机械创新设计与实践（第三版） - 中国高校教材图书网
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书名： |
机械创新设计与实践（第三版）
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| ISBN： | 978-7-5606-7666-1 |
条码： | |
| 作者： |
孙亮波 黄美发
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装订： | 平装 |
| 印次： | 1-1 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥56.00
折扣价：￥53.20
折扣：0.95
节省了2.8元
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字数： |
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| 出版社： |
西安电子科技大学出版社 |
页数： |
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| 出版日期： |
2025-10-01 |
每包册数： |
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| 国家规划教材： |
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省部级规划教材： |
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| 入选重点出版项目： |
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获奖信息： |
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| 内容简介： |
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全书共分为9章。第1章介绍了机械学科竞赛对于培养机械创新人才的重要意义；第2章论述了创意、创新与创业，重点介绍了几种常见的思维方法；第3章分析了常见、常用机构的特点及组合机构，提出了基于功能元求解的机械系统创新设计方法；第4章简要论述了机构优化设计相关理论，并举例说明全铰链四杆机构的运动仿真；第5章介绍了机械系统动力学分析软件Adams及采用其进行机构动力学仿真的案例；第6章归纳和举例分析了机电控制系统常见电动机选型和控制电路设计要点；第7章归纳总结了各类数控机床的加工和应用范围；第8章论述了与学科竞赛后期工作相关的论文写作、答辩PPT和视频设计与制作、答辩与陈述场合的建议等；第9章以本创新设计团队指导设计的16个创新作品为例，介绍了机械创新设计的内容、主要步骤和方法、每个作品的重点难点和创新点总结等。
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| 作者简介： |
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| 章节目录： |
第1章 机械专业学科竞赛与创新人才培养 1
1.1 学科竞赛的重要意义 1
1.2 历届全国大学生机械创新设计大赛的
命题与要求 2
1.3 作品的选评 8
1.4 综合能力培养与课外科技制作 10
1.4.1 课外科技制作的内容与作用 10
1.4.2 课外科技制作与综合能力培养 11
1.4.3 做好大学阶段学习规划，积极参与
课外科技制作 14
1.4.4 指导教师团队的建设 17
1.5 其他相关学科竞赛和创新项目申请 18
1.5.1 中国“互联网+”大学生创新
创业大赛 18
1.5.2 “挑战杯”全国大学生课外学术
科技作品竞赛和创业计划大赛 19
1.5.3 中国大学生工程实践与
创新能力大赛 20
1.5.4 全国大学生创新创业训练
计划年会 20
1.5.5 全国大学生机器人大赛(RoboMaster
机甲大师赛) 21
1.5.6 全国大学生机械工程创新创意大赛
——机械产品数字化设计大赛 22
1.5.7 全国三维数字化创新设计大赛 24
第2章 创新思维 26
2.1 创意、创新与创业 26
2.1.1 好的创意从何而来 26
2.1.2 机械专业学生的创新能力 28
2.2 思维的定义和类型 32
2.3 创新思维概述 40
2.3.1 创新思维的特点和形成 40
2.3.2 创新思维的枷锁—思维运势 41
2.3.3 产品设计的创新思维 42
2.4 创新思维技法训练 43
2.4.1 群体集智法 43
2.4.2 系统分析法 44
2.4.3 联想类比法 47
2.4.4 仿生法 48
2.4.5 组合创新法 53
2.4.6 反求创新设计法 56
2.5 查新与调研 56
2.5.1 查新的重要意义 56
2.5.2 查新的途径 57
2.5.3 撰写查新报告 58
2.6 批判性思维 58
2.7 思维导图 60
2.8 六项思考帽 61
2.9 TRIZ创新设计理论 63
2.9.1 TRIZ发展历史 63
2.9.2 TRIZ的哲学和理论思想 64
2.9.3 技术系统的进化法则 66
第3章 机械系统方案的创新设计 70
3.1 机械产品设计史 70
3.2 机械产品设计流程 72
3.3 机械产品选型与创新点提炼 74
3.4 机械运动方案的设计内容及评价指标 77
3.5 机构设计要点 78
3.6 常见机构的特点及应用 79
3.6.1 常见基本机构的功能 80
3.6.2 组合机构设计 83
3.6.3 机构的变异与演化 91
3.7 基于功能元求解的机械系统设计 95
3.7.1 设计问题的描述 96
3.7.2 作品功能的确定 96
3.7.3 分功能的分解与排序 98
3.7.4 分功能求解 99
3.7.5 典型案例分析 103
3.8 基于杆组的结构分解法 107
3.9 先进机构学理论 111
3.9.1 受控机构 111
3.9.2 变胞机构 112
3.10 机构创新设计感悟 112
3.10.1 开式链与闭式链的比较和应用 112
3.10.2 先进机构学理论对创新设计的
重要性 113
3.10.3 基本机构与组合机构的选择 115
3.10.4 平面机构与空间机构的选用 115
3.10.5 形位配合或结构形状的创新
设计 116
3.10.6 不同的思考角度对创新思路的
影响 117
3.10.7 拿来主义的重要意义 118
3.10.8 创新设计类比赛和创新设计
制造类比赛的异同 119
3.10.9 功能是否越多越好 120
3.10.10 在创新设计时要全面思考正、
反行程两个方面 121
3.10.11 师生如何强强组合结硕果 122
3.10.12 培养和提高机械创新
设计能力的建议 123
第4章 机械优化设计与仿真 124
4.1 机械优化设计 124
4.2 优化设计的数学模型 125
4.2.1 设计变量 126
4.2.2 目标函数 126
4.2.3 约束条件 127
4.2.4 最优解分析 127
4.3 优化设计问题分析举例 128
4.4 机构运动仿真与程序设计 129
4.4.1 计算机仿真技术简介 129
4.4.2 机构运动仿真的目的和意义 130
4.5 基于Visual Basic.net的四杆机构
仿真 132
4.5.1 Visual Basic.net简介 132
4.5.2 机构运动仿真编程基础 133
4.6 全铰链四杆机构运动仿真 136
4.6.1 界面设计 136
4.6.2 程序设计步骤 137
4.6.3 定义全局变量并加注释 137
4.6.4 按照程序流程设计自定义函数 138
4.6.5 编写代码 140
4.6.6 调试程序 142
第5章 机械产品的动力学分析与仿真 143
5.1 Adams软件简介 143
5.2 Adams入门 144
5.2.1 Adams/View的用户界面简介 144
5.2.2 Adams/View的基本使用方法 145
5.2.3 Adams/PostProcessor的用户界面
简介 149
5.2.4 Adams/PostProcessor的基本使用
方法 150
5.3 机构动力学仿真案例 152
5.3.1 问题描述 152
5.3.2 建立运动学模型 153
5.3.3 仿真 156
5.3.4 后处理 157
第6章 机电控制系统设计 159
6.1 电动机的选型 159
6.1.1 三相交流异步电动机的选型原则、
步骤及实例 160
6.1.2 直流电动机的选型原则、
步骤及实例 164
6.1.3 步进电动机的选型原则、
步骤及实例 167
6.2 电动机控制电路的设计 172
6.2.1 永磁式有刷直流电动机的PWM
调速电路设计实例 172
6.2.2 混合式两相步进电机的驱动电路
设计实例 177
6.2.3 三相交流异步电动机直接启动
控制电路设计实例 178
第7章 产品数控加工与制造、装配 183
7.1 数控机床的适用加工范围 183
7.2 数控加工工艺及其设计 184
7.2.1 数控加工工艺内容的选择 184
7.2.2 零件的数控加工工艺性分析 185
7.2.3 数控加工的工艺过程设计 186
7.2.4 数控加工工序和加工路线的
设计 187
7.2.5 数控加工专用技术文件的编写 192
7.2.6 数控加工综合举例 194
7.3 零件加工制造过程中的注意事项 197
7.4 产品调试与问题分析 197
第8章 参赛准备工作 199
8.1 视频与海报的制作 199
8.2 申报书的写作 200
8.2.1 立项背景 201
8.2.2 研究内容和研究意义 201
8.2.3 项目的科学性和可行性论证 202
8.2.4 作品创新点与重难点总结 202
8.3 说明书或论文的写作方法 202
8.4 陈述与答辩 204
8.4.1 答辩PPT的设计与制作 205
8.4.2 作品的陈述内容及注意事项 207
8.4.3 答辩的注意事项及技巧 208
第9章 机械创新作品案例 210
9.1 创新作品1：救援变形金刚 210
9.1.1 摘要与关键词 210
9.1.2 多功能伤病员输送装置
市场调查研究 210
9.1.3 救援变形金刚的设计理念 211
9.1.4 机械系统功能分析与实现 212
9.1.5 结束语 215
9.1.6 总结 215
9.2 创新作品2：斗牛士健身车 216
9.2.1 摘要和关键词 216
9.2.2 健身车市场调查研究 216
9.2.3 斗牛士健身车的设计理念 216
9.2.4 机械系统结构分析与功能实现 218
9.2.5 基于机构分析的关键零部件设计 220
9.2.6 结束语 221
9.2.7 总结 222
9.3 创新作品3：节能划船健身器 222
9.3.1 摘要和关键词 222
9.3.2 市场现有划船健身器的
调查研究 222
9.3.3 划船健身器方案设计 223
9.3.4 传动系统设计 226
9.3.5 储能部分设计 226
9.3.6 系统安装 227
9.3.7 结论 227
9.3.8 总结 227
9.4 创新作品4：酷跑双轮车 228
9.4.1 摘要和关键词 228
9.4.2 现有产品市场调查研究 228
9.4.3 酷跑双轮车设计思路 228
9.4.4 酷跑双轮车功能分析 230
9.4.5 结论 233
9.4.6 总结 233
9.5 创新作品5：智能魔方车库 234
9.5.1 摘要和关键词 234
9.5.2 现有产品市场调研分析 234
9.5.3 魔方车库设计思路 235
9.5.4 魔方车库功能分析与设计 236
9.5.5 结论 239
9.5.6 总结 239
9.6 创新作品6：爱车公寓 240
9.6.1 摘要和关键词 240
9.6.2 现有产品市场调研分析 240
9.6.3 自行车-电动车一体化车库
设计理念 241
9.6.4 各模块功能分析与实现 242
9.6.5 结论 245
9.6.6 总结 245
9.7 创新作品7：沙滩清洁车 246
9.7.1 摘要与关键词 246
9.7.2 现有产品市场调查研究 246
9.7.3 沙滩清洁车的设计思路 247
9.7.4 各部分装置的功能分析及实现 247
9.7.5 结论 251
9.7.6 总结 251
9.8 创新作品8：可变结构运输车 251
9.8.1 摘要与关键词 251
9.8.2 现有产品市场调查研究 252
9.8.3 可变结构运输车设计思路 252
9.8.4 作品功能分析与实现 253
9.8.5 结论 257
9.8.6 总结 257
9.9 创新作品9：小型自动制砖机 258
9.9.1 摘要与关键词 258
9.9.2 相关产品技术调研 258
9.9.3 自动制砖机的设计理念 259
9.9.4 机械系统功能分析与实现 260
9.9.5 结论 263
9.9.6 总结 264
9.10 创新作品10：多功能自动轮
转换位黑板 264
9.10.1 摘要与关键词 264
9.10.2 现有产品分析 264
9.10.3 多功能自动轮转换位黑板
设计思路 265
9.10.4 机械系统结构分析与功能实现 266
9.10.5 结论 268
9.10.6 总结 269
9.11 创新作品11：长臂猿之丛林飞跃 269
9.11.1 摘要和关键词 269
9.11.2 现有产品分析 269
9.11.3 长臂猿之丛林飞跃设计思路 270
9.11.4 结构设计与分析 271
9.11.5 安全性分析 275
9.11.6 结论 275
9.11.7 总结 276
9.12 创新作品12：电商存取中转站 276
9.12.1 摘要与关键词 276
9.12.2 现有产品分析 276
9.12.3 TRIZ理论与具体问题分析 277
9.12.4 依据TRIZ理论的整体方案设计 277
9.12.5 智能电商存取站具体方案设计 279
9.12.6 实物制作及实验 282
9.12.7 结论 283
9.12.8 总结 283
9.13 创新作品13：共享单车智能存取站 283
9.13.1 摘要与关键词 283
9.13.2 现有产品分析 283
9.13.3 设计思路 284
9.13.4 主要功能分析与实现 286
9.13.5 结论 290
9.13.6 总结 290
9.14 创新作品14：多功能马路清扫
机器人 291
9.14.1 摘要与关键词 291
9.14.2 现有产品分析 291
9.14.3 基于TRIZ理论的马路清扫
机器人的方案设计 292
9.14.4 各模块功能的设计与实现 293
9.14.5 结论 296
9.14.6 总结 297
9.15 创新作品15：全自动可变位齿轮
齿条范成仪 297
9.15.1 摘要与关键词 297
9.15.2 现有产品分析 297
9.15.3 全自动可变位齿轮齿条范成仪
设计思路 298
9.15.4 功能分析与实现 299
9.15.5 结论 302
9.15.6 总结 303
9.16 创新作品16：可穿戴水果采摘器 303
9.16.1 摘要与关键词 303
9.16.2 现有产品分析 303
9.16.3 便携式可穿戴水果采摘装置
设计方案 304
9.16.4 功能分析与实现 305
9.16.5 结论 309
9.16.6 总结 309
附录 国家级大学生创新训练项目
申报书——斗牛士健身车 311
参考文献 317
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| 精彩片段： |
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| 书 评： |
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| 其 它： |
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