機械創(chuàng)新設計復習試題

/什么是機構的演化或變異？什么是反求工程？機構的演化或變異是指以某機構為原始機構,在其基礎上對組成機構的各個元素進行各種性質的改變或變換,而形成一種功能不同的機構。把別的國家的科技成果加以引進,消化吸收,改進提高,再進行創(chuàng)新設計,進而發(fā)展自己的新技術,稱這一過程為反求工程。2.什么是機械？機械的特點有哪些方面？機械是用來傳遞運動或動力的能完成有用機械功的裝置,用來變換或傳遞能量、物料與信息。其特點如下：1機械首先必須是執(zhí)行機械運動的裝置。2機械必須進行物料或信息的變換與傳遞,并完成有用的機械功。3機械中必須要完成能量的轉換。3.為設計一個性能質量好,經(jīng)濟效益高的機械產(chǎn)品,在擬定機械的功能目標時必須注意哪五個方面的問題？答：1.擬定功能目標要進行可行性分析2.擬定功能目標要分清主次,要利于功能的實現(xiàn)3.擬定功能目標要利于擴大設計思路4.擬定功能目標要具有一定的超前意識5.擬定功能目標要注意產(chǎn)品的生命周期循環(huán)問題4.列舉七種以上能夠實現(xiàn)從連續(xù)轉動到連續(xù)轉動運動變換機構。答：1．齒輪傳動機構2．摩擦輪傳動機構3．瞬心線機構4．連桿機構5．帶傳動機構6．鏈傳動機構7．繩索傳動機構8．液力傳動9．鋼絲軟軸傳動機構10．萬向聯(lián)軸器5.什么是定向思維、逆向思維、形象思維和抽象思維？定向思維：基本上屬于邏輯性思維一類。其思維過程總是通過尋找合乎邏輯的、成熟的或常規(guī)的方法或途徑,循序漸進地推斷和認識事物。逆向思維：是一種反邏輯和反常規(guī)的思維方式,其思維常擺脫正常的思考途徑,以背逆正常思索途徑來尋找解決問題的方法。形象思維：這種思維形式表現(xiàn)為對事物表面特征的記印,對感知過的形象進行加工、改造,通過聯(lián)想、想象,從而創(chuàng)造出新形象的過程、想象是形象思維的一種基本方法。抽象思維：它是憑借概念、判斷、推理來概括事物的本質,揭示各事物之間的聯(lián)系與差距,從而推斷出事物具有的新概念的思維模式6.設計增力機構將鉸鏈四桿機構ABCD與搖桿滑塊機構EFG串聯(lián)組合成一個機構,實現(xiàn)滑塊G的輸出力Q增大。并簡單計算輸出力Q的大小〔用公式表達即可。解：前置子機構為鉸鏈四桿機構ABCD,后置子機構為搖桿滑塊機構DCE。若設連桿BC所受力為F,連桿CE所受力為P,則滑塊所產(chǎn)生的壓力Q為：Q=Pcosα=F×L/S×cosα。減小α和S,增大L均能增大Q力。設計時可根據(jù)要求確定α、S和L。一、填空1.創(chuàng)新思維：正向思維、逆向思維、發(fā)散思維、集中思維、橫向思維、縱向思維。2.創(chuàng)新原理：組合創(chuàng)新原理、變異創(chuàng)新原理、分離創(chuàng)新原理、逆行創(chuàng)新原理、還原創(chuàng)新原理、群體創(chuàng)新原理、完滿創(chuàng)新原理、移植創(chuàng)新原理。3.創(chuàng)新技法：缺點列丼法、希望點列丼法、屬性列丼法、635法、頭腦風暴法、檢核表法、形態(tài)學分析法、物-場分析法。4.創(chuàng)造學之父是奧斯本,他發(fā)明了頭腦風暴法和檢核表法。5.阿奇舒勒發(fā)明了Triz理論即發(fā)明問題解決理論。五大核心內容：1.創(chuàng)新思維方法與問題分析方法。2.技術系統(tǒng)進化法則。3.技術矛盾解決原理。4.創(chuàng)新問題標準解法。5.發(fā)明問題解決算法ARIZ。6.基于物理、化學、幾何學等工程學原理而構建的知識庫6.Triz理論中,沖突解決矩陣原理有39個工程參數(shù)和40個發(fā)明問題解決原理可供應用；物-場分析法提出了76種標準解。二、名詞解釋1.逆向思維：一種反邏輯反常規(guī)的思維斱式其思維通常擺脫正常的思維途徑,以背逆能正常思索途徑來尋找解決問題的解決斱法,思維要點：不揮手段,反其道行之。發(fā)散思維：輻射思維,擴散思維,分散思維,求異思維,開放思維,已解決問題為中心運用橫向縱向逆向分合顛倒質疑對稱等思維斱法,找出盡可能多的答案。橫向思維：同一階段不同事物之間的比較,具有同時性,橫斷性,開放性。2.635法："又稱默寫式智力激勵法、默寫式頭腦風暴法是德國人魯爾已赫根據(jù)德意志民族習慣于沉思的性格提出來的以及由于數(shù)人爭著發(fā)言易使點子遺漏的缺點,對奧斯本智力激勵法進行改造而創(chuàng)立的,每次會議有6人參加坐成一圈,要求每人5分鐘內在各自的卡片上寫出3個設想,故名"635"法,然后由左向右傳遞給相鄰的人。每個人接到卡片后,在第二個5分鐘再寫3個設想,然后再傳遞出去。如此傳遞6次,半小時即可進行完畢,可產(chǎn)生衛(wèi)生108個設想。3.頭腦風暴法：稱為互動思維,頭腦風暴法又可分為直接頭腦風暴法〔通常簡稱為頭腦風暴法和質疑頭腦風暴法〔也稱反頭腦風暴法。前者是在專家群體決策盡可能激發(fā)創(chuàng)造性,產(chǎn)生盡可能多的設想的方法,后者則是對前者提出的設想、方案逐一質疑,分析其現(xiàn)實可行性的方法4.情商：了解自己的情緒；管理自己的情緒；自我激勵；了解他人的情緒；管理人際關系。丹尼爾·戈爾曼接受了薩洛維〔P.Salovery的觀點,認為情感智商包含五個主要方面：1.了解自我,監(jiān)視情緒時時刻刻的變化,能夠察覺某種情緒的出現(xiàn),觀察和審視自己的內心體驗,它是情感智商的核心,只有認識自己,才能成為自己生活的主宰。2.自我管理,調控自己的情緒,使之適時適度地表現(xiàn)出來,即能調控自己。3.自我激勵,能夠依據(jù)活動的某種目標,調動、指揮情緒的能力,它能夠使人走出生命中的低潮,重新出發(fā)。4.識別他人的情緒,能夠通過細微的社會信號、敏感地感受到他人的需求與欲望,是認知他人的情緒,這是與他人正常交往,實現(xiàn)順利溝通的基礎。5.處理人際關系,調控自己與他人的情緒反應的技巧。三、簡答1.大學生如何提高創(chuàng)新能力〔創(chuàng)造力？答：從五個方面：智商、情商、知識、創(chuàng)新素養(yǎng)、環(huán)境。2.什么是創(chuàng)造學第一、第二定律,并談談你的理解。答：第一定律：人人都有創(chuàng)造潛力；第二定律：人的創(chuàng)造潛力是可以通過培養(yǎng)開發(fā)而得到提高結合自己的實際談談對以上兩個定律的理解。3.如何提高想象力？首先是知識,大量攝取知識讓想象力充分發(fā)揮。不過只靠知識增進想象力是不夠的,你必須做到想象力無處不在才行。人生感悟,智慧,想法,人生經(jīng)歷等等也可成為想象力。〔想象力就是無處不在想象力是可以鍛煉的,所謂萬事起頭難,只要運用的久,想象力就豐富了。至於如何鍛煉就視人而定。想象力也可靠情緒激發(fā),只要接觸到某些事物或是腦海里想到某些東西,情緒受到感觸,想象力自然而然的就出來了。有時還會源源不斷不過想象力是不會伴隨著煩惱或焦慮出現(xiàn),這是必須知道的事項?！材阒詴栠@問題想必你一定是極其焦慮,趕快去除這沒用的情緒。4.Triz理論的主要理論體系有：系統(tǒng)進化理論；發(fā)明等級問題；理想化解決斱法；沖突解決矩陣；物-場分析法；ARIZ〔計算機輔助創(chuàng)新四、分析題1.組合創(chuàng)新原理設計一種夾緊裝置戒沖壓裝置,并列出力的放大解決目錄。2.再生運動鏈對夾緊裝置戒者牛頭刨床：先分析有幾個桿、幾種運動副組成,然后寫拓撲矩陣,畫運動鏈圖。3.物-場分析法結合給出實例建立物-場模型例1.建立破碎機的物-場模型,改變力場：沖擊力、擠壓、碾壓、摩擦例2.設計一款地板毛發(fā)清除器,場：粘結,開發(fā)：靜電式的毛發(fā)清除器。一：名詞解釋1.創(chuàng)新：人類運用已有的知識,技能和經(jīng)驗,研究新事物,解決新問題,產(chǎn)生新的思想及物質成果,用以滿足人類物質及精神生活需求的社會實踐活動。2.設計：一種創(chuàng)造性的實踐活動,創(chuàng)新性是對設計的基本要求,是設計的基本屬性,人類社會中的一切物質文明成果都是設計的產(chǎn)物。3.功能原理設計的基本方法：首先通過發(fā)散思維的方法,盡可能廣泛,全面的探索各種可能的功能原理方案,然后通過收斂思維的方法,對這些方案進行分析,比較,評價,從中選擇最適宜的功能原理方案。a>分功能：復雜裝置的總功能需要通過裝置中各部分的組合與協(xié)調來實現(xiàn),裝置各部分所完成的功能。4.縮放作用：指改變能量,物質及信息的大小。5.存儲：對能量,物質及信息在一定時間范圍內保存。6.如果設計矩陣為對角形矩陣,每一項功能可以被一個參數(shù)滿足。7.耦合設計：設計矩陣不能保證滿足功能要求的獨立性。8.反饋：從主機構運動過程中提取出信息,實時的輸入到主機構中去。9.運動獨立性：各機構的運動是互相獨立的。10.運動相關式：各組合機構的運動相互見有一定影響。11.連桿類配：將機構轉化為一般化運動鏈后,可以得到一個或幾個運動鏈,每一個運動鏈中包含不同數(shù)量的運動副和桿。二：填空1.創(chuàng)新兩個顯著特征：新穎性,實用性。2.工藝系統(tǒng)三要素：作用場,工作頭形狀,工作頭運動方式。3.基本邏輯功能元包括：與,或,非。4.機構并聯(lián)組合方法：①型并聯(lián),②型并聯(lián),③型并聯(lián)5.結構組合創(chuàng)新設計方法：同類組合,異類組合,功能附加組合,材料組合。6.社會需求具有：多樣性,動態(tài)性。7.相對論,量子力學和原子理論構成了20世紀科學技術發(fā)展的三XX論。8.實現(xiàn)技術進步通常有兩種途徑：一種是技術引進,另一種是自主開發(fā)。9.功能元素應具備：基本,完備,可解。10.創(chuàng)造力開發(fā)的具體內容可以分為三個方面：創(chuàng)造力的發(fā)現(xiàn),創(chuàng)造力的培養(yǎng),創(chuàng)造力的整合。四：簡答題1.發(fā)現(xiàn)問題解決理論的重點內容：在于如何確定出現(xiàn)在技術系統(tǒng)中的沖突種類,如何表達沖突以及如何確定解決沖突的方法。2.功能元素的三大特征1.基本：即他們不能被繼續(xù)分解。2.完備：即用它們可以組合成任意復雜的機械功能。3.可解：即對每一項功能元素至少存在一種解法。3.機構串聯(lián)組合通常為了實現(xiàn)兩個目的1.改善原有機構的運動特征。2.使組合機構具有基本機構的特征。4.工藝功能求解的方法1.為新的工藝系統(tǒng)選擇作用場和工作頭。2.改善已有工藝系統(tǒng)中的作用場和工作頭。3.為已有的工藝系統(tǒng)添加新的作用場和工作頭。4.為已有的工藝系統(tǒng)選用新的作用場和工作頭。5.結構創(chuàng)新設計引入要素〔p113~p1181.彈性結構2.快速連接結構3.組合結構4.智能結構6.機構再生運動鏈方法步驟1.從一個性能良好的原始機構出發(fā),將其還原為同源的一般化運動鏈。2.根據(jù)推理得到與之同源的所有再生運動鏈。3.通過篩選,施加約束,得到所有可行運動鏈。4.再通過評價,選擇,得到最適宜的機構。7.技術移植的主要類型1.技術原理式移植2.技術手段式移植3.技術結構性移植4.技術功能式移植8.功能原理設計方法和作用1.功能原理設計的創(chuàng)新會使產(chǎn)品的品質發(fā)生質的變化。2.功能原理設計是提高產(chǎn)品競爭力的重要手段。3.功能原理設計的基本方法：首先通過發(fā)散思維的方法,盡可能廣泛,全面地探索各種可能的功能原理方案,然后通過收斂思維的方法,對這些方案進行分析,比較,評價,從中選擇最適宜的功能原理方案。9.探索自然效應的常用方法1.在已知的自然效應中探索可用的自然效應。2.發(fā)現(xiàn)新的自然效應。3.創(chuàng)造新的自然效應。10.機構變異的目的1.改變機構運動性質進行演化變異。2.開發(fā)機構的新功能。3.研發(fā)新機構,改善機構的受力狀態(tài),提高機構強度,剛度和精度。11.機構一般化原則1.將非剛性構件轉換成剛性構件。2.將非連桿轉換為連桿。3.將高副轉化為低副。4.將非轉動副轉化為轉動副。5.將機構轉化為運動鏈。6.轉化保持自由度不變。12.綠色設計的內容1.材料選擇2.延長使用壽命3.可拆卸設計4.回收設計考試題型：選擇題、簡答題、分析題1.創(chuàng)新設計的類型和特點？答：創(chuàng)新設計的類型：開發(fā)設計、變異設計和反求設計。創(chuàng)新設計的特點：獨創(chuàng)性〔新穎性、實用性、多方案優(yōu)選。2.什么是還原創(chuàng)造原理？簡述還原創(chuàng)造的基本模式。答：還原創(chuàng)造原理：是指創(chuàng)造者回到"創(chuàng)造原點"進行創(chuàng)新思考的一種創(chuàng)造模式。創(chuàng)造原點：驅使人們創(chuàng)造的最基本的出發(fā)點或歸宿。還原換元是還原創(chuàng)造的基本模式。還原換元是指先還原后換元。還原思考時,不以現(xiàn)有事物的改進作為創(chuàng)造的起點,沿著現(xiàn)成技術思想的指向繼續(xù)同向延伸,而是首先拋棄思維定勢的影響,追本溯源使創(chuàng)造起點還原到創(chuàng)造原點,再通過置換有關技術元素進行創(chuàng)造。例如靜電保鮮方法,并開發(fā)設計出電子保鮮裝置。無扇葉新型風扇。3.設問探求法的特點及應用。答：特點：〔1設問探求是一種強制性思考,有利于突破不愿提問的心理障礙?！?設問探求法是一種多角度發(fā)散性思考,廣思之后再深思和精思,是創(chuàng)造性思考的規(guī)律?！?設問探求法提供了創(chuàng)造活動最基本的思路。應用：自行車的新創(chuàng)意：〔1有無其他功能創(chuàng)造出多功能保健自行車。〔2能否改變創(chuàng)造出太空自行車?！?能否借用創(chuàng)造出自助自行車〔4能否代用創(chuàng)造出新材料自行車等。4.什么是移植創(chuàng)造原理及其基本特征？答：移植創(chuàng)造原理：借取用某一領域的科學技術成果,引用或滲透到其他領域,用以變革或改造已有事物或開發(fā)新產(chǎn)品,就是移植創(chuàng)造。移植創(chuàng)造的基本特征：〔1移植是借用已有技術成果進行新目的下的再創(chuàng)造,它使已有技術在新的應用領域得到延續(xù)與拓展?！?移植實質上是各種事物的技術和功能相互之間的轉移和擴散。〔3移植領域之間的差別越大,則移植創(chuàng)造的難度也大,成果的創(chuàng)造也愈明顯?！才e例：磁性軸承、二進制原理的移植創(chuàng)造、陶瓷發(fā)電機、方形罐頭自動貼商標機5.綜合創(chuàng)造的基本特征答：綜合創(chuàng)造的基本特征：〔1綜合能發(fā)掘已有事物的潛力,并使已有事物在綜合過程中產(chǎn)生出新的價值?！?綜合不是將研究對象的各個構成要素進行簡單的疊加或組合,而是通過創(chuàng)造性的綜合使綜合體的性能發(fā)生質的飛躍。〔3綜合創(chuàng)造比起創(chuàng)造一種全新的事物來在技術上更具有可行性和可靠性,是一種實用性的創(chuàng)造思路。6.創(chuàng)造性思維的形成過程答：儲存準備階段——懸想加工階段——頓悟階段7.原理方法的設計步驟和各階段應用的主要方法。答：答：明確任務求總功能←———〔抽象—————黑箱法總體方案分析←—〔搜索—————創(chuàng)造技法、設計目錄求功能元←———〔分解—————功能樹求功能元解←——〔搜索—————創(chuàng)造技法、設計目錄系統(tǒng)原理解←——〔組合—————形態(tài)學矩陣最值原理方案←—〔收斂—————評價法8.什么分離創(chuàng)造原理及其基本特征？答：分離創(chuàng)造原理：是把某一創(chuàng)造對象進行科學的分解或離散,使主要問題從復雜現(xiàn)象中暴露出來,從而理清創(chuàng)造者的思路,便于人們抓住主要矛盾或尋求某種設計特色。分離創(chuàng)造原理的基本特征：1.分離能沖破事物原有形態(tài)的限制,在創(chuàng)造分離中能產(chǎn)生新的價值。2.分離雖然與綜合思路相反,但并不是相互排斥的兩種思路,在實際創(chuàng)造過程中,二者往往要相輔相成。1、創(chuàng)新思維的形成過程大致可分為三個階段,即儲存準備階段、思想加工階段、悟階階段。P262、技術創(chuàng)新包括在三個基本的方面：一是產(chǎn)品創(chuàng)新、二是過程創(chuàng)新、三是技術的擴散。P23、江澤民同志指出：創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力。P24、創(chuàng)新是人類文明進步、技術進步、經(jīng)濟發(fā)展的原動力,是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎。P15、我國人才培養(yǎng)改革的重點,是要加強對學生的素質教育和創(chuàng)新能力培養(yǎng),鼓勵學生個性發(fā)展。6、新穎性是指對社會、對思維者來說是前所未有的。7、直觀的講創(chuàng)新就是創(chuàng)造新思維、新發(fā)明、新方法、新技術或新產(chǎn)品。8、胡錦濤總書記向全黨全國發(fā)出了：大力提高我國科技自主創(chuàng)新能力,走出一條具有中國特色的科技創(chuàng)新的路子。9、創(chuàng)新思維具有突破性、求異性、連動性、多向性、偶然性、綜合性等特點。10、機械創(chuàng)新設計具有獨特性、實用性和多方案選優(yōu)等特點。11、我國專利法將專利分為三種,即發(fā)明專利、實用新型專利和外觀專利。12、在我國獲得專利權的三個實質性條件是新穎性、創(chuàng)造性和實用性。13、設計的本質就是革新和創(chuàng)造。14、機械創(chuàng)新設計要完成的一個核心內容,就是要探索機械產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)明的機理、模式及方法。15、機械創(chuàng)新設計的目標是由所要求的機械功能出發(fā),改進、完善現(xiàn)有機械或創(chuàng)造發(fā)明新機械實現(xiàn)預期的功能。16、想象能力和思維能力是創(chuàng)造力的核心。17、創(chuàng)造發(fā)明可以定義為把意念轉變成新的產(chǎn)品或工藝方法等的過程。18、創(chuàng)新思維是人們從事創(chuàng)造發(fā)明的源泉,是創(chuàng)造原理和創(chuàng)新技法的基礎。19、最常用的創(chuàng)新技法有：智力激勵法、提問追溯法、聯(lián)想類推法和組合創(chuàng)新等技法。20、創(chuàng)新原理有以下幾種：組合原理、分離原理、還原原理、移植原理、迂回原理和完滿原理。21、組合原理創(chuàng)新可分為：同類組合、異類組合、附加組合和綜合組合等類型。22、分離原理創(chuàng)新可分為：結構分離創(chuàng)新和市場細分創(chuàng)新。23、移植原理創(chuàng)新可分為：原理移植、結構移植、材料移植和綜合移植等類型。24、完滿原理創(chuàng)新可分為：缺點列舉法、希望點列舉法和設問探求法等類型。25、分離原理是把某一創(chuàng)造對象進行科學的分解或離散,使主要問題從復雜現(xiàn)象中暴露出來,從而理清創(chuàng)造者的思路,便于人們抓住主要矛盾或者尋求某種設計特色。26、分離原理是將事物打破并分解,而組合原理則提倡組合和聚集,兩者的思路相好相反。27、同物組合創(chuàng)新技法,是指將兩個或兩個以上、相同或相似產(chǎn)品進行自組。28、異物組合創(chuàng)新技法,是指兩種或兩種以上不同領域的產(chǎn)品或技術進行有機的組合。29、附加〔主附組合創(chuàng)新技法,是指在原有產(chǎn)品中補充