机械创新设计案例与评论

创新是当今的热门话题，也是各行各业的人士努力追求的目标，只是有的时候人们容易走入一个误区： 只要有创新的努力，就会有创新的成果； 只要有创新的决心，就能获得创新的成功。这个问题的本质在于，难道我们不需要创新本身的研究吗？难道仅仅有创新精神就足够了吗？前辈的经验和成果已经告诉我们，对创新的研究是十分必要的。我从事了多年的教学与科研工作，体会过太多创新的艰辛，经历过太多的碰壁与失望，有时面对“创新”几乎是无所适从，但本书恰恰又是写有关创新的点滴，所以我从策划本书的写作一直到本书的完成，内心其实都是比较忐忑的。

人类要生存、要发展就必须创新，人类与大自然作斗争的每一次胜利都离不开创新。当今社会是创新的社会，创新的风气越来越浓厚，但是在很多人看来，“创新”似乎触手可得，却又遥不可及。大学毕业生在刚刚进入社会参加工作的阶段，有时候不能很好地适应企业的需要，或者说毕业生自主创新的能力和思维还难以适应当今社会的快速发展。随着科技发展的日新月异，社会需求的不断变化，产品更新换代的步伐更是不可阻挡，对企业、个人而言，不创新或者被动创新的结果都只能是逐步被社会淘汰。创新并非某个企业、某个人或者某部分人的特权，“处处是创造之地，天天是创造之时，人人是创造之人”，这句话告诉我们每个人都有创造力，每个人都可以参与到创新的行列之中。

在学生学习的阶段，尤其是本科学习阶段，创新活动和学生创新能力的培养主要是由教师设计或制定的，学生缺乏自己的独立意识和独立思考能力，即便有心创新却也难以找到合适的环境和条件。因此，本书本着“以学生为中心”的原则，旨在让学生养成自我创新的习惯，培养独立创新的思维，主动提高自身的创新素质，即充分挖掘、启发学生的创新潜能。在创新的世界里，你的思维可以异想天开，可以天马行空，甚至可以飘忽不定地不断改变自己的想法，但在很多学生的眼中，正是由于创新的这种无规律性，而导致他们更多地认为创新往往就是靠一瞬间的灵感迸发而来。本书是通过多年的创新实践积累，以大量的创新案例为基础，试图在毫无方向的创新道路上给学生一点启发，让他们能够切身体会到什么是创新，如何创新，并引导他们进入创新的世界，自发地去摸索创新方法，从而能够创新有序、创新得法。

本书是积累并总结了课题组多年的创新心得而成的，那么它能否从实质上回答如何创新这个问题呢？相信目前还没有一本书能对这个问题给出详尽、全面而又系统的回答，本书亦不例外。对于从根本上提高高等教育中学生的创新能力不是一本或者几本书籍就能达到的，对读者而言，研究书中各种理论和案例，发掘其中潜在的内涵，相信对读者形成适合自己的创新知识体系还是大有裨益的。

另外，本书引入了机械创新设计评论的概念，老师在实际的教学和科研过程中不自觉地被推到了评论者的位置上，而老师对学生所设计的作品的评论确实在某种程度上具有举足轻重的作用，假若评论不恰当，则会使学生不知所云，甚至垂头丧气。由此可见，老师对学生作品的“说三道四”（即评论）是科研及教学中不可或缺的重要环节，也是在将来的科研及教学活动中需要更加重视的内容，包括对机械创新设计评论本身的研究。在书中所引入的评论和不成熟的观点还望读者多多批评指正。

当前，学者们对创新方法和模式的研究越来越重视，越来越全面。我们也一直在努力发现更多、更好的关于创新的方法条规，借由本书中众多的创新案例，把创新真正从理论升级到实践中去。本书仅仅只是提供给学生一个创新的起点，让他们觉得创新可以掌握在自己手中，希望有志于此的学生更多地利用这个起点，尝试不断提高自己的创新意识和思维，以便更好地适应现代企业和社会的需求。

限于作者水平，加上机械创新设计的理论与方法处在不断的发展之中，本书中的一些观点无疑存在不足甚至谬误之处，希望广大读者能多多提出指教，大家的积极参与将会不断完善对创新章法的研究。在此感谢对本书做出贡献的老师们和学生们，他们提供的各种创新思想和心得是这本书成型的关键所在，特此致谢。

贾瑞清

2015年5月于北京

第1章绪论

1.1关于创新

1.1.1创新的发展

1.1.2创新与社会进步

1.1.3创新的过程

1.1.4原始创新和集成创新

1.2机械创新设计

1.2.1机械设计

1.2.2机械创新设计的特点

1.2.3机械对社会发展的影响

1.3机械创新设计评论

1.3.1机械创新设计评论概述

1.3.2机械创新设计评论的基本功能

1.3.3机械创新设计评论的价值

1.3.4机械创新设计评论的体系

1.3.5机械创新设计评论的策略

1.4小结

1.5训练题目

参考文献

第2章机械创新设计进行曲

2.1机械创新设计进行曲之主题曲

2.2机械创新设计进行曲之选题三步曲

2.3机械创新设计进行曲之概念设计五步曲

2.4机械创新设计进行曲之技术设计七步曲

2.5机械创新设计进行曲之应用设计九步曲

2.6机械创新设计进行曲之虚拟实验室设计十一步曲

2.7小结

2.8训练题目

参考文献

第3章机械创新设计主题与选题三步曲案例

3.1湿式蜂窝扰流滤芯除尘器

3.1.1除尘器主题

3.1.2除尘器选题三步曲

3.2煤矿瓦斯抽采管路自动排水装置

3.2.1排水装置主题

3.2.2排水装置选题三步曲

3.3小提琴制作工艺与理论

3.3.1小提琴制作主题

3.3.2小提琴制作选题三步曲

3.4液压污染控制与检测

3.4.1液压污染控制与检测主题

3.4.2液压污染控制与检测选题三步曲

3.5MVM20无缝橡胶坝硫化机

3.5.1硫化机主题

3.5.2硫化机选题三步曲

3.6地质深孔探测技术及装备

3.6.1地质探测主题

3.6.2地质探测选题三步曲

3.7训练题目

参考文献

第4章机械创新设计五步曲案例

4.1湿式蜂窝扰流滤芯除尘器

4.2煤矿瓦斯抽采管路自动排水装置

4.3提琴音板凸凹面加工手电刨

4.4小提琴自由垫肩

4.5小提琴电子弯矩仪

4.6油液清洁度检测仪

4.7MVM20无缝橡胶坝硫化机

4.8顶板雷达探测自主升降支架

4.9土力学深孔原位探测机器人

4.10训练题目

参考文献

第5章机械创新设计七步曲案例

5.1小提琴音板刚度数字化测试仪

5.2湿式蜂窝扰流滤芯除尘器

5.3瓦斯抽放负压自动放水器

5.4土力学深孔原位探测机器人

5.5雷达智能移动升降探测平台

5.6训练题目

参考文献

第6章矿山自主移动机器人创新案例

6.1主题

6.2选题三步曲

6.3移动机器人智能行为模块图机械创新设计五步曲

6.4矿山移动机器人实验研究平台机械创新设计五步曲

6.5矿山移动机器人实验研究平台机械创新设计九步曲

6.6训练题目

参考文献

第7章机械创新设计结构优选案例

7.1矿山移动机器人平台设计结构优选案例

7.2矿井负压煤气管道脱水器设计结构优选案例

7.3湿式蜂窝扰流滤芯除尘器设计结构优选案例

7.4土力学机器人设计结构优选案例

7.5无限橡胶坝硫化机设计结构优选案例

7.6提琴音板曲面加工手电刨结构优选案例

7.7地质雷达探测升降机结构优选案例

7.8训练题目

参考文献

第8章机械设计创新作坊

8.1创新作坊简介

8.2TRIZ理论快查页

8.3设计方法概要

8.4创新互动式学习

8.4.1文档模板下载页

8.4.2创新名词页

8.4.3创新提案页

8.4.4创新评论交流页

8.5创新课题库

参考文献

后记