1 緒論1
1.1 創(chuàng)新設計概述 1
1.1.1 設計與創(chuàng)新 1
1.1.2 創(chuàng)新設計 2
1.2 創(chuàng)新教育與創(chuàng)新人才的培養(yǎng) 3
1.2.1 創(chuàng)新教育 3
1.2.2 創(chuàng)新人才的特點 3
1.2.3 創(chuàng)新人才的培養(yǎng) 4
習題 6

2 創(chuàng)新思維與技法7
2.1 創(chuàng)新思維 7
2.1.1 創(chuàng)新思維的特點 7
2.1.2 創(chuàng)新思維的過程 8
2.1.3 創(chuàng)新思維的方式 8
2.2 創(chuàng)新技法 13
2.2.1 觀察法 13
2.2.2 類比法 14
2.2.3 移植法 15
2.2.4 組合法 16
2.2.5 窮舉法 16
2.2.6 集智法 17
習題 19

3 機械系統(tǒng)方案設計的創(chuàng)新21
3.1 機械系統(tǒng) 21
3.1.1 機械系統(tǒng)的組成 21
3.1.2 機械系統(tǒng)的特性 21
3.1.3 機械系統(tǒng)設計的內(nèi)容 22
3.2 產(chǎn)品規(guī)劃的創(chuàng)新問題 22
3.2.1 產(chǎn)品進化曲線 23
3.2.2 技術系統(tǒng)進化法則 23
3.2.3 產(chǎn)品的系列化 24
3.2.4 產(chǎn)品功能的集成與組合 25
3.2.5 產(chǎn)品技術的擴展與滲透 25
3.2.6 開發(fā)新產(chǎn)品 25
3.3 方案設計的創(chuàng)新問題 26
3.3.1 功能分析與綜合 26
3.3.2 原理綜合 29
3.3.3 構型綜合 48
3.4 方案設計的評價 52
3.4.1 方案評價的內(nèi)容及指標 52
3.4.2 評價方法 52
習題 54

4 機構的創(chuàng)新設計55
4.1 機構的變異設計與創(chuàng)新 55
4.1.1 運動副的變異與演化 55
4.1.2 構件的變異與演化 59
4.1.3 機構的擴展 61
4.1.4 機構的倒置 62
4.1.5 機構的等效代換 64
4.1.6 機構的移植 68
4.2 機構組合設計與創(chuàng)新 70
4.2.1 串聯(lián)式組合 71
4.2.2 并聯(lián)式組合 76
4.2.3 封閉式組合 79
4.2.4 裝載式組合 84
4.3 機構再生設計與創(chuàng)新 86
4.3.1 一般化運動鏈 86
4.3.2 桿型類配 87
4.3.3 運動鏈組合 90
4.3.4 機構再生設計實例——飛機起落架的再生設計 93
4.3.5 機構再生設計實例——縫紉機送布機構的再生設計 94
4.4 廣義機構的應用 98
4.4.1 彈簧蠕行管道機器人 99
4.4.2 滾動杠桿的杠桿棘輪機構 99
4.4.3 聲音輪機構 99
4.4.4 厚度電測儀的杠桿機構 99
4.4.5 氣動商標自動粘貼機構 99
習題 100

5 機械結構設計與創(chuàng)新103
5.1 實現(xiàn)零件功能的結構設計與創(chuàng)新 103
5.1.1 功能分解 103
5.1.2 功能組合 106
5.1.3 功能移植 108
5.2 結構元素的變異與演化 109
5.2.1 軸轂連接的結構元素變異與演化 109
5.2.2 離合器的結構元素變異與演化 111
5.2.3 棘輪傳動的結構元素變異 111
5.2.4 各種槽銷結構元素的變異 111
5.2.5 新型聯(lián)軸器的結構特點 112
5.2.6 改善工作性能的結構變異 112
5.3 適應材料性能的結構設計與創(chuàng)新 113
5.3.1 揚長避短 114
5.3.2 性能互補 114
5.3.3 結構形狀變異 116
5.4 方便制造與操作的結構設計與創(chuàng)新 116
5.4.1 加工工藝的結構構型 116
5.4.2 裝配輸送的結構構型 118
5.4.3 簡單結構 119
5.4.4 宜人結構 121
5.5 用模塊拼接法進行結構的創(chuàng)新 123
習題 124

6 反求設計與創(chuàng)新126
6.1 概述 126
6.1.1 反求問題的提出 126
6.1.2 反求設計的含義 127
6.1.3 反求設計的研究對象 127
6.2 反求設計的內(nèi)容與過程 128
6.2.1 反求設計的主要內(nèi)容 128
6.2.2 反求設計的主要過程 132
6.3 反求實例分析 134
6.3.1 原理方案的反求實例 134
6.3.2 機構構型的反求實例 134
6.3.3 實物反求實例 136
6.3.4 精度反求實例 137
6.3.5 圖像資料的反求設計實例 138
習題 139

7 典型機械的創(chuàng)新與進化140
7.1 機床 140
7.1.1 機床的產(chǎn)生 141
7.1.2 機床的發(fā)展 141
7.1.3 現(xiàn)代機床與展望 142
7.2 動力機 146
7.2.1 蒸汽機 146
7.2.2 內(nèi)燃機 147
7.3 機器人 149
7.3.1 工業(yè)機器人 149
7.3.2 智能機器人 152
7.4 自行車 155
7.4.1 自行車的產(chǎn)生 155
7.4.2 自行車的演變與發(fā)展 155
7.4.3 自行車的進一步開發(fā) 156
7.5 靜電紡絲設備 158
7.5.1 靜電紡絲的產(chǎn)生 158
7.5.2 陣列式毛細管靜電紡絲設備 159
7.5.3 無針溶液靜電紡絲設備 159
7.5.4 無針溶體靜電紡絲設備 160
習題 161

8 創(chuàng)新實例與分析162
8.1 多功能齒動平口鉗 162
8.2 機械式停水自閉水龍頭 164
8.3 防傾翻輪椅 165
8.4 飲料瓶撿拾器 167
8.5 穿戴式蘋果采摘器 168
8.6 趣味梅花樁 170
8.7 自動配重式自行車停放裝置 172
8.8 多功能助力起床床墊 173

參考文獻176