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1 绪论 1

1.1 创新的含义 1

1.2 创新的意义 2

1.3 创新与设计 3

1.4 创造学与创新教育 4

1.5 设计理论与设计教育 5

1.6 本课程的教学内容和方法 6

2 机械创新设计的表达方法 8

2.1 表达在设计中的作用 8

2.2 黑箱表示法 9

2.3 功能草图表示法 10

2.4 机械创新设计表达实例（一）——家用缝纫机 12

2.4.1 缝纫机的主要功能 13

2.4.2 缝纫机的辅助功能 15

2.5 机械创新设计表达实例（二）——针式打印机 18

2.5.1 打印机的主要功能 18

2.5.2 打印机的辅助功能 20

2.6 机械创新设计表达实例（三）——硬币计数包卷机 21

2.6.1 硬币计数包卷机的总功能 21

2.6.2 硬币计数包卷机的主要功能 22

2.6.3 硬币计数包卷机的辅助功能 24

3 机械创新设计的选题 25

3.1 提出问题比解决问题更重要 25

3.2 社会需求是创新的基本动力 26

3.3 科技进步对创新设计的作用 28

3.4 生产发展对创新设计的作用 29

3.5 根据遇到的“不方便”确定选题 30

3.6 根据遇到的“意外”确定选题 31

3.7 根据事物的关键弱点确定选题 32

4 功能原理创新设计 33

4.1 功能原理设计的意义与方法 33

4.2 工艺功能设计方法 37

4.3 综合技术功能设计方法 42

4.4 功能组合设计方法 47

4.5 设计目录方法 48

4.6 功能元素方法 54

4.7 发明问题解决理论 55

4.8 公理化设计方法 70

5 机构创新设计 74

5.1 简单动作功能机构设计 74

5.1.1 简单动作功能机构的特点和应用 74

5.1.2 机械零件自由度分析 75

5.2 机构组合创新设计方法 77

5.2.1 机构串联组合方法 78

5.2.2 机构并联组合方法 79

5.2.3 机构叠加组合方法 85

5.2.4 机构反馈组合方法 86

5.3 机构变异设计 88

5.3.1 机架变异 88

5.3.2 运动副尺寸变异 93

5.4 机构再生运动链方法 94

5.4.1 概述 94

5.4.2 确定原始机构及找出一般化运动链 95

5.4.3 运动链连杆类配 97

5.4.4 组合运动链和优化运动链 98

5.4.5 实例分析 99

6 结构创新设计 101

6.1 结构设计的意义 101

6.2 结构变异创新设计方法 101

6.2.1 工作表面的变异 102

6.2.2 轴毂连接结构的变异 104

6.2.3 联轴器连接方式变异 106

6.3 结构组合创新设计方法 109

6.3.1 同类组合 109

6.3.2 异类组合 111

6.3.3 功能附加组合 112

6.3.4 材料组合 112

6.4 引入新的结构要素 113

6.4.1 弹性（柔性）结构 113

6.4.2 快速连接结构 115

6.4.3 组合结构 117

6.4.4 智能结构 118

6.5 引入新的逻辑方法 119

6.5.1 自加强 119

6.5.2 自稳定 119

6.5.3 自补偿 120

6.5.4 自平衡 121

6.5.5 自适应 123

6.5.6 载荷分担 124

6.5.7 阿贝原则 125

6.5.8 合理配置精度 126

6.5.9 利用误差传递规律 126

6.5.10 误差均化 127

6.5.11 零件分割 128

6.6 引入新的设计理念 130

6.6.1 宜人化设计 130

6.6.2 绿色设计 135

6.6.3 方便装配的设计 137

7 一般创新设计技法 140

7.1 头脑风暴法 140

7.1.1 头脑风暴法的4项基本原则 140

7.1.2 头脑风暴法的实施过程 142

7.2 变异创新法 144

7.3 组合创新法&. 145

7.3.1 同类组合 146

7.3.2 异类组合 146

7.3.3 技术组合 146

7.3.4 信息组合 148

7.4 机遇利用法 149

7.5 技术移植法 152

7.5.1 技术移植法的应用条件 152

7.5.2 移植法的选择 152

7.5.3 技术移植法的主要类型 153

7.6 逆向构思法 155

7.6.1 反向探求 156

7.6.2 顺序、位置颠倒 157

7.6.3 巧用缺点 157

8 创造力开发 159

8.1 创造力的含义和特征 159

8.2 创造力的基本属性 160

8.2.1 创造力的普遍性 160

8.2.2 创造力的可开发性 161

8.3 创造力开发的内容、途径和一般方法 161

8.4 影响创造力开发的基本因素 168

8.4.1 知识因素 169

8.4.2 能力因素 171

8.4.3 素质因素 175

8.4.4 社会因素 177

9 创新失误分析 179

9.1 失误的经验是宝贵的财富 179

9.2 脱离社会需求导致创新失误 181

9.3 违背科学原理导致创新失误 183

9.4 “过期发明”导致创新失误 186

9.5 “不合时宜”导致创新失误 188

9.6 思维方式与创新失误的关系 190

9.6.1 思维定势 190

9.6.2 发散思维与收敛思维 193

9.6.3 类比推理与创新思维 195

附录A 冲突问题解决矩阵 199

参考文献 209