化工原理创新设计

1、机械创新设计实例,联轴器功能机械中用来联接两轴使之一同回转并传递扭矩。任务的提出各类机械、机床的转速、载荷、工作环境变化多端，要求设计人员不断研制新型的联轴器或改进联轴器以适应不同的工况。,实例一 联轴器的创新设计,十字滑块联轴器,链条联轴器,弹性圈柱销联轴器,齿轮联轴器,万向联轴器,尼龙柱销联轴器,夹壳联轴器,蛇形弹簧联轴器,可移式联轴器开发创新设计,1. 工作原理的创新构思确定可变元素A联接功能；B传递功能；C补偿功能变化可变元素实现联接的作用效应形联接、力联接、化学分子联接等。实现形联接的措施 键、十字滑块、。

2、第十一章 机械创新设计实例,第一节 平动齿轮传动装置的创新设计案例分析,第二节 机构应用创新设计案例分析,第三节 箭杆织机打纬凸轮机构的创新设计案例分析,本章主要用于自学,可讲一个具体实例说明即可,第一节 平动齿轮传动装置的创新设计案例分析,一、机构串联组合：平行四边形机构与外齿轮机构进行串联组合，由于外齿轮Z1随同连杆做平动，称为 平动齿轮传动机构。设曲柄长度等于二齿轮中心距LAB = O1O2 = r1+r2 = m（Z1+Z2）/2根据机构瞬心原理，可有：,进行整理后，可有：,平行四边形机构与外啮合齿轮组合后，可获得 增速机构。但外形。

3、第二节 创造技法,创造技法是创造学家根据创造性思维发展规律总结出的创造发明的一些原理、技巧和方法,移植法 头脑风暴法 默写式头脑风暴法 KJ法 集思广益法 德尔菲法 戈登法 NM法 卡片法 联想法 组合法 设问法,移植法,技术手段移植法,技术原理移植法,技术功能移植法,将电吹风技术手段移植称冷暖式空调帽,通过簧片振动传声，发明电话,由烽火传信号到电报传信号，发明电报,发明者把某一技术领域中的技术手段和方法，移植应用到另一技术领域，从而得到新发明,头脑风暴法,1、头脑风暴法小组的组成设立两个小组，每组成员各为6-12人。第一组为。

4、创新设计实例讨论,自行车设计,一试身手,自行车 黑箱,人力,风力,电力,太阳能,输入,输出,来自外界的影响,光 风 雨 雪 泥 台 振 载 障泞 阶 动 物 碍,对外界的影响,转动行走,负重载人,一人、多人成人、儿童,负重载物,发电,照明视听野炊,占据 交通 碰空间 堵塞 撞,自行车“黑箱”图,总功能确定,总功能分解,分功能解,解的组合（总功能解）,实例,摇杆式自行车,齿轮传动自行车,水下自行车,高速自行车,不同材料的自行车,躺式自行车,双人自行车,折叠自行车,摩托自行车,汽车的演变与创新,1 早期的汽车,奔驰一号 1885,戴姆勒一号 1886,2 现代的汽车的。

5、一、课程设计目的：,1. 综合运用理论知识，进行机械系统运动方案设计和主要机构的设计。,3训练从事机械设计工作的基本技能，包括设计计算、查阅资料、工程绘图、计算机操作等方面的能力。,2培养分析问题、解决问题的能力及创新意识和创造能力。,机械原理课程设计,题目3: 压床主运动机构设计,二、课程设计内容：,题目1: 牛头刨床刨刀的往复运动机构设计,题目2: 颚式破碎机设计,题目4: 专用机床的刀具进给和工作台转位机构设计,题目5: 汽车风窗刮水器机构设计,题目6: 洗瓶机推瓶机构设计,题目7: 铁板输送机构设计,课题8: 半自动平压模切机机。

6、1,第四章 创新技法,2,创新技法,4.1 需求创新法 4.2 群体集智法 4.3 系统分析法 4.4 联想类比法 4.5 机遇创新法 4.6 组合创新法,3,4.1 需求创新法,发现或发掘人们需求 发明创造产品 社会欢迎 4.1.1 发现需求创新法 需要是创造的引信！ 例1：母子雨衣的发明！,4,4.1 需求创新法,发现或发掘人们需求 发明创造产品 社会欢迎 4.1.1 发现需求创新法 抱怨是创造的信号！ 例2：电炉的发明！19世纪末美国记者休斯辞职发明家用电器家庭主妇调查一无所获偶然朋友家做客汤中煤油炉电炉,5,4.1 需求创新法,发现或发掘人们需求 发明创造产品 社会欢迎 4.1。

7、工业设计概论,产品创新设计,第一节：相关术语与定义 第二节：产品创新设计的市场导向 第三节：产品创新设计的内容 第四节：产品创新设计的方法 第五节：产品创新设计的程序,目录,从企业产品策略到项目定案的创新,从产品策划到项目批准共包括四个阶段：,第一步：寻找产品机会缺口： 第二步：分析、理解产品价值机会： 第三步：赋予合理的造型和功能特征， 第四步：实现产品价值机会，转化成顾客需求的期望值。,一个好的设计师必须具备：,1、问题的把握能力； 2、认识问题的能力； 3、提出问题的能力； 4、解决问题的能力；,创新设计的目的。

8、创 新 概 论,本章主要介绍三个问题，即：通过本课程的学习我们将学到些什么？（学什么？）为什么我们要学习这门课程？（为什么学？）如何学好本课程？（如何学？）,机械系统创新设计,创新方法 机械创新设计方法 机构的创新设计 结构的创新设计 反求工程,创新设计概述,1.设计设计是什么？实际上，设计本身就是一种创造，是人类进行的一种有目的、有意识、有计划的活动。人类开始的设计是一种单凭直觉的创造活动。后来设计发展成为不再仅仅为了生存，而上升到为了生活质量的提高和满足精神上的某种需要。人们开始利用数学与物理的研究成果解。

9、物流四班物流创新大赛方案,关于农超对接和运输优化方案设计,背景：农产品进入超市要经过收购商、区域市场、批发市场、二级批发、农贸市场、超市等多个环节。超市从基地直接进货，至少可以省掉三、四个流通环节，按每一环节增加5%-10%的成本计算，可以降低流通成本20%-40%。再扣除各环节的逐利因素，最终的销售价格可以降低20%以上。然而在不少城市超市里，记者发现所谓的农超对接中蔬菜价格并不便宜。作用：农超对接没有地域限制，部分地区降低农产品还大有作为，各地都可以参照执行的，农超对接过程中，除了减少流通环节之外还有一个环节。

10、图 1 曲柄滑块机构示意图图 4-2 曲柄摇杆机构示意图图 4-3 内燃机机构示意图图 4-4 精压机机构示意图图 4-5 牛头刨床机构示意图图 6 两齿轮曲柄摇杆机构示意图图 7 喷气织机开口机构示意图图 4-8 冲压机构示意图图 4-9 筛料机构示意图图 4-10 插床机构示意图图 11 凸轮连杆组合机构示意图图 12 凸轮五连杆机构示意图图 13 行程放大机构示意图图 14 自卸货车翻转机构示意图图 15 齿轮齿条双曲柄滑块机构示意图图 16 盘型凸轮（尖端推杆）机构示意图图 17 冲压机构示意图图 18 双摆杆摆角放大机构示意图图 19 双摇杆机构示意图。

11、22:09:26,机械创新设计,3 机械创新设计的 选 题,22:09:26,机械创新设计,3.1 提出问题比解决问题更重要,提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许是一个数学上或者实验上的技能而已，而提出新问题，新的可能性，从新的角度去看旧的问题却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。,半轮自行车？,22:09:26,机械创新设计,3.1 提出问题比解决问题更重要,开尔文（Lord Kelvin 18241907），19世纪英国卓越的物理学家。原名W.汤姆孙（William Thomson），1824年6月26日生于爱尔兰的贝尔法斯特，1907年12月17日在苏格。

12、第七章 仿生原理与创新设计,第一节 仿生学与仿生机械学概述,一、仿生学,研究生物系统的结构和特征、并以此为工程技术提供新的设计思想、工作原理和系统构成的科学,称为仿生学（bionics）。,1、机械仿生：研究动物体的运动机理，模仿动物的地面走、跑、地下的行进、墙面上的行进、空中的飞、水中的游等运动；运用机械设计方法研制模仿各种生物的运动装置。,仿生学的研究内容主要有：,2、力学仿生：研究并模仿生物体总体结构与精细结构的静力学性质，以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。例如，模仿贝壳修。

13、图 1 曲柄滑块机构示意图图 4-2 曲柄摇杆机构示意图图 4-3 内燃机机构示意图图 4-4 精压机机构示意图图 4-5 牛头刨床机构示意图图 6 两齿轮曲柄摇杆机构示意图图 7 喷气织机开口机构示意图图 4-8 冲压机构示意图图 4-9 筛料机构示意图图 4-10 插床机构示意图图 11 凸轮连杆组合机构示意图图 12 凸轮五连杆机构示意图图 13 行程放大机构示意图图 14 自卸货车翻转机构示意图图 15 齿轮齿条双曲柄滑块机构示意图图 16 盘型凸轮（尖端推杆）机构示意图图 17 冲压机构示意图图 18 双摆杆摆角放大机构示意图图 19 双摇杆机构示意图。

14、机 械 创 新 设 计,武汉理工大学 物流工程学院 物流自动化系,第 二 章创造性思维 与方法,在工程设计中,无论是概念设计的构思,原理方案的确定,还是机械结构的设计,都存在求解问题。所谓求解,就是寻求解决的方案。当然,可按照继承原则参考现有方案来解决,但有时只能通过创造性方法得到满意的结果。所以说,创造性方法是提出新方案,探求新解法,提高设计质量,开发创新产品的重要基础。设计是一种创造性劳动,开发工程技术人员的创造力,对于提高产品设计水平和质量,具有决定性的意义。,一.概述,概述,概述,创造(Creation)强调新颖性和独特性，创新。

15、第6章 结构创新设计,机械结构设计的任务是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，决定满足功能要求的机械结构，需要决定的内容包括结构的类型和组成，结构中所有零部件的形状、尺寸、位置、数量、材料、热处理方式和表面状况，所确定的结构除应能够实现原理方案所规定的动作要求外，还应能满足设计对结构的强度、刚度、精度、稳定性、工艺性、寿命、可靠性等方面的要求。结构设计是机械设计中涉及问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段。 机械结构设计的重要特征之一是设计问题的多解性，即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。

16、第5章 机构创新设计,一个好的机械原理方案能否实现，机构设计是关键。机构设计中最富有创造性、最关键的环节，是机构形式的设计。,机构创新设计,5.1 简单动作功能机构设计5.2 机构组合创新设计方法 5.3 机构变异设计5.4 机构再生运动链方法,5.1 简单动作功能 用来实现运动和力的简单转换 5.1.1 简单动作功能机构的特点与应用,主要指人类最初创造的各种工具和简单的器械。如杠杆、斜面、滚轮。尤其是轮子是人类最伟大的创造发明，现代的各种机器中，是离不开旋转的轮子和轴的。 特点：只用极少的构件（一般不成为典型的“机构”），实现简。

17、第 3 讲 方法原理创新设计方法的解析,教学目标,本章主要讲述创新设计的思维与方法，要求学生了解环境艺术设计是一种创造性解决问题的活动，理解创新设计的思维方式，熟练掌握创新设计的程序与方法。,学习重点,学习难点,创新设计意识。,创新设计的程序与方法。,对创新设计方法的解析，就要弄清设计是一种富于创造性的实践过程，是以寻求满足各项要求的最佳设计方案为过程与目的的。作为一种问题的求解活动，就必然要存在用什么样的方法。从哲学的角度来分析，设计方法是设计领域的世界观与方法论。它的基本问题是自始至终围绕正确地、科学。

18、产品创新设计原理,创新的涵义 创新设计的作用 概念创新 形态创新 功能创新 品牌创新 生态创新 界面创新,产品创新设计原理,第七章,创新的涵义 创新设计的作用 概念创新 形态创新 功能创新 品牌创新 生态创新 界面创新,产品创新设计原理,第七章,7.1 创新的涵义,“创”本为“刃”字，说文刃部解释为“刃，伤也，从刃，从一”。本义为“用刀劈斫”，后演变为“前驱先路”, 后变为“创”，引申为“开始做，开创”。“新”，说文斤部段注：“新，取木也，从斤”。本义为“砍柴”，后因古代钻木取火，四季用不同种类的柴木一延续火种，称为新火，。

19、第三章 功能原理创新设计,基本原理是什么？ 基本方法如何？ 怎样分类？ 技术冲突的40条发明原理,如何产生的？前苏联学者 阿利特舒列尔（G.S.Altshuler）及其领导的一批研究人员，从1946年开始，花费1500人年，在分析研究世界各国250万件专利的基础上，提出了“发明问题解决理论”。该理论一直对其他国家保密，直到前苏联解体后，随着一批原苏联科学家移居国外，将该理论介绍给其他国家，对全世界的创新设计领域产生重要影响。,发明问题解决理论(TRIZ）,CIA 中央情报局,PK,克格勃,发明问题解决理论,基本原理是什么？“发明问题解决理论”认。

20、,Powerful Team,一款革命性的产品,核武器试验室走出的散热技术,桑迪亚散热器,桑迪亚散热器, 一款从核武器试验室走出来的技术,热管、热均管,桑迪亚散热器,革命的“鳍片自转”,死 气 污 垢 热 阻 噪 音,三 大 问 题：,空气中的污染物和灰尘,总传热系数：,当Rd1与Rd2增大时，K1会急剧变小，所以当污垢层达到一定厚度时，必然使传热效率出现严重下降.,死 气,热导率 纯金属液体气体 空气热导率仅为0.1w/(m),死气层,两流体通过间壁传热的过程风扇强制对流形成湍流，而湍流主体中，由于流体的剧烈运动，各部分的动量与热量传递充分，传热阻力很小。