lǐng)域，其學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力決定其創(chuàng)造自我價(jià)值的大小。 傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)與研究是一種尊重已有知識(shí)、遵循已有方法、高度收縮的思維活動(dòng)。傳統(tǒng)的理論和方法可以解決大部分問(wèn)題。但也會(huì)阻礙新觀念的產(chǎn)生。 妨礙人們學(xué)習(xí)的最大障礙，并不是未知的東西，而是已知的東西。 傳統(tǒng)與慣例形成的思維定勢(shì)通常表現(xiàn)在三個(gè)方面： 一、書(shū)本定勢(shì) 書(shū)是人類擁有的共同財(cái)富，是人類智慧的源泉。 二、經(jīng)驗(yàn)定勢(shì) 經(jīng)驗(yàn)是人們通過(guò)實(shí)踐獲得的知識(shí)、掌握的規(guī)律或技能。 三、權(quán)威定勢(shì)什么是思維呢？思維具有概括性和超越性。即它能

3、概括出事物的本質(zhì)，并超越具體的時(shí)間、空間和具體的事物，去認(rèn)識(shí)那些并沒(méi)有直接作用于人的其他事物的本質(zhì)。創(chuàng)造性思維：邏輯性思維和非邏輯性思維。邏輯性思維其特點(diǎn)在于有序性、遞推性和根據(jù)性，是一種嚴(yán)密的思維方式。非邏輯性思維包括形象思維、發(fā)散思維、逆向思維、聯(lián)想思維、側(cè)向思維、靈感思維等，其特點(diǎn)在于隨意性和跳躍性。創(chuàng)造性思維可以通過(guò)學(xué)習(xí)逐漸領(lǐng)悟。創(chuàng)造性人才是具有一定專門(mén)知識(shí)和創(chuàng)造能力、積極從事創(chuàng)造性勞動(dòng)的人。創(chuàng)新教育是“素質(zhì)教育”的一個(gè)重要組成部分，是把創(chuàng)新學(xué)、發(fā)明學(xué)、教育學(xué)、心理學(xué)等相關(guān)學(xué)科的一般原理有機(jī)綜合起來(lái)，通過(guò)教育、教學(xué)等途徑培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高創(chuàng)新能力的教育。 創(chuàng)新人才的培養(yǎng)在學(xué)習(xí)實(shí)踐

4、中應(yīng)當(dāng)特別注意以下幾點(diǎn)： 1）提高自己的文化素養(yǎng)、廣學(xué)博采，擴(kuò)充知識(shí)面，構(gòu)架知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高知識(shí)綜合水平。 2）盡可能多的參加各種社會(huì)實(shí)踐，重視生活經(jīng)驗(yàn)和社會(huì)經(jīng)歷的積淀。 3）注意思維能力的提高。包括學(xué)習(xí)能力、觀察能力、思辨能力、表達(dá)能力和動(dòng)手能力。 4）掌握必要的創(chuàng)造原理和技法。第五節(jié) 創(chuàng)新與機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)是人類改造自然的創(chuàng)造性勞動(dòng)，設(shè)計(jì)的本質(zhì)就是創(chuàng)新。是一種從構(gòu)思到實(shí)現(xiàn)的過(guò)程設(shè)計(jì)是人類改造自然的基本活動(dòng)，是復(fù)雜的分析、規(guī)劃、推理與決策過(guò)程，蘊(yùn)涵著創(chuàng)新和發(fā)明設(shè)計(jì)的目的是，根據(jù)預(yù)定的目標(biāo)，經(jīng)過(guò)一系列規(guī)劃與分析決策，獲得系統(tǒng)的設(shè)計(jì)信息（文字、數(shù)據(jù)、圖形等），形成設(shè)計(jì)方案及其實(shí)施文件，進(jìn)而通過(guò)制造

5、，形成產(chǎn)品，造福人類。設(shè)計(jì)都蘊(yùn)含著“創(chuàng)新”。創(chuàng)新，可以使設(shè)計(jì)別具一格，耳目一新2、 機(jī)械設(shè)計(jì)的分類（1）開(kāi)發(fā)性設(shè)計(jì)工作原理和設(shè)計(jì)方案全新的設(shè)計(jì)（2）適應(yīng)性設(shè)計(jì)在原理方案基本保持不變的前提下，對(duì)產(chǎn)品做局部的變更或設(shè)計(jì)某些新部件，使產(chǎn)品更 適應(yīng)使用要求3）變型設(shè)計(jì)在工作原理和功能結(jié)構(gòu)都不變的情況下，變更現(xiàn)有產(chǎn)品的配置和尺寸，甚至增加一些型號(hào)，使之?dāng)U大工作范圍，滿足更多領(lǐng)域要求。1、機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程 設(shè)計(jì)過(guò)程是指從明確設(shè)計(jì)任務(wù)到編制技術(shù)文件所進(jìn)行的整個(gè)設(shè)計(jì)工作流程2、機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程的四個(gè)階段 (1)產(chǎn)品規(guī)劃 明確機(jī)械設(shè)計(jì)任務(wù)，提出設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。 (2)原理方案設(shè)計(jì) 確定功能原理和機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案,畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)

6、圖。 (3)技術(shù)方案設(shè)計(jì)。(4)評(píng)估，改進(jìn)與決策。1、機(jī)構(gòu)及其系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容1)功能原理方案設(shè)計(jì)功能原理設(shè)計(jì)工藝動(dòng)作過(guò)程設(shè)計(jì)2）運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)3）機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)4）機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖尺度綜合機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 第六節(jié) 機(jī)械系統(tǒng)由若干機(jī)械裝置組成的一個(gè)特定系統(tǒng)。 一、機(jī)械系統(tǒng)的特性 整體性相關(guān)性目的性環(huán)境適應(yīng)性三、現(xiàn)代機(jī)械的功能要求運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力、體積和重量、可靠性與壽命、安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境保護(hù)、造型等第八節(jié) 創(chuàng)造發(fā)明的奧秘一、多思、善思、巧思（以洗衣機(jī)的發(fā)明為例）1、多思（擺動(dòng)洗衣機(jī)的發(fā)明）2、善思（各種新式洗衣機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)）真空洗衣機(jī)烘干洗

7、衣機(jī)電磁洗衣機(jī)搓板式洗衣機(jī)3、巧思（洗衣機(jī)的未來(lái)）太空洗衣機(jī)臭氧洗衣機(jī)模糊邏輯洗衣機(jī)二、創(chuàng)造起源于模仿（仿生學(xué)）1、蛇的啟示2、潛水艇的發(fā)明三、發(fā)明就是異想天開(kāi)（機(jī)器人的發(fā)明）機(jī)器人與機(jī)器的區(qū)別人能夠?qū)ν饨绱碳ぷ龀龇磻?yīng)，且對(duì)相同刺激的反應(yīng)可能不同；而機(jī)器人只能對(duì)刺激做出簡(jiǎn)單的單一反應(yīng)。人類擁有自主意識(shí)，以適應(yīng)變化的環(huán)境；且較低等動(dòng)物來(lái)說(shuō)，人類還具備一點(diǎn)：能夠自我反省而不是一味適應(yīng)。說(shuō)到底，最根本的區(qū)別是：人能夠繁殖，而機(jī)器人只能復(fù)制.研究機(jī)器人的目的是什么？機(jī)器人的構(gòu)成1、機(jī)器人的“大腦”-計(jì)算機(jī)的進(jìn)展第二章 創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法就是提出新方案，探求新解法，它是提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，開(kāi)發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)品的

8、重要基礎(chǔ)?！跋胂罅Ρ戎R(shí)重要，現(xiàn)實(shí)世界只有一個(gè)，而想象力卻可以創(chuàng)造千百個(gè)世界”。1、常規(guī)性設(shè)計(jì)以成熟結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，運(yùn)用常規(guī)方法進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。2、創(chuàng)新性設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)中采用新的技術(shù)手段，技術(shù)原理和非常規(guī)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，以滿足市場(chǎng)需求，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般具有的三個(gè)基本特征：1、約束性2、多解性3、相對(duì)性二、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的特征與一般過(guò)程1、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的特征獨(dú)創(chuàng)性綜合性人為目的性社會(huì)價(jià)值性探索性多向性2、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一般過(guò)程準(zhǔn)備期醞釀期明朗期驗(yàn)證期第二節(jié) 創(chuàng)造性思維思維和感覺(jué)、直覺(jué)一樣，是人腦對(duì)客觀現(xiàn)實(shí)的反映，但他們之間又有所不同，創(chuàng)造性思維是指有創(chuàng)見(jiàn)的思維，它不僅能揭示事物的本質(zhì)，而且能提出新的、具

9、有社會(huì)價(jià)值的產(chǎn)品的思維過(guò)程。創(chuàng)造性思維是創(chuàng)造力的核心。思維的類型一、邏輯性思維和非邏輯性思維邏輯思維又稱抽象思維或理論思維，總之它是思維的一種高級(jí)形式。邏輯思維憑借科學(xué)的抽象概念對(duì)事物的本質(zhì)和客觀世界發(fā)展的深遠(yuǎn)過(guò)程進(jìn)行反映，使人們通過(guò)認(rèn)識(shí)活動(dòng)獲得遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出靠感覺(jué)器官直接感知的知識(shí)邏輯性思維的特點(diǎn)在于有序性和遞推性，是嚴(yán)格遵循邏輯規(guī)則、按部就班、有條不紊進(jìn)行的思維。它的主要方法是分析、歸納、綜合與演繹；它是一種嚴(yán)密的思維方式，是人們掌握較好的一種常規(guī)思維方式。 非邏輯性思維是指邏輯性思維以外的各類思維模式。非邏輯性思維的最大特點(diǎn)是思維的隨意性和跳躍性，它不受任何“秩序”的約束，表現(xiàn)出極大的靈活性。

10、非邏輯思維是一種不嚴(yán)格遵循邏輯規(guī)律，突破常規(guī)，是通過(guò)想象、直覺(jué)、靈感等方式進(jìn)行的自由思維方式，主要用直觀形象和表象解決問(wèn)題的思維。其特點(diǎn)是具體形象性，是通過(guò)對(duì)事物形象的概括而產(chǎn)生的，是人腦對(duì)客觀事物和現(xiàn)象具體形象的反映。 非邏輯性思維主要包括形象思維、發(fā)散思維、逆向思維、側(cè)向思維、聯(lián)想思維、靈感思維等思維模式。更具靈活的自由思維方式。二、形象思維和抽象思維 1、形象思維是依靠形象材料的意識(shí)領(lǐng)會(huì)得到理解的思維。 2、抽象思維是以抽象的概念和推論為形式的思維方式，概念是反映事物或現(xiàn)象的屬性或本質(zhì)的思維方式。掌握概念，是進(jìn)行抽象思維、從事科學(xué)創(chuàng)新活動(dòng)的最基本得手段。三、側(cè)向思維和逆向思維1、側(cè)向思維

11、：它是用其他領(lǐng)域里的觀念、知識(shí)、方法來(lái)解決本領(lǐng)域的問(wèn)題。 側(cè)向思維又稱旁通思維，是一種類似逆向思維的思維方式。當(dāng)正向思維無(wú)效時(shí)，側(cè)向思維與逆向思維一樣，都擺脫直接指向目標(biāo)的思考路徑，另辟蹊徑。2、逆向思維：它是索源思維，即反向思考問(wèn)題。是以背逆正常思索途徑來(lái)尋找解決問(wèn)題的方法。 思維的要點(diǎn)是 “不擇手段” 。 因此，這種思維方式視野開(kāi)闊，沒(méi)有束縛，具有難以形容的創(chuàng)造性與技巧性。四、發(fā)散思維和收斂思維 1、發(fā)散思維 ：以某種思考對(duì)象為中心，充分發(fā)揮已有的知識(shí)和 經(jīng)驗(yàn) ，通過(guò)聯(lián)想、類比等思考方法使思維向各個(gè)方向擴(kuò)散開(kāi)來(lái)，從而產(chǎn)生大量構(gòu)思求得多種方法和獲得多種不同結(jié)果。發(fā)散思維無(wú)定向和范圍，不墨守成

12、規(guī)，不拘泥于傳統(tǒng)的方法，由已知探索未知，具有求異性和創(chuàng)新性。發(fā)散思維也是眾多創(chuàng)造原理和創(chuàng)造技法的基礎(chǔ) 2、收斂思維： 利用已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析比較優(yōu)化篩選，從足夠多的方案中選取最佳方案。五、直覺(jué)思維和靈感思維 1、直覺(jué)思維是指人在解決問(wèn)題時(shí)，不經(jīng)過(guò)逐步的分析和推理，迅速對(duì)問(wèn)題答案做出判斷或猜想的思維方式 “直覺(jué)是一種人們沒(méi)有意識(shí)到的對(duì)信息的加工活動(dòng)，是在潛意識(shí)中醞釀問(wèn)題然后與顯意識(shí)突然溝通，于是一下子得到了問(wèn)題的答案?！?2、靈感思維，即長(zhǎng)期思考的問(wèn)題，受到某些事物的啟發(fā)，忽然得到解決的心理過(guò)程。靈感是人腦的機(jī)能，是人對(duì)客觀現(xiàn)實(shí)的反映。 靈感與創(chuàng)新是休戚相關(guān)的。靈感不是神秘莫測(cè)的，也不是心

13、血來(lái)潮，而是人在思維過(guò)程中帶有突發(fā)性的思維形式長(zhǎng)期積累、艱苦探索的一種必然性和偶然性的統(tǒng)一。1、 創(chuàng)造性思維的概念：即有創(chuàng)見(jiàn)的思維。 它不僅能揭示事物的本質(zhì)，而且能提出新的、具有社會(huì)價(jià)值的產(chǎn)品。2、創(chuàng)造性思維的特點(diǎn)1）突破性與求異性2）連動(dòng)性 由此及彼的連動(dòng)思維引導(dǎo)人們由已知探索未知，開(kāi)闊思路。連動(dòng)思維表現(xiàn)為 縱向連動(dòng)、橫向連動(dòng)、逆向連動(dòng)3）多向性即善于從不同的角度想問(wèn)題。這種思維的產(chǎn)生并獲得成功，主要依賴于：發(fā)散機(jī)智：在一個(gè)問(wèn)題面前，盡量提出多種設(shè)想，多種答案，以擴(kuò)大選擇余地。換元機(jī)智：靈活變換影響事物和量得諸多因素中的一個(gè)，從而產(chǎn)生新的思路 創(chuàng)優(yōu)機(jī)智：用心尋找最優(yōu)解答。不滿足對(duì)問(wèn)題和現(xiàn)象已

14、有的解答或解釋 轉(zhuǎn)向機(jī)智：在一個(gè)方向受阻時(shí)，即可轉(zhuǎn)向另一個(gè)方向。4）偶然性 在無(wú)意之中作出發(fā)明，這反映了偶然性中的洞察力。5)綜合性對(duì)已有的材料進(jìn)行深入分析，綜合概括出其規(guī)律，護(hù)理用已有的信息、現(xiàn)象、概念等組合起來(lái)，形成新的技術(shù)思想或設(shè)計(jì)出新的產(chǎn)品。一、創(chuàng)新能力的開(kāi)發(fā)1、靈感是創(chuàng)新設(shè)計(jì)的火花2、掌握創(chuàng)新設(shè)計(jì)技法的必要性3、人人都具有創(chuàng)造性4、加強(qiáng)創(chuàng)造能力的培養(yǎng)與訓(xùn)練5、矛盾是促進(jìn)創(chuàng)造的動(dòng)力6、遇到問(wèn)題要深入探索二、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本原理一）、組合原理二、還原原理三、逆反原理逆反創(chuàng)造原理與一般的做法和想法完全相反的做法和想法，亦常常能夠促進(jìn)新穎性的結(jié)果而引發(fā)創(chuàng)造。逆反原理又可分為原理逆反、屬性逆反、

15、方向逆反和大小逆反四、變性原理 變性原理指對(duì)事物非對(duì)稱的屬性如形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)、材料、位置、數(shù)量、工藝等進(jìn)行變化，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生新機(jī)構(gòu)、新事物的目的。五、移植原理 移植原理從廣義上說(shuō)，是把某一門(mén)學(xué)科的范疇、原理、方法移植到另一門(mén)學(xué)科，運(yùn)用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，將已知的概念、原理、機(jī)構(gòu)、方法等內(nèi)容直接或稍加改造后移植到其他領(lǐng)域可實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。 六、迂回原理 七、群體原理 群體創(chuàng)造原理，一定規(guī)模的群體思維有利于創(chuàng)造目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。利用人才“共生效應(yīng)”以提高自己的創(chuàng)造力是群體創(chuàng)造原理的具體應(yīng)用。一、 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)常用方法一、智爆法二、類比法類比的方法很多，除了有直接類比法、間接類比法、幻想類比法外，還有仿生類比法

16、、擬人類比法、因果類比法等。三、形態(tài)分析法四、輸入輸出法五、設(shè)問(wèn)探求法六、功能分析法 1、如何認(rèn)識(shí)創(chuàng)新意識(shí)是知識(shí)創(chuàng)新的先決條件？ 2、如何認(rèn)識(shí)創(chuàng)新與市場(chǎng)的關(guān)系？ 3、試舉例說(shuō)明什么是靈感思維。 4、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐中經(jīng)常利用綜合原理，同步帶傳動(dòng)是哪兩種傳動(dòng)的綜合？ 5、創(chuàng)造性思維是在什么基礎(chǔ)上產(chǎn)生的？與本能思維有什么區(qū)別？ 6、如何認(rèn)識(shí)群體創(chuàng)造原理？如何理解團(tuán)對(duì)精神？在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)中如何發(fā)揮團(tuán)對(duì)作用？第三章 機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì) 機(jī)械系統(tǒng)的創(chuàng)新在很大程度上取決于機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新，創(chuàng)新設(shè)計(jì)的方法有兩類：一類是指首創(chuàng)、突破及發(fā)明；另一類是選擇常用機(jī)構(gòu)，并按某種方式進(jìn)行組合，綜合出可實(shí)現(xiàn)相同或相近功能的眾多機(jī)構(gòu)

17、，為創(chuàng)新設(shè)計(jì)開(kāi)辟了切實(shí)可行的途徑。 常用機(jī)構(gòu)既包括簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)，如齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)和棘輪機(jī)構(gòu)等，也包括組合機(jī)構(gòu)，如齒輪連桿機(jī)構(gòu)、凸輪連桿機(jī)構(gòu)等。第二節(jié) 機(jī)構(gòu)形式設(shè)計(jì)的一般原則還應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則。 1.機(jī)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單 1)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈盡量簡(jiǎn)短 2)適當(dāng)選擇運(yùn)動(dòng)副 3)適當(dāng)選擇原動(dòng)機(jī) 4)選用廣義機(jī)構(gòu) 2.盡量縮小機(jī)構(gòu)尺寸 3.應(yīng)使機(jī)構(gòu)具有較好的動(dòng)力學(xué)特性 1)采用傳動(dòng)角較大的機(jī)構(gòu) 2)采用增力機(jī)構(gòu) 第三節(jié) 機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法一、機(jī)構(gòu)創(chuàng)新的組合原理 機(jī)構(gòu)的組合原理是指將幾個(gè)基本機(jī)構(gòu)按一定的原則或規(guī)律組合成一個(gè)復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，這個(gè)復(fù)雜的機(jī)構(gòu)一般有兩種形式，一種是幾種基本機(jī)構(gòu)融合，成為性

18、能更加完善、運(yùn)動(dòng)形式更加多樣化的新機(jī)構(gòu)，被稱為組合機(jī)構(gòu)；另一種則是幾種基本機(jī)構(gòu)組合在一起，組合體的各基本機(jī)構(gòu)還保持各自特征，但需要各個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作協(xié)調(diào)配合，以實(shí)現(xiàn)組合的目的，這種形式被稱作為機(jī)構(gòu)的組合。 機(jī)構(gòu)的組合方式可劃分為以下 4 種：串聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合、并聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合、復(fù)合式機(jī)構(gòu) 組合、疊加式機(jī)構(gòu)組合。 二、機(jī)構(gòu)創(chuàng)新的變性原理 連桿機(jī)構(gòu)的變異演化 1. 改變運(yùn)動(dòng)副的尺寸 2. 改變構(gòu)件的形狀和尺寸 凸輪機(jī)構(gòu)的變異演化 三、機(jī)構(gòu)創(chuàng)新的移植原理是把已知機(jī)構(gòu)中的概念、原理、結(jié)構(gòu)、方法、材料、用途等內(nèi)容運(yùn)用或遷移到一個(gè)待研究的機(jī)構(gòu)中、使其產(chǎn)生新的性質(zhì)和新的使用功能。通過(guò)類比分析，找出事物的關(guān)鍵屬

19、性，研究怎樣把關(guān)鍵屬性應(yīng)用到待研究的對(duì)象中實(shí)現(xiàn)移植。聯(lián)想、移植發(fā)明法移植創(chuàng)造原理。四、機(jī)構(gòu)創(chuàng)新的還原原理第四章 結(jié)構(gòu)方案的創(chuàng)新設(shè)計(jì) 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是將原理方案結(jié)構(gòu)化，即確定結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的材料、形狀、尺寸、加工方法、裝配方法等。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作質(zhì)量對(duì)于滿足產(chǎn)品的給你要求，保證產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性，降低產(chǎn)品成本具有重要作用。 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有的特點(diǎn)： 1）實(shí)踐性 2）細(xì)節(jié)性3）多樣性：4.1 零部件結(jié)構(gòu)方案的創(chuàng)新設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)者從一個(gè)可行或已知結(jié)構(gòu)方案出發(fā)，通過(guò)變換得到大量可行方案的過(guò)程。1、零件功能面的變異與創(chuàng)新 零件與工作介質(zhì)或與被加工物體相接觸的表面稱為功能面。通過(guò)對(duì)功能面的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，可以得到為實(shí)現(xiàn)同一功

20、能的多種結(jié)構(gòu)方案。描述功能表面的主要幾何參數(shù)有表面的形狀、尺寸大小、表面數(shù)量、位置、順序等。2.聯(lián)接方案的變異與創(chuàng)新（聯(lián)接變?cè)?.支承方案的變異與創(chuàng)新（位置變?cè)┲С械淖儺惻c創(chuàng)新包括:支點(diǎn)位置的變異；支點(diǎn)軸承的種類及其組合的變異4. 材料對(duì)零部件結(jié)構(gòu)變異與創(chuàng)新的影響（材料變?cè)┙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中既要根據(jù)功能要求合理的選擇適當(dāng)?shù)牟牧希忠鶕?jù)材料的種類確定適當(dāng)?shù)募庸すに?，并根?jù)加工工藝要求確定適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，只有通過(guò)適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)才能使所選擇的材料最充分的發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。v 要充分了解材料的力學(xué)性能：要充分了解材料的加工性能例如彈性聯(lián)軸器中的彈性元件，若采用橡膠材料，因其強(qiáng)度差壽命短，使用時(shí)需要經(jīng)常更換，因此在

21、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)為更換彈性元件在結(jié)構(gòu)上提供方便。尺寸變?cè)墙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新中最常用的變量，最適合計(jì)算機(jī)模擬。它可顯著改變產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性能。 工藝變?cè)鶕?jù)不同零件的結(jié)構(gòu)，選擇不同的零件制造工藝，最終改變零件和產(chǎn)品的制造成本、質(zhì)量以及性能的設(shè)計(jì)。4.2 提高性能的創(chuàng)新設(shè)計(jì)1. 提高零部件強(qiáng)度與剛度的變異與創(chuàng)新1）減小應(yīng)力集中2）載荷分擔(dān)3）減小接觸應(yīng)力4）減小摩擦磨損5）降噪結(jié)構(gòu)2.提高工藝性的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新1) 方便裝卡2）方便加工3）簡(jiǎn)化裝配4.3 結(jié)構(gòu)的宜人化設(shè)計(jì)1.適合人生理特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）減少疲勞的結(jié)構(gòu)夾鉗的改進(jìn)錘子的改進(jìn)手鋸的改進(jìn)改錐的改進(jìn) 2）容易發(fā)力的結(jié)構(gòu)2.適合人的心理特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)減

22、少觀察錯(cuò)誤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2)減少操作錯(cuò)誤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3)外型美與和諧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.4 新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.彈性結(jié)構(gòu)2. 快速聯(lián)接結(jié)構(gòu)3.多功能組合結(jié)構(gòu)將多個(gè)零件的功能集中在少數(shù)零件上第五章 機(jī)電一體化系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)二、機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成 機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成劃分方法主要有 3 種不同觀點(diǎn)，即五塊論、三環(huán)論、兩個(gè)子系統(tǒng)論。一個(gè)較完善的機(jī)電一體化系統(tǒng)，應(yīng)包含以下幾個(gè)基本要素：機(jī)械本體、動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、檢測(cè)傳感部分、控制及信息處理部分 2. 機(jī)電一體化應(yīng)用實(shí)例 1) 火星機(jī)器人 2) 模糊控制洗衣機(jī) 機(jī)電一體化是機(jī)械、微電子、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科的交叉融合，是將機(jī)械結(jié)構(gòu)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)集成和信

23、息處理融合在一體的現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)。上海交通大學(xué)的鄒慧君提出，從完成工藝動(dòng)作過(guò)程這一總功能要求出發(fā)， 機(jī)電一體化系統(tǒng)可劃分為廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)、傳感檢測(cè)子系統(tǒng)、信息處理及控制子系統(tǒng)。 信息處理及控制子系統(tǒng)是由檢測(cè)傳感器提供信息，根據(jù)工藝動(dòng)作過(guò)程及控制策略而實(shí)施對(duì)廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制。它是由電子計(jì)算機(jī)和軟件具體實(shí)施的。 所謂控制，就是按照給定的目標(biāo)，依靠調(diào)節(jié)能量輸入，改變系統(tǒng)行為或性能的方法學(xué)。 控制系統(tǒng)是某些在物理上受可調(diào)節(jié)能量輸入控制的一類系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)的分類 1按輸入量的特征分類 1) 恒值控制系統(tǒng) 它的系統(tǒng)輸入量為恒定值?？刂迫蝿?wù)是保證在任何擾動(dòng)作用下系統(tǒng)的輸出量為恒值，如恒溫箱控制，電網(wǎng)電壓

24、、頻率控制等 2) 程序控制系統(tǒng) 它的輸入量的變化規(guī)律預(yù)先確知，輸入裝置根據(jù)輸入的變化規(guī)律發(fā)出控制指令，使被 控對(duì)象按照指令程序的要求而運(yùn)動(dòng)，如數(shù)控加工系統(tǒng)。 3) 隨動(dòng)系統(tǒng) 它的輸入量的變化規(guī)律不能預(yù)先確知，其控制要求是輸出量迅速、平穩(wěn)地跟隨輸入量 變化，并能排除各種干擾因素的影響，準(zhǔn)確地復(fù)現(xiàn)輸入信號(hào)的變化規(guī)律，如仿形加工系統(tǒng)、火炮自動(dòng)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)等。 2按系統(tǒng)中傳遞信號(hào)的性質(zhì)分類 1) 連續(xù)控制系統(tǒng) 此系統(tǒng)中各部分傳遞的信號(hào)為隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)。連續(xù)控制系統(tǒng)通常采用微分方 程描述。 2) 離散(數(shù)字)控制系統(tǒng) 此系統(tǒng)中某一處或多處的信號(hào)為脈沖序列或數(shù)字量傳遞的系統(tǒng)。離散控制系統(tǒng)通常采 用差分

25、方程描述。 傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和基本轉(zhuǎn)換電路三部分組成(如下圖所示)。 1) 敏感元件 2) 轉(zhuǎn)換元件 3) 基本轉(zhuǎn)換電路 傳感器的分類 1) 按被測(cè)量范疇分 按該方式可分為物理量傳感器、化學(xué)量傳感器和生物量傳感器。 2) 按照能量轉(zhuǎn)換分 按照能量轉(zhuǎn)換可分為能量轉(zhuǎn)化型傳感器和能量控制型傳感器。 能量轉(zhuǎn)化型傳感器，主要由能量變換元件構(gòu)成，不需用外加電源，基于物理效應(yīng)產(chǎn)生信息；能量控制型傳感器在信息變換過(guò)程中，需外加電源供給。 3) 按使用材料分 按使用材料可分為半導(dǎo)體傳感器、陶瓷傳感器、復(fù)合材料傳感器、金屬材料傳感器、 高分子材料傳感器，超導(dǎo)材料傳感器、光纖材料傳感器和納米材料傳感器

26、等。 4) 按輸出信號(hào)分 按輸出信號(hào)可分為模擬傳感器和數(shù)字傳感器 5) 按結(jié)構(gòu)分 按結(jié)構(gòu)可分為結(jié)構(gòu)型傳感器、物性型傳感器和復(fù)合型傳感器。 6) 按功能分 按功能可分為單功能傳感器、多功能傳感器和智能傳感器。 7) 按轉(zhuǎn)換原理分 按轉(zhuǎn)換原理可分為光電轉(zhuǎn)換傳感器、機(jī)電轉(zhuǎn)換傳感器、熱電轉(zhuǎn)換傳感器、磁電轉(zhuǎn)換傳感器和電化學(xué)傳感器。 傳感器類型雖然很多，但在機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的主要是以下幾種：位移傳感器、位置傳感器、壓力傳感器、速度傳感器、紅外傳感器和聲音傳感器等。 壓力傳感器分壓阻式、應(yīng)變式和壓電式 3種。 (1) 壓阻式壓力傳感器是一種利用半導(dǎo)體材料的電阻率隨其所受壓力的變化而變化的 特性而制成的傳

27、感器。 (2) 應(yīng)變式壓力傳感器是利用壓力的作用使電阻或應(yīng)變片發(fā)生形變，從而使它們的電 阻發(fā)生變化的特性而制成的，通過(guò)檢測(cè)電阻的變化便可檢測(cè)出壓力的變化。 (3) 壓電式壓力傳感器是利用電介質(zhì)在受壓力作用時(shí)產(chǎn)生電極化現(xiàn)象，并在表面產(chǎn)生 電荷的壓電效應(yīng)來(lái)測(cè)量壓力的一種傳感器。 4. 力矩傳感器 力矩傳感器用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行件的力矩。廣泛應(yīng)用在假手上，測(cè)量手指上的力和力矩。 5. 溫度傳感器 利用熱敏電阻可以制成溫度傳感器。所謂熱敏電阻即是對(duì)熱量敏感的電阻體，其電阻值隨溫度的變化而顯著改變。 6. 超聲波傳感器 超聲波傳感器用超聲波來(lái)測(cè)量距離，在機(jī)器人上用來(lái)檢測(cè)障礙物。其原理與蝙蝠通過(guò)感覺(jué)自己所發(fā)出

28、的超聲波來(lái)測(cè)定距離的道理相同。 7光電式傳感器 這種傳感器具有體積小、可靠性高、檢測(cè)位置精度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)和傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)的很大不同之處：傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)一般是由動(dòng)力元件、傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行元件 3 個(gè)部分加上電磁、液壓和機(jī)械控制組成， 機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)和傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)的主要區(qū)別如下。 1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單2 增加了機(jī)械產(chǎn)品的功能 3使工藝過(guò)程柔性化 4操作、維修更方便 機(jī)電一體化的驅(qū)動(dòng)元件 機(jī)電一體化的驅(qū)動(dòng)元件是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主要功能的重要環(huán)節(jié)，驅(qū)動(dòng)元件種類繁多，如電機(jī) 、液壓、氣動(dòng)馬達(dá)和動(dòng)作缸、彈性元件、電磁鐵、光能馬達(dá)、形狀記憶合金等。 一般對(duì)驅(qū)動(dòng)元件有以下幾方面的要求。 (1) 功率

29、密度大。 (2) 快速性好，即加減速的扭矩大，頻率特性好。 (3) 位置控制精度高，調(diào)速范圍寬，低速平穩(wěn)。 (4) 振動(dòng)小，噪聲小。 (5) 可靠性高，壽命長(zhǎng)。 (6) 高效率，節(jié)約能源廣義機(jī)構(gòu)定義是實(shí)現(xiàn)可控運(yùn)動(dòng)或不可控運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器與由剛性、非剛性構(gòu)件組成的運(yùn)動(dòng)鏈兩者集成為一體的系統(tǒng)。 廣義機(jī)構(gòu)的種類按驅(qū)動(dòng)元件類型進(jìn)行分類如下。 (1)電動(dòng)式廣義機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)元件采用各種電動(dòng)機(jī)的廣義機(jī)構(gòu)。 (2)液壓氣動(dòng)式廣義機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)元件采用各種液、氣驅(qū)動(dòng)件的廣義機(jī)構(gòu)。 (3)彈性元件式廣義機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)元件為彈性元件的廣義機(jī)構(gòu)。 (4)形狀記憶合金式廣義機(jī)構(gòu)，采用形狀記憶合金為驅(qū)動(dòng)元件的廣義機(jī)構(gòu)。 (5)電磁式廣

30、義機(jī)構(gòu)，采用電磁元件驅(qū)動(dòng)的廣義機(jī)構(gòu)。 (6)壓電式廣義機(jī)構(gòu)，采用壓電晶體一類作為驅(qū)動(dòng)元件的廣義機(jī)構(gòu)。 (7)其他。 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)電力電子、伺服驅(qū)動(dòng)、系統(tǒng)總體技術(shù)等高新技術(shù)，因此機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)包含的內(nèi)容很多，主要從以下 3 個(gè)方面考慮。 (1)按實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作進(jìn)行廣義機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，其中包括驅(qū)動(dòng)元件、傳動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇。 (2)按被測(cè)對(duì)象物理量選擇傳感器，可分為機(jī)械、音響、頻率、電氣、磁、溫度、光、射線、濕度、化學(xué)、生理信息等。 (3)選擇控制及信息處理方法，信息的處理包括信息的傳輸、判斷、處理、決策等。 最后根據(jù)各評(píng)價(jià)系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)電一體化系統(tǒng)的綜合選優(yōu)來(lái)確定最佳方案，設(shè)計(jì)過(guò)程如下圖所示。

31、思考題 1、為節(jié)省能源，需要根據(jù)自然光的亮度來(lái)開(kāi)、關(guān)路燈，即只有在夜間或天氣很暗的時(shí)候才打開(kāi)路燈，應(yīng)該用何種器件來(lái)控制路燈的開(kāi)關(guān)？ 2、常見(jiàn)的半導(dǎo)體傳感器有如下幾種，如氣敏傳感器、味敏傳感器、色敏傳感器、視敏傳感器、聲敏傳感器、光敏傳感器和熱敏傳感器。根據(jù)題中列出的傳感器，指出日常生活中所能見(jiàn)到的什么裝置屬于上述傳感器的控制。 第6章 反求工程與創(chuàng)新設(shè)計(jì)6.1 反求工程概述通過(guò)對(duì)先進(jìn)的引進(jìn)技術(shù)消化、吸收、改進(jìn)，生產(chǎn)出技術(shù)水平更高、性能質(zhì)量更好的產(chǎn)品，從而迅速占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)。日本引進(jìn)與改進(jìn)相結(jié)合，稱為：一號(hào)機(jī)引進(jìn)、二號(hào)機(jī)改進(jìn)、三號(hào)機(jī)出口 基于引進(jìn)技術(shù)的反求工程一般有： 1、應(yīng)用過(guò)程 2、消化過(guò)程

32、3、創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程反求工程是一種現(xiàn)代快速設(shè)計(jì)方法，是消化、吸收和提高先進(jìn)技術(shù)的一系列分析方法和應(yīng)用技術(shù)的組合。以先進(jìn)產(chǎn)品設(shè)備的實(shí)物、軟件(圖紙、程序、技術(shù)文件等)或影像(圖片、照片等)作為研究對(duì)象，以現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論、方法為指導(dǎo)，以先進(jìn)測(cè)量技術(shù)、曲面重構(gòu)技術(shù)及CAD技術(shù)等為基礎(chǔ)，應(yīng)用生產(chǎn)工程學(xué)、材料學(xué)、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)新思維和有關(guān)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)且深入地分析和研究，探索掌握其關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)而開(kāi)發(fā)出同類的先進(jìn)產(chǎn)品。6.1.2 反求設(shè)計(jì)的過(guò)程反求設(shè)計(jì)分為兩個(gè)階段：1、反求分析階段 2、反求設(shè)計(jì)階段。1.宏觀分析能量分析 主要了解原產(chǎn)品采用能源方式、動(dòng)力源、能否用其他能源代替。物料分析 零、部件的形狀、材料、性

33、態(tài)以及特殊要求，如助燃、隔熱、防水等。 信息分析 系統(tǒng)中有關(guān)信息的測(cè)取、傳遞、處理、采用和控制等。 環(huán)境分析 工作環(huán)境要求如溫度、濕度、防塵、防輻射，產(chǎn)品系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的影響包括粉塵、污物、污水、振動(dòng)和噪聲等。 6.1.3 反求設(shè)計(jì)的分類 (1)實(shí)物類： 主要是指先進(jìn)產(chǎn)品設(shè)備的實(shí)物本身，稱硬件反求。 (2) 軟件類： 包括先進(jìn)產(chǎn)品設(shè)備的圖樣、程序、技術(shù)文件等，稱軟件反求。 (3) 影像類： 包括先進(jìn)產(chǎn)品設(shè)備的圖片、照片和以影像形式出現(xiàn)的資料稱影像反求。硬件反求可分為對(duì)整個(gè)設(shè)備的反求(即整機(jī)反求)、對(duì)組成機(jī)器部件的反求(即部件反求)和對(duì)機(jī)器零件的反求(即零件反求)共3個(gè)組成部分。硬件反求設(shè)計(jì)的一般過(guò)

34、程如圖所示。 6.2.1 設(shè)備實(shí)物反求6.2.2 關(guān)鍵部件反求6.2.3 機(jī)械零件尺寸精度反求設(shè)計(jì) 機(jī)械零(部)件尺寸精度應(yīng)從其所包含的基本尺寸、配合基準(zhǔn)制、配合尺寸的極限偏差(公差)、表面粗糙度和形位公差5個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行反求。6.3 軟件反求設(shè)計(jì)與創(chuàng)新1. 技術(shù)資料反求設(shè)計(jì)的特點(diǎn)1）抽象性2) 科學(xué)性3）綜合性4）創(chuàng)造性6.3.1 裝配圖反求1. 產(chǎn)品設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想2. 原理方案分析3. 結(jié)構(gòu)分析 4. 材料分析 5. 二次設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想的確定6.3.2 專利反求失效專利資源在科技創(chuàng)新中的作用概括起來(lái)主要有以下幾個(gè)方面。 (1) 使用失效專利起到輔助完成項(xiàng)目研究的作用，即可以給人啟發(fā)，從中找出

35、新的生產(chǎn)技術(shù)途徑，改進(jìn)現(xiàn)在的產(chǎn)品和工藝，增強(qiáng)產(chǎn)品和服務(wù)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。 (2) 為單個(gè)失效專利技術(shù)領(lǐng)域繼續(xù)研究的突破提供基礎(chǔ)。 (3) 基于多個(gè)技術(shù)誕生新的發(fā)明或有些技術(shù)在人們無(wú)顧慮的重新組合中，會(huì)展現(xiàn)出更好的技術(shù)效果。 (4) 使用失效專利為攻克技術(shù)難關(guān)項(xiàng)目提供主要參考資料。 (5) 使用失效專利技術(shù)是技術(shù)革新?lián)Q代的依據(jù)。 (6) 使用失效專利會(huì)誕生新的發(fā)明。 失效專利獲取 (1) 通過(guò)光盤(pán)獲取失效專利 (2)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取失效專利(3) 從常規(guī)途徑獲取失效專利(4) 國(guó)外失效專利的獲取6.4 影像反求設(shè)計(jì)影像反求法的概念影像反求設(shè)計(jì)是根據(jù)產(chǎn)品的照片、圖片等為參考資料進(jìn)行產(chǎn)品反求設(shè)計(jì)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)

36、方法。 影像反求設(shè)計(jì)是以產(chǎn)品照片、圖片、說(shuō)明書(shū)、廣告介紹、參觀印象、影視畫(huà)面等為參考資料來(lái)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)的，但是要考慮到產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特性和功能需求。為此，在運(yùn)用該方法進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要求工程技術(shù)人員必須掌握相應(yīng)的理論和分析方法，如中心投影規(guī)律，透 視變換和透視投影，透視圖的形成原理、色彩、陰影等。影像反求設(shè)計(jì)常用的方法針對(duì)影像與透視圖形成原理一致的特點(diǎn)，影像反求設(shè)計(jì)常用的方法是透視量點(diǎn)法。量點(diǎn)法是一種畫(huà)透視圖的方法，量點(diǎn)實(shí)質(zhì)是透視圖中輔助直線的滅點(diǎn)，用它來(lái)確定輔助線的透視方向，從而求得主向水平線的透視長(zhǎng)度1. 一點(diǎn)透視圖中反求實(shí)物尺寸2. 兩點(diǎn)透視圖中反求實(shí)物尺寸進(jìn)行影像反求時(shí)，可從以下幾個(gè)方面考慮：

37、 1、可從影像資料獲得一些新產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念，并進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。 2、結(jié)合到影像信息，可根據(jù)產(chǎn)品的工作要求分析其功能和原理方案。 3、根據(jù)影像信息、外部已知信息、參照功能和工作原理進(jìn)行推理，分析產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和材料。 4、為了較準(zhǔn)確地得到產(chǎn)品形體的尺寸，需要根據(jù)影像信息，采用透視圖原理求出各尺寸間的比例，然后用參照物對(duì)比法確定其中某些尺寸，通過(guò)比例求得物體的全部尺寸。5、可借助計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)來(lái)處理影像信息6.5 計(jì)算機(jī)輔助反求設(shè)計(jì)6.5.1 計(jì)算機(jī)輔助反求設(shè)計(jì)過(guò)程 計(jì)算機(jī)輔助反求設(shè)計(jì)可以分為下面幾個(gè)步驟進(jìn)行：1. 數(shù)據(jù)采集2. 數(shù)據(jù)處理3.曲面重構(gòu)4.模型重構(gòu)6.5.3 電話機(jī)的計(jì)算機(jī)輔助反求設(shè)計(jì)1

38、.電話機(jī)模型的數(shù)字化2.數(shù)據(jù)處理3.CAD造型 思考題 1、反求工程的概念。2、反求工程的分類。3、反求工程的工程分那幾個(gè)階段? 4、反求設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的區(qū)別。5、開(kāi)展反求工程研究的意義第七章 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)例1、全自動(dòng)送筷機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)例分析法、組合創(chuàng)新法、形態(tài)分析法、機(jī)構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計(jì)法等)作了一些簡(jiǎn)單的介紹，以期對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)有所啟發(fā)2、設(shè)計(jì)一臺(tái)紙幣點(diǎn)鈔機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)驗(yàn)鈔票的總功能。3、設(shè)計(jì)機(jī)械裝配生產(chǎn)線上的自動(dòng)上料裝置4、沖制薄壁零件沖床的設(shè)計(jì)5、自行車的發(fā)明與創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)選型一、執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式 1、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，間歇旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，往復(fù)擺動(dòng)。 2、直線運(yùn)動(dòng)：往復(fù)移動(dòng)，間歇往

39、復(fù)移動(dòng)，單向間歇直線移動(dòng)。 3、曲線運(yùn)動(dòng)：執(zhí)行構(gòu)件上某一點(diǎn)作特定的曲線（軌跡）運(yùn)動(dòng)。 4、剛體導(dǎo)引運(yùn)動(dòng)：一般指非連架桿的執(zhí)行構(gòu)件的剛體導(dǎo)引運(yùn)動(dòng)。 5、特殊功能運(yùn)動(dòng)：如微動(dòng)、補(bǔ)償、 換向等二、機(jī)構(gòu)選型的基本要求1、滿足工藝動(dòng)作及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的要求。 高副機(jī)構(gòu)、低副機(jī)構(gòu)、注意約束在機(jī)構(gòu)中的作用、 適當(dāng)設(shè)置調(diào)整環(huán)節(jié)。2、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)鏈要短 。3、機(jī)構(gòu)的傳力性能要好。 傳動(dòng)角（壓力角）、防止自鎖 、慣性力平衡。4、動(dòng)力源的選擇應(yīng)有利于簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)和改善運(yùn)動(dòng)質(zhì)量 。 電機(jī)（交流電機(jī)、直流電機(jī)、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、交流變頻電機(jī)）、內(nèi)燃機(jī)、液壓馬達(dá)、氣動(dòng)馬達(dá)。創(chuàng)新設(shè)計(jì)的原理與方法一、創(chuàng)新性基本原理 1、發(fā)展原理 ：

40、就是要打破舊結(jié)論，發(fā)展新事物（飛機(jī)發(fā)明、縫紉機(jī)）。 2、發(fā)散原理：就是要突破現(xiàn)有辦法，多角度思考問(wèn)題，發(fā)展新思路。 3、觸發(fā)原理：將不相關(guān)的事物，通過(guò)觸發(fā)聯(lián)系，就可得到新的啟示 。 （噴灑香水汽化器）機(jī)構(gòu)構(gòu)型的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法一、機(jī)構(gòu)構(gòu)型的變異創(chuàng)新設(shè)計(jì)1、機(jī)構(gòu)的倒置：機(jī)構(gòu)內(nèi)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件與機(jī)架的轉(zhuǎn)換。2、機(jī)構(gòu)的擴(kuò)展：以原有機(jī)構(gòu)作為基礎(chǔ)，增加新的構(gòu)件，構(gòu)成一個(gè)擴(kuò)大的機(jī)構(gòu)。3、機(jī)構(gòu)局部結(jié)構(gòu)的改變、機(jī)構(gòu)的移植與模仿、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副類型的變換）轉(zhuǎn)動(dòng)副與移動(dòng)副之間的變換；）高副與低副之間的變換。1利用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)創(chuàng)新機(jī)構(gòu)折邊式包裹包裝和模板、利用兩構(gòu)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)； 、用成型固定構(gòu)件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜動(dòng)作過(guò)程。.三、

41、基于組成原理的機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)車輪減震機(jī)構(gòu)根據(jù)機(jī)構(gòu)組成原理，可將零自由度的桿組依次聯(lián)接到原動(dòng)件和機(jī)架上去，或者在原有機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，搭接不同級(jí)別的桿組，均可設(shè)計(jì)出新的機(jī)構(gòu)、將桿組依次聯(lián)接到原動(dòng)件和機(jī)架上去，設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)；、將桿組聯(lián)接到機(jī)構(gòu)上設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)；、根據(jù)機(jī)構(gòu)組成原理優(yōu)選出合適的機(jī)構(gòu)構(gòu)型。四、基于組合原理的機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)（一）機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合 1、構(gòu)件固接式串聯(lián)、軌跡點(diǎn)串聯(lián)(二）機(jī)構(gòu)的并聯(lián)組合（三）機(jī)構(gòu)的混接式組合（四）基于組合原理的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)舉例步驟：（1）根據(jù)機(jī)械的工作原理確定執(zhí)行構(gòu)件所要完成的運(yùn)動(dòng)；（2）將執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)分解成機(jī)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)的基本運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作，分別擬訂能完成這些基本運(yùn)動(dòng)或構(gòu)型的方案；（3

42、）將上述各機(jī)構(gòu)構(gòu)型方案按某種組合方式組成一個(gè)新的復(fù)合機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律及運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)一、功能原理與工藝動(dòng)作設(shè)計(jì)之間的關(guān)系1、實(shí)現(xiàn)同一使用要求或工藝要求，可能采用不同的功能原理。例：井中取水，可采用三種不同的功能原理。2、采用不同的功能原理，必然導(dǎo)致采用不同的工藝動(dòng)作。 a）采用改變水的動(dòng)能的功能原理葉片高速旋轉(zhuǎn) b）采用改變?nèi)蒹w容積往復(fù)移動(dòng)（往復(fù)泵）； 往復(fù)擺動(dòng)（擺動(dòng)泵）；旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)泵）；3、采用相同的功能原理，也可能采用不同的工藝動(dòng)作。4、對(duì)于比較復(fù)雜的使用要求和工藝要求，往往需要多個(gè)功能原理組合成一個(gè)總的功能原理來(lái)滿足。（如自動(dòng)機(jī)：工藝要求復(fù)雜）二、 工藝動(dòng)作設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的關(guān)系三、 工藝過(guò)程設(shè)計(jì)根據(jù)已擬定的功能原理