本書系統地介紹了機械創新設計的基本知識和方法，力求理論聯系實際，提高學生的創新設計能力。全書共10章，主要內容有機械創新設計概論、創新設計的基本思維、創新設計的基本原理、創新設計的基本技法、機構的創新設計、機械系統方案設計的創新、機械結構的創新設計、機械產品反求設計與創新、TRIZ創新理論及應用，以及機械創新設計實例分析。本書以機械創新設計為主線，密切結合工程實際，通過大量的機械創新設計實例分析，將設計過程和創新思維有機結合，突出體現創新特征，通過對學生創新能力和工程應用能力的培養，提高學生創新意識和解決實際問題的能力，體現應用型教育的特點。
當今世界，科技發展日新月異，以信息技術和生物技術為代表的高新技術產業迅猛發展，科技與經濟的結合日益緊密，知識對人類社會經濟和生活的影響日趨明顯，人類社會已經步入了以知識的生產、分配和使用為基礎，以創造性的人力資源為依托，以高科技產業為支柱的知識經濟時代。知識經濟的社會是創新的社會，創新是知識經濟的靈魂，更是一個國家國民經濟可持續發展的基石。一個國家的創新能力，決定了它在國際競爭和世界格局中的地位，所以我國正在為建設創新型國家而努力。
為了適應21世紀高新技術發展的需要，必須更新教育觀念，探索教育改革之路，而教育改革的重點是加強學生素質教育和創新能力的培養。創新是科學技術和經濟發展的原動力，當今世界各國之間在政治、經濟、軍事和科學技術方面的激烈競爭，歸根到底是綜合國力的競爭，實質上就是科技創新能力和人才的競爭，而人才競爭的本質是人才創造力的競爭。在培養具有創新能力的跨世紀的高素質人才上，高等教育具有義不容辭的責任。因此，在深化教育體制改革，全面推進素質教育的今天，極有必要在高等院校中開設創新設計課程，以培養學生的創新意識，掌握創新設計的基本理論和方法。這也是體現理論與實踐相結合，知識服務于經濟建設的有效舉措。
應用型職業教育以培養生產一線所需要的技術應用型、適應型人才為目標，注重培養學生應用、適應、技術創新等方面的能力，因此更應關注企業的技術創新活動，這對正確定位應用型職業教育的功能，規劃應用型職業教育的人才培養模式，更好地為企業服務是十分必要的。因此，通過對機械創新設計課程的學習，使學生充分了解專業技術的發展現狀，尤其對技術應用創新的典型案例及創新思路、方法有較全面的了解和較為深入的理解，啟發學生的創新意識，激發學生的創新欲望；同時注重培養學生的獨立思維能力、創新能力、團隊協作能力、科技成果轉化能力及分析解決問題的能力。
為了配合開設機械創新設計課程的需要，本書結合目前國內外技術創新領域的研究成果與發展方向，從創造學、設計方法學以及各種創新理論出發，介紹了創新思維、創新原理和創新技法，以及機械產品設計中的機構設計、結構設計、方案設計、反求設計的各種創新原理與方法；此外還對TRIZ發明問題解決理論做了簡要介紹；最后在機械創新設計實例分析部分，引入了全國機械創新設計大賽中的優秀作品，進一步說明創新設計的過程及各種創新技法的運用。在講述過程中密切聯系工程實際，引入大量創新實例，循序漸進，深入淺出，圖文并茂，通俗易懂，突出體現創新思維特征，注重培養學生創新意識和能力，提高學生從事創新活動的興趣和自信，為學生將來在工作實踐中開展技術創新打下良好的基礎。希望大家從機械科學發展史上眾多的創新實例中看到前人智慧的火花，用這些火花來點燃頭腦中創造的欲望。如果在學完本書后，能發現并解決生產、生活中的一些問題，有所創意、創新、發現和發明，享受到創新活動帶來的快樂，作者將感到無限欣慰。
參加本書編寫的人員有：河南工業大學王高平（編寫第一章），河南工學院康玉輝（編寫第八章），河南工學院徐起賀(編寫本書其他章節)。全書由徐起賀擔任主編并負責統稿工作。
本書由鄭州大學秦東晨教授審閱，他對本書的編寫提出了許多寶貴的意見和建議，對提高本書的編寫水平和質量給予了很大的幫助。本書的編寫還得到了各兄弟院校有關領導和教師的指導與幫助，以及同仁們的熱情鼓勵和大力支持，編者在此表示衷心的感謝。
由于編者水平有限，編寫時間倉促，書中不足和疏漏之處在所難免，敬請廣大師生及各位讀者批評指正，以便再版時修改和補充。另外，由于實施創新教育是一項全新的課題，許多問題尚在探索之中，編者在編寫過程中參考了許多論文、論著，有些地方引用了文中的部分成果和觀點，參閱了目前已出版的許多相關教材，在此特向原作者表示衷心的感謝。
編者
前言
第一章機械創新設計概論1
第一節創新設計與社會發展1
第二節創造與發明并不神秘3
第三節創新人才的培養5
第四節機械創新設計的概念及
過程8
第五節機械創新設計課程的內容及
特點12
第二章創新設計的基本思維14
第一節思維的類型及創新思維的
特征14
第二節創新思維的形成與發展18
第三節影響創新能力的因素分析21
第三章創新設計的基本原理27
第一節綜合創新原理27
第二節分離創新原理28
第三節移植創新原理30
第四節逆向創新原理31
第五節還原創新原理33
第六節迂回原理34
第七節完滿原理35
第八節物場分析原理35
第九節價值優化原理39
第四章創新設計的基本技法40
第一節到實踐中去尋找創新課題40
第二節常用創新設計的基本技法42
第三節基于組合原理的創新設計51
第五章機構的創新設計58
第一節機構的組合與創新58
第二節機構的演化與變異66
第三節廣義機構的創新設計80
第六章機械系統方案設計的創新86
第一節機械系統設計概述86
第二節方案設計創新中的功能
綜合88
第三節方案設計創新中的原理
綜合93
第四節方案設計創新中的構型
綜合98
第五節機械系統方案設計的評價103
第六節機械原理方案創新設計
實例105
第七章機械結構的創新設計111
第一節實現零件功能的結構設計與
創新111
第二節結構元素的變異與創新114
第三節提高性能的結構設計與
創新119
第四節便于制造和操作的結構
設計與創新123
第五節機械結構的宜人化創新
設計130
第八章機械產品反求設計與創新133
第一節反求設計技術概述133
第二節已知實物的反求設計與創新136
第三節已知技術資料的反求設計與創新140
第四節計算機輔助反求設計144
第五節電動機減速器的反求設計149
第九章TRIZ創新理論及應用152
第一節TRIZ發明問題解決理論概述152
第二節利用技術進化理論實現創新157
第三節設計中的沖突及其解決原理165
第四節計算機輔助創新設計簡介187
第五節TRIZ理論的發展趨勢191
第十章機械創新設計實例分析193
第一節自行車的發明與創新設計193
第二節多功能齒動平口鉗的創新設計197
第三節飲料瓶撿拾器的創新設計200
第四節省力變速車用驅動機構的
創新設計201
第五節電動大門的創新設計203
第六節手推式草坪剪草機的
創新設計207
第七節沖制薄壁零件壓力機的創新
設計212
第八節蜂窩煤成形機的創新設計215
附錄沖突矩陣見插頁
參考文獻2181
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