机构系统创新设计

第1章机构系统设计概论

1.1系统的概念、构成和分类

1.1.1系统的概念

1.1.2系统的构成

1.1.3系统的分类

1.2系统的基本特性

1.2.1整体性

1.2.2相关性

1.2.3层次性

1.2.4目的性

1.2.5环境适应性

1.3系统设计的内容和步骤

1.3.1系统设计的思路

1.3.2系统设计的层次结构

1.3.3系统设计的步骤和內容

1.4机构系统设计的地位和基本内容

1.4.1机械系统的含义

1.4.2机械系统的组成

1.4.3机械系统设计的思路

1.4.4机械系统设计的主要过程

1.4.5机械系统方案设计

第2章创造性思维与创造力

2.1思维的类型

2.1.1思维的特性

2.1.2形象思维和抽象思维

2.1.3发散思维和收敛思维

2.1.4逻辑思维和非逻辑思维

2.1.5定向思维、逆向思维和侧向思维

2.1.6直觉思维和灵感思维

2.2创造性思维

2.2.1创造性思维的形成过程

2.2.2创造性思維的训练

2.3常用创新技法

2.3.1群体集智法

2.3.2系统分析法

2.3.3联想法

2.3.4类比法

2.3.5仿生法

2.3.6组合创新法

第3章机构系统设计的基本原理

3.1功能分析法

3.1.1功能的概念

3.1.2核心功能和总功能

3.1.3功能分解

3.1.4分功能求解

3.2黑箱法

3.2.1黑箱法的基本原理

3.2.2黑箱法求解方法

3.3形态学矩阵法

3.3.1形态学矩阵法的基本特点

3.3.2形态学矩阵法的运用步骤

3.3.3实例一：新型单缸洗衣机的方案设计

3.3.4实例二：精锻机主机构方案设计

3.4设计目录法

3.4.1原理解法的设计目录

3.4.2设计目录的编制

3.4.3实例：设计化工厂双杆搅拌器的机械传动装置

第4章执行机构的创新设计方法

4.1执行机构的创新设计原则

4.1.1机构应尽可能地简单

4.1.2尽量缩小机构尺寸

4.1.3使机构具有较好的动力学特性

4.2机构的演化与变异创新设计

4.2.1机架变换

4.2.2构件形状变异

4.2.3运动副形状变异

4.2.4运动副等效代换

4.3机构的杆组连接法

4.3.1基本杆组的概念

4.3.2Ⅱ级杆组的类型

4.3.3Ⅲ级杆组的类型

4.3.4机构的组成原理与机构创新设计

4.4机构的组合创新设计

4.4.1组合机构的基本概念

4.4.2组合机构的分类

4.4.3组合机构的设计

4.4.4附加约束组合法

4.5机构类型的再生创新设计

4.5.1原始运动链一般化的转化原則

4.5.2运动链的连杆类配

4.5.3实例分析

4.6广义机构创新设计

4.6.1利用液、气物理效应

4.6.2利用光电、电磁物理效应

4.6.3利用力学原理

4.7仿生机构创新设计

4.7.1仿生学与仿生机构

4.7.2仿生机械手

4.7.3步行与仿生机构的设计

4.7.4爬行与仿生机构的设计

4.8变胞机构创新设计

4.8.1变胞机构的概念

4.8.2变胞原理

4.8.3变胞机构构态及演变的数学描述

4.8.4变胞机构的类型

4.8.5变胞机构的应用及发展趋势

第5章执行机构系统的协调设计

5.1执行机构系统的工艺动作设计

5.1.1执行机构系统的工艺动作分析

5.1.2执行机构系统的集成设计

5.2执行机构系统协调设计原理

5.2.1机器的机构传动系统类型和工作原理

5.2.2执行机构系统协调设计的原则

5.2.3执行机构系统的协同性设计

5.3机械的运动循环图设计

5.3.1机械的运动分类

5.3.2机械的运动循环周期

5.3.3机械运动循环图的设计步骤与方法

5.3.4机械运动循环图的时间同步化设计

5.3.5机械运动循环图的空间同步化设计

5.3.6机械运动循环图设计实例

5.3.7机械运动循环图的作用

第6章机构系统运动方案的构思和设计

6.1机构系统运动方案设计的主要步骤和内容

6.1.1机构系统运动方案设计的主要步骤

6.1.2功能原理方案设计

6.1.3机构系统运动方案设计原則

6.1.4机构系统运动方案的尺度综合

6.2机械的工艺动作过程的构思

6.2.1机械工艺动作过程的内涵

6.2.2工艺动作过程与功能原理方案

6.2.3工艺动作过程与机器类型的关系

6.2.4工艺动作过程构思原則

6.2.5工艺动作过程的构思方法

6.3机械工艺动作过程分解和执行机构的选择

6.3.1机械工艺动作过程的分解

6.3.2动作组合的创新

6.3.3动作的描述和机构属性表达方式分析

6.3.4执行机构的选择

6.4机构系统运动方案的组成原理与方法

6.4.1机构系统组成的相容性原则

6.4.2机构系统组成的系统最优化原则

6.4.3执行机构的创新设计是机构系统创新设计的基础

6.5机构系统方案设计实例

6.5.1平版印刷机的运动系统方案设计

6.5.2粉料压片机的运动系统方案设计

第7章执行机构传动系统的方案设计

7.1传动系统方案设计过程

7.1.1传动系统的作用及其设计过程

7.1.2传动的类型及特点

7.1.3选择传动类型的原则

7.2原动机的选择

7.2.1原动机的类型和特点

7.2.2原动机的选择

7.3传动系统的总体布置

7.3.1传动路线的确定

7.3.2传动顺序的安排

7.3.3各级传动比的分配原则

7.4机械传动系统方案设计实例

第8章机构系统的评价体系和评价方法

8.1评价指标体系

8.1.1评价指标体系的确定原則

8.1.2机构的评价指标

8.2评分法

8.2.1评分

8.2.2加权计分法

8.3系统工程评价法

8.3.1系统工程评价方法的基本原则

8.3.2建立评价指标体系和确定评价指标值

8.3.3建立评价模型

8.3.4实例分析

8.4模糊综合评价法

8.4.1模糊集合的概念

8.4.2隶属度函数的确定方法

8.4.3模糊综合评价

8.4.4实例分析

参考文献

　　机构系统是机械系统的重要组成部分。大量的机械系统都是通过具有一定运动的执行陶件直接作用于工作对象来完成所需功能的。因此，执行机构系统的创新设计是机械系统创新设计的关键内容。本书从系统的观点出发，分8个章节对机构系统的创新设计理论与方法作了研究，具体包括机构系统设计概论、创造性思维与创造力、机构系统设计的基本乐理、执行机构的创新方法、执行机构系统的协调设计等。该书可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。　　本书的主要内容包括机构系统设计概论、创造性思维与创造力、机构系统设计的基本乐理、执行机构的创新方法、执行机构系统的协调设计、机械运动方案的构思与设计、执行机构传动系统方案设计、机构系统的评价体系与评价方法等。　　本书可以作为从事机械工程各专业高年级本科生和研究生教材，也可供从事机械设计、机电系统设计的科技人员参考。