機械創(chuàng)新設計

機械工程系

康玉輝課程要求缺課三次以上者無成績；實驗未做者無成績；考核方式為小論文＋實驗成績＋平時成績。第一章機械創(chuàng)新設計緒論第一節(jié)創(chuàng)新設計與社會發(fā)展

第二節(jié)創(chuàng)造與發(fā)明并不神秘

第三節(jié)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)

第四節(jié)機械創(chuàng)新設計的概念及過程第一節(jié)創(chuàng)新設計與社會發(fā)展

創(chuàng)新是人類文明進步的原動力；

創(chuàng)新是技術和經(jīng)濟發(fā)展的源泉；

創(chuàng)新更是一個國家國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的基石；

“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發(fā)達的不竭動力。一個沒有創(chuàng)新能力的民族，難于屹立于世界民族之林?！?/p>

創(chuàng)造發(fā)明和創(chuàng)新人才問題早已引起世界各國的高度重視。

目前，核心技術和關鍵技術缺失，既是我國自主創(chuàng)新要解決的高端問題，又嚴重制約著國內創(chuàng)新活動的展開。我國發(fā)明專利授權中四分之三為外國人所擁有；申請專利數(shù)量最多的10家電子信息企業(yè)，5年申請之和僅相當于美國IBM公司1年申請的專利數(shù)量。由于缺少擁有自主知識產權的核心技術，我國不少行業(yè)存在產業(yè)技術空心化的危險。

除了核心技術受制于人，我國自主創(chuàng)新面臨的障礙還有：產業(yè)鏈支離破碎；投融資體制改革滯后；競爭環(huán)境尚欠“公平”。

2.當前我國機械領域創(chuàng)新能力現(xiàn)狀

改制后的機械工程研究所正在失去研究實力；中科院沒有設置機械工程研究所；中國機械制造企業(yè)很少從事基礎研究；機械學科的創(chuàng)新項目90％落在研究型大學；

缺少有國際重大重要影響的機械工程原創(chuàng)性成果；缺少國家自然科學和國家發(fā)明一等獎；缺少國際知名的科學家；缺少重要國際會議上中國學者的大會報告；缺少優(yōu)秀的機械工程基礎研究創(chuàng)新團隊。2.當前我國機械領域創(chuàng)新能力現(xiàn)狀

目的：引導高等學校在教學中注重培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新設計能力、綜合設計能力和協(xié)作精神；加強學生動手能力的培養(yǎng)和工程實踐的訓練；吸引、鼓勵廣大學生踴躍參加課外科技活動，為優(yōu)秀人才脫穎而出創(chuàng)造條件。

主題：

“健康與愛心”，內容為“健身機械、康復機械、助殘機械、運動訓練機械等機械產品的創(chuàng)新設計與制作”，方式為自選題方式。所有參賽作品必須與本次大賽的主題和內容相符。

說明：由教育部高等教育司批準的組委會負責組織與實施。采用各省預賽和全國決賽的兩級競賽方式。參賽隊每隊的學生人數(shù)不超過5人，每隊的指導教師不超過去2人。3.全國機械創(chuàng)新設計大賽不需要很復雜，關鍵是有新意。多功能齒動平行口鉗設計目的穩(wěn)定鉗口的用力擴大鉗子使用范圍實現(xiàn)一鉗多能穩(wěn)定鉗口的用力

我們平時用的鉗子，在鉗夾物體時，鉗口的張開是V字形，顯然有一個向鉗口外的分力存在，這樣就使得要夾持的物體體積越大，鉗口張開就越大，用于夾持物體的分力也越小，且越不穩(wěn)固。

設計原理采用齒輪齒條傳動機構的簡單原理，鉗把的轉動轉化為扇形的齒輪轉動，從而帶動齒條鉗口的平動，實現(xiàn)鉗口的平行相夾。齒輪齒條傳動的優(yōu)點無論齒輪嚙合是否標準安裝，嚙合線N1N2的位置總是不變的，而且嚙合角α恒等于分度圓的壓力角，也就是齒條的齒形角。（齒形角越小越好）一般鉗子鉗口相夾時的力是隨鉗口變化而不斷變化的，而且鉗口開的越大，鉗夾力越小，很不適用于夾持體積大一些的物體。而齒動原理使鉗夾力的方向大小都是不變的，除了平行鉗夾的優(yōu)勢外，齒動平行口鉗在鉗夾較大體積物體更省力更有優(yōu)勢。

FF1F2FF2F1擴大鉗子使用范圍

普通鉗子鉗口張角過小，使其在使用范圍上有所限制；齒動平行口鉗可將鉗把轉角加到足夠大，而其作用在鉗口的力不變，從而擴大了鉗口的應用范圍。多功能性我們將鉗口作成燕尾槽結構，并配合以不同功能的工作塊，使鉗口工作面可以更換，這樣就使它具有了多功能性：

1.普通鉗口工作塊；

2.橡膠質工作塊；

3.圓弧形工作面塊；

4.剪切工作塊

；

5.剝線工作塊；

6.壓線工作塊；

7.訂書機工作塊；

8.尖嘴鉗工作塊；…

…根據(jù)；平行鉗口的優(yōu)勢，可以直接當活扳手使用。再將主軸下邊小部分延伸引進普通鉗子的鉗口樣式。普通鉗口工作面適合平面剛性材料物體的夾持橡膠質工作面

可以用來夾持玻璃類、塑料類脆性材料的物體,并有平行鉗夾的優(yōu)點圓弧形工作面可用來夾持圓柱類表面的物體剪切工作面實現(xiàn)剪切功能可用以實現(xiàn)剝線鉗的功能剝線工作塊

可用以實現(xiàn)壓線鉗的功能，并有平行鉗夾的優(yōu)點壓線工作塊訂書機工作塊尖嘴鉗工作塊絞杠扳手工作塊：可以簡單的實現(xiàn)絞杠、六角扳手的功能

活扳手功能幾乎所有種類的鉗類工具都能以可拆裝工作塊代替，因此，一把多功能齒動平行口鉗就能代替多把不同種類的鉗子，實現(xiàn)一鉗多能。

多功能齒動平行口鉗能夠代替一套的鉗具包，不但同樣能夠實現(xiàn)它們的功用，而且實現(xiàn)了一鉗多能，節(jié)省空間、節(jié)省成本等。所有能夠制作成工作塊的工具都可以拿來開發(fā)利用。其所配套的工作塊，常用的可以成套銷售，有特殊用途的亦可單獨銷售。一旦銷入市場，必能夠很快占有一席之地。

將來產品展望雙向多功能齒動平行口鉗

第二節(jié)創(chuàng)造與發(fā)明并不神秘一、留心生活中身邊的發(fā)明第二節(jié)創(chuàng)造與發(fā)明并不神秘第二節(jié)創(chuàng)造與發(fā)明并不神秘二、創(chuàng)新需要勇氣和毅力第二節(jié)創(chuàng)造與發(fā)明并不神秘第三節(jié)創(chuàng)造人才的培養(yǎng)一、培養(yǎng)創(chuàng)新意識二、掌握創(chuàng)新原理和創(chuàng)新技法三、加強創(chuàng)新實踐四、培養(yǎng)協(xié)作精神第四節(jié)機械創(chuàng)新設計概念機過程一、創(chuàng)新設計的概念

創(chuàng)新設計一、開發(fā)設計二、變異設計三、反求設計機械創(chuàng)新設計（MechanicalCreativedesign,MCD）是指充分發(fā)揮設計者的創(chuàng)造力，利用已有的相關科學技術成果（含理論、方法、技術、原理等），進行創(chuàng)新構思，設計出具有新穎性、創(chuàng)造性、實用性的機構或機械產品的一種實踐活動。第四節(jié)機械創(chuàng)新設計概念機過程二、創(chuàng)新設計的過程機械設計的任務與要求基本工作原理機械結構類型及其優(yōu)選拓撲結構分析機構運動尺度綜合及其方案優(yōu)選機構運動分析機械的優(yōu)選方案動力參數(shù)綜合及其方案優(yōu)選動力學特性分析滿足動力學要求嗎？滿足運動學要求嗎？運動學動力學機構學改變動力學參數(shù)嗎？