現代機械設計手冊：單行本創新設計與綠色設計（第二版）

一部順應“中國製造2025”智慧裝備新要求、技術先進、資料可靠的現代化機械設計工具書，從新時代機械設計人員的實際需求出發，追求現代感，兼顧實用性、通用性，準確性，涵蓋了各種常規和通用的機械設計技術資料，貫徹了新的國家及行業標準，推薦了國內外先進、智慧、節能、通用的產品。

第34篇 創新設計

第1章 創新的理論和方法
1.1創新的基本概念34-3
1.1.1發明、發現、創新、創造34-3
1.1.2創新、創造的相互關係34-4
1.1.3創造能力及其開發34-4
1.2創新思維方法34-8
1.2.1直覺思維34-8
1.2.2形象思維34-8
1.2.3聯想思維34-12
1.2.4靈感思維34-13
1.2.5逆向思維34-13
1.2.6演繹思維34-14
1.3典型創新技法34-14
1.3.1頭腦風暴法34-16
1.3.2列舉法34-17
1.3.3資訊交合法34-18
1.3.4聯想法34-19
1.3.5形態分析法34-21
1.3.6移植法34-23
1.3.7組合法34-23
1.3.8檢核表法34-26
1.3.9模擬法34-27
1.3.10模仿法34-29
1.3.11逆向發明法34-29
1.3.12分解法34-29
1.3.13分析資訊法34-30
1.3.14綜攝法34-30
1.3.15德爾菲法34-32
1.3.16六頂思考帽法34-32
1.3.17創造需求法34-34
1.3.18替代法34-35
1.3.19溯源發明法34-35
1.3.20卡片分析法34-35

第2章 創新設計理論和方法
2.1本體論34-37
2.1.1本體論概述34-37
2.1.2本體論開發步驟34-37
2.1.3本體論工程方法34-39
2.2公理性設計34-41
2.2.1公理性概述34-41
2.2.2設計域、設計方程和設計矩陣34-41
2.2.3分解、反復反覆運算與曲折映射34-41
2.2.4設計公理34-42
2.3領先用戶法34-43
2.3.1領先用戶法的基本要素34-43
2.3.2領先使用者法的操作流程34-44
2.3.3領先用戶法的使用條件34-44
2.4模糊前端法34-44
2.4.1模糊前端的活動要素34-45
2.4.2FFE法操作流程34-45
2.4.3模糊前端法應用實例34-46
2.5品質功能展開和田口方法34-46
2.5.1品質功能展開34-46
2.5.2田口方法34-49
2.6發明問題解決理論34-50
2.6.1TRIZ的內涵34-50
2.6.2TRIZ解決創新問題的一般方法34-50
2.6.3TRIZ理論的應用34-51

第3章 發明創造的情境分析與描述
3.1發明創造資源的分析與描述34-52
3.1.1直接利用資源34-52
3.1.2匯出資源34-52
3.1.3差動資源34-52
3.2發明創造的理想化描述34-53
3.2.1發明創造的理想化概述34-53
3.2.1.1理想化34-53
3.2.1.2理想化設計34-53
3.2.2利用理想化思想實現發明創造34-54
3.2.2.1提高理想化程度的八種方法34-54
3.2.2.2實現理想化的步驟34-57
3.3發明創造的情境分析與描述34-58
3.3.1發電的理想方法34-59
3.3.2汽車駕駛杆的抖振分析34-60

第4章 技術系統進化理論分析
4.1技術進化過程實例分析34-62
4.2技術系統進化模式34-62
4.2.1技術系統進化模式概述34-62
4.2.2技術系統各進化模式分析34-62
4.3技術成熟度預測方法34-80
4.4工程實例分析34-81
4.4.1系統技術成熟度實例分析34-81
4.4.2技術進化模式的典型實例分析34-85
4.4.3車輪的發明及其技術進化過程分析34-90

第5章 技術衝突及其解決原理
5.1物理衝突及解決原理34-93
5.1.1物理衝突的概念及類型34-93
5.1.2物理衝突的解決原理34-94
5.1.3分離原理及實例分析34-94
5.1.3.1空間分離原理34-95
5.1.3.2時間分離原理34-95
5.1.3.3基於條件的分離34-95
5.1.3.4總體與部分的分離34-96
5.1.3.5實例分析34-96
5.2技術衝突及解決原理34-96
5.2.1技術衝突的概念及工程實例34-96
5.2.2技術衝突的一般化處理34-96
5.2.2.1通用工程參數34-97
5.2.2.2應用實例34-98
5.2.2.3技術衝突與物理衝突34-98
5.2.3技術衝突的解決原理34-98
5.2.3.1概述34-98
5.2.3.240條發明創造原理34-99
5.3利用衝突矩陣實現創新設計34-115
5.3.1衝突矩陣的簡介34-115
5.3.2利用衝突矩陣創新34-115
5.4工程實例分析34-117

第6章 技術系統物-場分析模型
6.1如何建立物-場分析模型34-120
6.2利用物-場分析模型實現創新34-123
6.3工程實例分析34-124

第7章 發明問題解決程式——ARIZ法
7.1解決發明問題的程式34-128
7.1.1第一部分選擇問題34-128
7.1.2第二部分建立問題模型34-129
7.1.3第三部分分析問題模式34-129
7.1.4第四部分消除物理矛盾34-130
7.1.5第五部分初步評價所得解決方案34-131
7.1.6第六部分發展所得答案34-131
7.1.7第七部分分析解決進程34-131
7.2工程實例分析34-131

第8章 科學效應及其應用創新
8.1科學效應概述34-133
8.1.1科學現象、科學效應、科學原理34-133
8.1.2科學效應的作用34-134
8.1.3科學效應的應用模式34-135
8.2科學效應知識庫34-135
8.2.1效應知識庫的由來34-136
8.2.2效應知識庫的分類34-136
8.2.3應用效應解決問題的步驟34-141
8.3應用科學效應解決問題案例分析34-142
8.3.1案例1：腎結石提取工程問題（形狀記憶效應、熱膨脹效應）34-142
8.3.2案例2：“自加熱”握筆手套創新設計（帕爾貼效應）34-142
8.3.3案例3：可測溫兒童湯匙的設計（熱敏性物質）34-144

第9章 創新方法與專利規避設計
9.1概述34-145
9.1.1專利規避的基本策略34-145
9.1.2專利規避設計要注意的原則34-146
9.2專利規避的方法34-148
9.2.1專利規避流程34-148
9.2.2基於TRIZ的專利規避方法34-151
9.3專利規避案例34-157
9.3.1弧齒錐齒輪銑齒機相關專利的檢索與分析34-157
9.3.2建立主要元件之間的關係34-158
9.3.3根據裁剪變體進行設計方案的細化34-160

附錄
附錄1 衝突矩陣表34-162
附錄2 76個標準解34-162
附錄3 解決發明問題的某些物理效應表34-164
附錄4 科學效應總表34-165
參考文獻34-221

第35篇 綠色設計

第1章 綠色設計涉及的基本問題
1.1綠色產品與綠色設計的內涵35-3
1.2綠色設計的一般流程35-4

第2章 綠色設計方法與工具
2.1概述35-6
2.2模組化設計方法35-6
2.2.1綠色模組化設計步驟35-6
2.2.2基於原子理論的模組化設計方法35-9
2.2.3綠色模組化設計案例35-10
2.3典型的綠色設計工具35-13

第3章 綠色材料選擇設計
3.1綠色材料35-16
3.2綠色材料的選擇35-17
3.2.1綠色材料選擇原則35-17
3.2.2綠色材料的選擇步驟35-20
3.2.3綠色材料選擇方法35-21
3.3綠色材料選擇案例35-22
3.3.1FA206B型梳棉機錫林綠色材料選擇35-22
3.3.2減速器高速軸的綠色材料選擇35-22
3.3.3洗碗機內膽材料選擇35-23
3.4電冰箱殼體的多目標選材35-24

第4章 結構減量化設計
4.1結構減量化設計準則35-26
4.2結構減量化設計方法35-26
4.3減量化設計案例35-30
4.3.1高速機床工作臺的減量化設計35-30
4.3.2曲軸的減量化設計35-31

第5章 可拆卸設計
5.1可拆卸設計準則35-32
5.2基於準則的可拆卸設計方法35-34
5.2.1設計流程35-34
5.2.2可拆卸連接結構設計35-36
5.3主動拆卸設計方法35-38
5.4可拆卸設計案例35-40
5.4.1靜電塗油機的可拆卸結構設計35-40
5.4.2Power Mac G4 Cube的可拆卸設計35-40
5.4.3轉盤式雙色注塑機合模裝置的可拆卸設計35-42

第6章 再製造設計
6.1再製造設計準則35-47
6.2再製造設計方法35-48
6.2.1基於評價的再製造設計方法35-48
6.2.2基於準則的再製造設計方法35-50
6.3再製造設計案例分析35-51
6.3.1基於準則的再製造設計案例35-51
6.3.1.1手持軍用紅外熱像儀的再製造設計35-51
6.3.1.2基於拆卸準則的QR轎車變速箱的再製造設計35-52
6.3.1.3基於材料準則的發動機蓋的再製造設計35-54
6.3.1.4基於強度準則的發動機曲軸再製造設計35-56
6.3.2基於評價的柯達相機的再製造設計35-56

第7章 綠色包裝設計
7.1綠色包裝設計準則35-59
7.1.1包裝材料選擇35-59
7.1.2包裝減量化35-60
7.1.3包裝材料的回收再利用35-60
7.2綠色包裝設計方法35-62
7.3綠色包裝設計案例分析35-62

第8章 綠色設計評價
8.1綠色設計評價指標體系35-64
8.2綠色設計評價方法35-65
8.3生命週期評價工具35-70
8.4生命週期評價案例35-73
8.4.1電動玩具熊的生命週期評價35-73
8.4.2碎石機的生命週期評價35-76
8.4.3基於GaBi的汽車轉向器防塵罩的生命週期評價35-78

第9章 產品綠色設計綜合案例
9.1滑鼠的綠色設計案例分析35-82
9.1.1目標產品35-82
9.1.2產品基本資料分析35-82
9.1.3建立核查清單35-84
9.1.4綠色設計策略和方案35-84
9.2產品綠色設計成功案例賞析35-85

參考文獻35-90