机械创新设计思考与练习.pdfVIP

思考与练习

1、有哪些常见的创新思维方法，举一个历史上用创新思维发明创造或解决问题的实例。

答：1.群体智慧法2.系统分析法3.联想法4.类比法5.仿生法6.组合创新法7.反求设计8.功能

设计法

2、想一想，可以用什么原理快速除雪，你在想出这些方法时采用了什么思维方法。

答：（1.除浮雪设备快速除雪设备：通常指在卡车底盘上安装除雪铲主要用于清除未经压实的浮雪。作业

速度一般在60Km/h—90Km/h。

（2.除压实雪设备：指平地机主要用于清除已经被压实的积雪。

（3.除厚雪设备：通常指在装载机上加装推雪铲和轮式推土机，主要用于清除较厚的积雪。常见的除厚雪

设备还有抛雪器，雪犁等。

（4.吹雪设备：利用高压气流将积雪吹向一侧的设备。（薄雪）

（5.扫雪设备：利用滚刷或刮板刷将积雪清除的设备。

（6撒盐设备：能够控制撒布宽度和撒布量的专用机械，通常安装在卡车上，主要用于撒布防滑材料和融

雪剂。

3、在手锯的基础上发挥你的想象力、运用变异创新设计方法，设计电动机械锯，给出不少于4种方案，并

说明相互之间的变异过程。

答：曲柄滑块机构滑块端设置锯条电动机带动曲柄旋转运用滑块的往复运动来完成锯削功能。

4、你见过几种桥梁，说明他们之间的区别和联系（形状、结构和受力），并构思一种新的桥梁。

答：斜拉桥悬索桥高架桥拱桥梁式桥

梁式桥在竖直荷载作用下，梁的截面只承受弯短，支座只承受竖直方向的力。多孔架桥的梁在桥墩

上不连续的称为简支梁。在桥墩上连续的称为连续梁，在桥墩上连续，在桥孔内中断，线路在桥孔内过渡到

另一根梁上的称为悬臂梁。支承在悬臂上的简支架称为挂梁，伸出有悬臂的梁称为锚梁。架式桥的梁身可以

做成实腹的，也可以做成空腹的，称为桁梁。

5、试使用发散思维和变异创新原理，对四杆机构进行创新设计，看你能得出多少种在运动形式、结构形式、

功能特点等方面存在差异的机构

答：

1.运动副的扩大2.转动副的扩大

6、分析下面的轮系，结合机械原理的知识和组合创新原理的学习，说明他们分别属于哪种组合方式，并说

明这样组合的目的。

（1）（2）

答：（1）为并联I型组合，并联的两个子机构、类型、形状尺寸完全相同，并对称布置。它主要用于改善机

构的受力状态、动力特性、自身的动平衡，解决机构运动中的止点问题及输出运动的可靠性以及运动的合成

等问题。

（2）为并联III型组合，运用III型机构组合可以改善受力状态。

7、画图说明反求工程（设计）的一般化过程，为什么反求设计强调剖析原产品时在“求”上狠下功夫，吃透

原设计；而设计时在“改”和“创”上作文章，说明在进行反求设计时，会用到哪几种思维方式。

答：

反求设计是以先进的产品或技术作为对象，进行深入的分析研究，探索掌握其关键技术，在消化、吸收的基

础上，开发出同类型创新产品的设计。反求设计的着眼点在于对原有实物进行修改和再设计后而制造出新的

产品，反求设计强调在剖析先进产品时，要吃透原设汁，找出原设计中的“绝招”、“诀窍”和关键技术，

尤其要找出原设计中的缺陷，然后在再设计中突破原设计的局限，在较高的起点上，以较短的时间设计出竞

争力更强的创新产品。

8、畅想未来的社会

计算机、飞机、机器人、交通、家居、医疗、工厂、农业、娱乐……

答：

9、设计一个病床的角度调节装置，画出其机构简图，你的设计蕴含了什么创新原理或采用了哪种创新思维。

答：

10、说明三爪卡盘的结构，它符合什么组合原理？

答：用伏打扳手旋转锥齿轮，锥齿轮带动平面矩形螺纹，然后带动三爪向心运动，因为平面矩形螺纹的螺

距相等，所以三爪运动距离相等，有自动定心的作用。三爪卡盘是由一个大锥齿轮，三个小锥齿轮，三个

卡爪组成。三个小锥齿轮和大锥齿轮啮合，大锥齿轮的背面有平面螺纹结构，三个卡爪等分安装在平面螺

纹上。当用扳手扳动小锥齿轮时，大锥齿轮便转动，它背面的平面螺纹就使三个卡爪同时向中心靠近或退

出。符合III型并联组合，相同输入，有三个输出。

11、一个生产系统要求有两个执行件，一个输入元件，两个执行件的动作要求是：执行件1作往复运动，有

一定急回特性，行程为500mm，执行件2在1返程时作单向移动，行程为2mm.试设计这个机构。画出这