機(jī)械設(shè)計學(xué)_第三章_機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計

1、機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計本章重點(diǎn)：功能的概念、功能原理設(shè)計的特點(diǎn)和內(nèi)容、機(jī)械功能基本類型以及對應(yīng)的求解思路、創(chuàng)新性思維的基本知識。3-1概述一、功能原理設(shè)計 1、定義：針對產(chǎn)品的主要功能所進(jìn)行的原理性設(shè)計簡稱為功能原理設(shè)計。即應(yīng)用某種“物理效應(yīng)”通過某種“作用原理”來實現(xiàn)“功能目標(biāo)”的結(jié)果。例如：點(diǎn)鈔機(jī)分離功能原理構(gòu)思下一頁基本要求：通過授課、練習(xí)、課堂討論等環(huán)節(jié)，體會功能原理求解的構(gòu)思過程及思維特點(diǎn)。對簡單動作功能及工藝功能這兩類基本功能作測繪及設(shè)計構(gòu)思練習(xí)。 2、重點(diǎn)：創(chuàng)新構(gòu)思。例如：洗衣機(jī)功能原理的改進(jìn)3、創(chuàng)新與市場競爭潛力。例：兩種噴墨打印機(jī)4、產(chǎn)品更新?lián)Q代的三個途徑

2、：改革工作原理；改進(jìn)工藝、材料和結(jié)構(gòu)以提高技術(shù)性能；加強(qiáng)輔助功能使其更適應(yīng)使用者的心理。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-1概述返回機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-1概述返回機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-1概述二、功能原理設(shè)計的工作特點(diǎn) 1、新的物理效應(yīng)代替舊的物理效應(yīng)；例如，手表的發(fā)展三、功能原理設(shè)計的任務(wù)和主要工作內(nèi)容1、任務(wù)：尋找一種物理效應(yīng)和相應(yīng)的作用原理以實現(xiàn)所追 求的功能目標(biāo)。2、引入某種新技術(shù)（新材料、新工藝）。 關(guān)鍵是新想法（New Idea）。如超導(dǎo)技術(shù)磁懸浮列車3、使機(jī)器品質(zhì)發(fā)生質(zhì)的變化；2、主要工作內(nèi)容：構(gòu)思能實現(xiàn)功能目標(biāo)的新的解

3、法原理。 包括明確功能目標(biāo)、創(chuàng)新構(gòu)思、模型試驗、修改完善構(gòu) 思、評價選優(yōu)等工作內(nèi)容。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件l功能原理設(shè)計的工作步驟和工作內(nèi)容市場調(diào)查需求發(fā)現(xiàn)任務(wù)確定信息收集 資料研究多向聯(lián)想弱點(diǎn)發(fā)現(xiàn)問題剖析建立準(zhǔn)則評價比較明確功能目標(biāo)醞釀解法原理改進(jìn)、完善解法原理選出滿意解用戶調(diào)查功能澄清目標(biāo)建立權(quán)衡利弊去劣存優(yōu)改錯修正完善提高創(chuàng)新構(gòu)思思維實驗?zāi)Ｐ驮囼灆C(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-1概述四、功能、功能單元和功能結(jié)構(gòu) 1、功能：功能是對于某一產(chǎn)品的特定的工作能力的抽象化的描述，是 指某一機(jī)器（或裝置）所具有轉(zhuǎn)化能量、運(yùn)動或其它物理量的特性。 系統(tǒng)工程學(xué)用“黑箱”（Black Box）來描

4、述功能：任何一個技術(shù)系統(tǒng)都有輸入和輸出。把技術(shù)系統(tǒng)看成一個輸入輸出信息流S（Signal）、能量流E（Energy）和物料流M（Materiel）的黑箱 能力：功率、轉(zhuǎn)速性能：效率、耐用性、振動用途：驅(qū)動電扇、機(jī)床功用：作原動機(jī)電動機(jī)input output 信 號S 能 量E S 信 息 E 能 量 技 術(shù) 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 轉(zhuǎn) 換 S E M 物 料M M 物 料 功能： 將電能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動的動能。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件黑箱：系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全未知的技術(shù)系統(tǒng)。白箱：系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全已知的技術(shù)系統(tǒng)?；蚁洌合到y(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)部分未知的技術(shù)系統(tǒng)。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-1概述2、功能元素

5、從系統(tǒng)論的觀點(diǎn)看，一個系統(tǒng)可以分解為一些子系統(tǒng)，那么一個系統(tǒng)的總功能也應(yīng)該可以分解為一些分功能。 放出-吸收 傳導(dǎo)-絕緣 集合-擴(kuò)散 引導(dǎo)-阻礙 轉(zhuǎn)換-回復(fù) 放大-縮小變向-定向 調(diào)整-激動 聯(lián)結(jié)-開斷結(jié)合-分離 接合-拆開 貯存-取出 把機(jī)器中的復(fù)雜動作分解為一些基本動作，并把這些基本動作理解為“功能元素”，由這些“功能元素”可以構(gòu)成任何技術(shù)系統(tǒng)的復(fù)雜的總功能。典型的基本動作共有12對。四、功能、功能單元和功能結(jié)構(gòu) 機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-1概述3、功能單元 把機(jī)器中的總功能只分解到“功能單元”，這樣的功能單元是既有一定的獨(dú)特性，又有一定復(fù)雜程度的技術(shù)單元。功能單元的概

6、念與零件、部件、或機(jī)構(gòu)的概念是有區(qū)別的，前者特別適宜于在功能原理設(shè)計時進(jìn)行原理性解法的構(gòu)思。四、功能、功能單元和功能結(jié)構(gòu) 例： 硬幣計數(shù)包卷機(jī)的7個功能單元，見下頁。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件形式不同的硬幣點(diǎn)鈔機(jī)形式不同的硬幣點(diǎn)鈔機(jī) 例： 硬幣計數(shù)包卷機(jī)的7個功能單元，見下頁。第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-1概述四、功能、功能單元和功能結(jié)構(gòu) 機(jī)械設(shè)計學(xué)課件硬幣計數(shù)包裝機(jī)的外形及硬幣總功能的黑箱描述機(jī)械設(shè)計學(xué)課件1硬幣堆放，輸送功能單元2硬幣排列，分選，挑殘功能單元3硬幣分選，計數(shù)功能單元4硬幣堆碼、整理功能單元5送紙，撕紙功能單元6硬幣包卷功能單元7卷邊功能單元第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-1概述四、

7、功能、功能單元和功能結(jié)構(gòu) 機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-1概述4、功能結(jié)構(gòu)和功能分析 一個系統(tǒng)的總功能可以逐步分解為很多分功能。 功能分析過程是設(shè)計人員初步醞釀功能原理設(shè)計總體方案的過程，這個過程往往不是一次完成，而是隨設(shè)計工作的逐步深入而不斷修改、不斷完善的。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-1概述4、功能結(jié)構(gòu)和功能分析硬幣計數(shù)包卷機(jī)的功能結(jié)構(gòu)圖機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-1概述4、功能結(jié)構(gòu)和功能分析機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-1概述五、功能原理的基本類型與解法特點(diǎn) 1、基本類型：（1）動作功能：以實現(xiàn)動作為目的的功能。 （2）

8、工藝功能：以完成對對象物的加工為目的的功能。（3）綜合技術(shù)功能：綜合應(yīng)用機(jī)、光、電、磁、熱、化等各種“廣義物理效應(yīng)”更好地去實現(xiàn)各種動作功能和工藝功能的功能。 （4）關(guān)鍵技術(shù)（Know how）功能：以關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)動作功能或工藝功能而使產(chǎn)品在某方面占有特殊優(yōu)勢的功能。 動作功能和工藝功能。a、簡單動作功能：僅完成簡單的一次性動作的功能。b、復(fù)雜動作功能：能實現(xiàn)連續(xù)的傳動的動作功能。 機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-1概述五、功能原理的基本類型與解法特點(diǎn) 廣義物理效應(yīng)純機(jī)械）綜合技術(shù)功能關(guān)鍵技術(shù)功能工藝功能復(fù)雜動作功能簡單動作功能動作功能功能類型)( ( 各種功能類型的關(guān)系 機(jī)械設(shè)

9、計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-1概述五、功能原理的基本類型與解法特點(diǎn) 2、功能原理解法的特點(diǎn)（1）有法而無定法。分析和綜合是兩種不同的科學(xué)方法， 分析可以按某些既定的方法按步進(jìn)行，而綜合則是 “有法而無定法”，即不可能只要按某種“方法”去做就一 定能得到某種好的解法。（2）解的非唯一性。功能原理解是多解的問題，即解不是唯 一的，也不是絕對無解，而且也很難得到絕對理想的解。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-2兩種動作功能及其對應(yīng)的求解思路一、簡單動作功能 1、簡單動作功能的特點(diǎn)：簡單動作功能是由兩個或兩個以上的具有特殊幾何形狀的構(gòu)件組成，利用它們形體上的特征，可以實現(xiàn)互相運(yùn)

10、動或鎖合的動作。常用23個構(gòu)件組成。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件人類近代十大發(fā)明之一:拉鏈-典型簡單動作第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-2兩種動作功能及其對應(yīng)的求解思路一、簡單動作功能機(jī)械設(shè)計學(xué)課件電視機(jī)盒蓋、圓珠筆、魔方第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-2兩種動作功能及其對應(yīng)的求解思路一、簡單動作功能機(jī)械設(shè)計學(xué)課件簡單動作求解思路:幾何形體組合法第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-2兩種動作功能及其對應(yīng)的求解思路一、簡單動作功能機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-2兩種動作功能及其對應(yīng)的求解思路2、幾何形體組合法簡單動作功能的求解思路之一 在構(gòu)思簡單動作功能時，針對功能目標(biāo)，對幾個構(gòu)件上的幾何形體進(jìn)行

11、構(gòu)思。由于在構(gòu)件上設(shè)置幾何形體的可能性非常多，為實現(xiàn)這類功能創(chuàng)造了寬廣的途徑，總有幾種形體可以實現(xiàn)所要求的功能目標(biāo)。 簡單動作功能并沒有過時，而仍以其簡單可靠的特點(diǎn)，在各個領(lǐng)域可靠地為人類服務(wù)。一、簡單動作功能機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-2兩種動作功能及其對應(yīng)的求解思路二、復(fù)雜動作功能 1、復(fù)雜動作功能的特點(diǎn)：以采用常用基本機(jī)構(gòu)為主，演變和組合成各種形式的機(jī)構(gòu)，從而實現(xiàn)各種復(fù)雜的運(yùn)動規(guī)律或運(yùn)動軌跡。 2、基本機(jī)構(gòu)組合法復(fù)雜動作功能的法之一機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-2兩種動作功能及其對應(yīng)的求解思路二、復(fù)雜動作功能六種基本機(jī)構(gòu):1 連桿機(jī)構(gòu) 2 齒輪機(jī)構(gòu)3 撓

12、性機(jī)構(gòu)4 凸輪機(jī)構(gòu)5 螺旋機(jī)構(gòu) 6 間歇機(jī)構(gòu) 復(fù)雜動作功能設(shè)計求解思路:基本機(jī)構(gòu)組合法硬幣機(jī)卷邊功能的執(zhí)行結(jié)構(gòu)機(jī)械設(shè)計學(xué)課件實例機(jī)構(gòu)創(chuàng)新實驗 多機(jī)構(gòu)組合螺旋加工機(jī)床 第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-2兩種動作功能及其對應(yīng)的求解思路二、復(fù)雜動作功能機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-2兩種動作功能及其對應(yīng)的求解思路 無論簡單還是復(fù)雜動作功能，都是純機(jī)械的功能，它們的基本特點(diǎn)是“以形體來實現(xiàn)功能”。這個特征使機(jī)械實現(xiàn)動作功能的方式變化無窮。機(jī)械動作原理實現(xiàn)得好與不好，全在于形體設(shè)計的變化。 進(jìn)行形體設(shè)計的思維方法主要要用形象思維、視覺思維和動作思維的思維方式，也就是說不能全靠抽象思維來進(jìn)

13、行形體的構(gòu)思。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-3工藝功能及其對應(yīng)的求解思路 一、工藝功能的特點(diǎn) 工藝類機(jī)器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作和工作頭的形狀往往以被加工工作物質(zhì)的工藝過程密切相關(guān)，工作頭對物體的作用形式（作用場）有純機(jī)械的作用，也有不是純機(jī)械的作用。因此，工作頭的形狀、運(yùn)動方式和作用場構(gòu)成完成工藝功能的三要素。 工藝功能比起動作功能來，更容易進(jìn)行改進(jìn)和革新，因為工作頭的變革可能性是很大的。工藝功能的解法往往在工藝上發(fā)生了巧妙的革新，而在技術(shù)上不一定有很困難的問題。 這一類功能的特點(diǎn)是要設(shè)計工藝，由于完成原理的工藝是可以變化的。因此這類功能原理可以有更多的靈活性。往往通過改善工藝而設(shè)計

14、出更新穎、更有效的原理解法。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-3工藝功能及其對應(yīng)的求解思路 一、工藝功能的特點(diǎn)犁的工作曲面1犁尖2犁鏡3曲面機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-3工藝功能及其對應(yīng)的求解思路 一、工藝功能的特點(diǎn)絞肉機(jī)水刀切割工藝注意:工藝功能是廣義上的,不一定是純機(jī)械的,如水刀、激光刀機(jī)械設(shè)計學(xué)課件工藝功能相對于動作功能，更容易改進(jìn)第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-3工藝功能及其對應(yīng)的求解思路 一、工藝功能的特點(diǎn)機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-3工藝功能及其對應(yīng)的求解思路 二、SField（Substance-Field）法(物場分析法) 這種方

15、法是前蘇聯(lián)的科學(xué)家提出的，最適合求解工藝功能。 這個方法的基礎(chǔ)是對“最小技術(shù)系統(tǒng)”的理解和分析。 在任何一個最小技術(shù)系統(tǒng)中，至少有一個主體（S1），一個客體（S2）和一個場（F）。這三者缺一即不可能發(fā)生技術(shù)作用。S1（主體）即對客體發(fā)生作用的物體，也就是所說的工作頭；S2（客體）即被加工的物體，也就是工藝動作的對象。F（場）即指S1向S2作用時發(fā)生的一切作用場。 S1主 體 S2客 體 F 場 S Field 法 機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-3工藝功能及其對應(yīng)的求解思路 二、SField（Substance-Field）法(物場分析法) 討論:如何用SField模式來求解工藝

16、功能的功能原理問題。 1、F、S1搜索如需要完成修剪草地的任務(wù)，如何構(gòu)思剪草機(jī)的工作原理呢？ 在這個問題里，S2草，尋求合適的F和S1?？赡鼙焕玫腇： （1）拉力可以拉斷草，但無法控制被拉斷的草的高度，無法使草地整齊；（2）割斷力像農(nóng)夫割麥一樣，需要握住草的上部才能割斷；（3）剪斷力利用剪刀刃合攏，可以剪斷。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-3工藝功能及其對應(yīng)的求解思路 二、SField（Substance-Field）法(物場分析法) 討論:如何用SField模式來求解工藝功能的功能原理問題。 2、完善 原設(shè)計中有時會出現(xiàn)缺少F或S1的情況，并因此而造成功能不良的后果。應(yīng)該通過

17、補(bǔ)全F或S1的措施來使SField模式完善化。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件完善機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-3工藝功能及其對應(yīng)的求解思路 二、SField（Substance-Field）法(物場分析法) 討論:如何用SField模式來求解工藝功能的功能原理問題。 3、增加 一個最小技術(shù)系統(tǒng)至少應(yīng)具有S1、S2和F，但有時還應(yīng)輔以S1和F，才能更好地完成希望實現(xiàn)的功能。 S1刀具 S2鋼工件 F切削力 F 分子吸附膜 S1 切削液 金屬切削過程的S F法分析 機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-3工藝功能及其對應(yīng)的求解思路 二、SField（Substance-Field）法(物場

18、分析法) 討論:如何用SField模式來求解工藝功能的功能原理問題。 4、變換 對已有的工藝功能解法中的S1和F進(jìn)行分析后，常?？砂l(fā)現(xiàn)它們并不是不可替換的，有時通過變換會產(chǎn)生意想不到的效果。 機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-3工藝功能及其對應(yīng)的求解思路 二、SField（Substance-Field）法(物場分析法) 割草機(jī)機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-3工藝功能及其對應(yīng)的求解思路 二、SField（Substance-Field）法(物場分析法) 割草機(jī)機(jī)械設(shè)計學(xué)課件機(jī)械設(shè)計學(xué)課件變換機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-4關(guān)鍵技術(shù)功能及其對應(yīng)的求解思

19、路 一、關(guān)鍵技術(shù)功能的特點(diǎn) 由于特殊的工作條件（約束）或使用要求，出現(xiàn)了用常規(guī)技術(shù)或已有技術(shù)難以達(dá)到的技術(shù)難點(diǎn)，或是別人目前尚難以實現(xiàn)的技術(shù)高度，解決此關(guān)鍵技術(shù)往往是出奇制勝。二、產(chǎn)品中的關(guān)鍵技術(shù) （3個方面） 1、材料：例如高強(qiáng)度、高耐磨性、特殊的潤滑油、特殊輕質(zhì)材料（例如復(fù)合材料）、特殊的物理性能要求等； 2、制造工藝：高精度、小的表面粗糙度、高的熱處理要求 （2mm縫隙） 3、設(shè)計：通過設(shè)計實現(xiàn)特殊的功能原理，尤其是實現(xiàn)以前從未有人實現(xiàn)過的或是比別人已經(jīng)實現(xiàn)的功能更好的功能水平。（打印機(jī)）機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-4關(guān)鍵技術(shù)功能及其對應(yīng)的求解思路 三、技術(shù)矛盾分析法求

20、解關(guān)鍵技術(shù)功能的思路之一 所謂“關(guān)鍵技術(shù)”是指在實現(xiàn)功能原理的解法時存在的技術(shù)難點(diǎn)，人們曾用一般技術(shù)方法作過嘗試，但都未得到滿意的解決。這樣的技術(shù)難點(diǎn)就是“關(guān)鍵技術(shù)”。首先解決這種關(guān)鍵技術(shù)的當(dāng)然可以申請“專利”，也可作為一種“Know How”而獨(dú)享技術(shù)的效益。 無論何種關(guān)鍵技術(shù)，往往都是在某種特殊條件的約束下難以實現(xiàn)的技術(shù)難點(diǎn)，其中的約束條件和期望達(dá)到的較高要求就形成一對技術(shù)矛盾。認(rèn)真分析這一技術(shù)上的矛盾之所在，就是解決關(guān)鍵技術(shù)的思路。 數(shù)控機(jī)床發(fā)展初期、滾珠絲桿副和靜壓導(dǎo)軌成為關(guān)鍵技術(shù) 機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-4關(guān)鍵技術(shù)功能及其對應(yīng)的求解思路 如：肌電控制人工假手為例

21、i2=10, 30s, 50N 20cm n=5000r/min, M=0.3Ncm. i1=900, 0.5rad/s, 5N 機(jī)械設(shè)計學(xué)課件 由于空間的限制，只能用直徑僅由于空間的限制，只能用直徑僅20mm20mm左右的微型直流電左右的微型直流電動機(jī)（額定輸出動機(jī)（額定輸出n=5000r/minn=5000r/min，M=0.3N.cmM=0.3N.cm）。）。經(jīng)過減速比經(jīng)過減速比i1=900i1=900的降速后，驅(qū)動一套連桿機(jī)構(gòu)，使手指得到約的降速后，驅(qū)動一套連桿機(jī)構(gòu)，使手指得到約0.50.5rad/srad/s的抓握運(yùn)動速度。但是在這樣的運(yùn)動速度下，指端的抓握運(yùn)動速度。但是在這樣的運(yùn)動

22、速度下，指端的捏緊力只有的捏緊力只有5 5N N左右。若使捏緊力達(dá)到左右。若使捏緊力達(dá)到5050N N，一般的方法是降一般的方法是降速比增大速比增大1010倍，手指的運(yùn)動速度降低倍，手指的運(yùn)動速度降低1010倍。存在運(yùn)動與力的倍。存在運(yùn)動與力的矛盾。矛盾。1)1)主要矛盾是電動機(jī)體積和輸出力矩之間的矛盾。研制一種主要矛盾是電動機(jī)體積和輸出力矩之間的矛盾。研制一種大力矩的微型電動機(jī)就是一種求解的途徑。大力矩的微型電動機(jī)就是一種求解的途徑。2 2）從動力學(xué)的角度來看，若有足夠大的存儲能量的飛輪，也從動力學(xué)的角度來看，若有足夠大的存儲能量的飛輪，也可達(dá)到增大指端捏緊力的目的。可達(dá)到增大指端捏緊力的目

23、的。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件機(jī)械設(shè)計學(xué)課件機(jī)械設(shè)計學(xué)課件機(jī)械設(shè)計學(xué)課件機(jī)械設(shè)計學(xué)課件機(jī)械設(shè)計學(xué)課件機(jī)械設(shè)計學(xué)課件機(jī)械設(shè)計學(xué)課件機(jī)械設(shè)計學(xué)課件 肌電控制人工假手為例，為解決電動機(jī)體積和輸出力矩之間的矛盾，考慮設(shè)計大力矩的微型電動機(jī)；或從動力學(xué)角度，給系統(tǒng)足夠大的儲能飛輪。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計3-5綜合技術(shù)功能及其對應(yīng)的求解思路一、綜合技術(shù)功能的特點(diǎn) 在某些特定的條件下，采用廣義物理效應(yīng)，實現(xiàn)比純機(jī)械方法更好的動作功能或工藝功能。二、物理效應(yīng)引入法綜合技術(shù)功能的求解思路之一 這里指的是一種廣義的物理效應(yīng)，機(jī)構(gòu)學(xué)本身包含了運(yùn)動學(xué)、力學(xué)方面的各種物理效應(yīng)，但除此之外，還有更多的物理效應(yīng)（如

24、熱膨脹冷縮，電磁效應(yīng)、光電效應(yīng)、流體效應(yīng)）可以在求解時引入。 機(jī)械設(shè)計學(xué)課件高水平的平面電動式繪圖儀，利用步進(jìn)電機(jī)、氣浮導(dǎo)軌等原理溫控開關(guān)體液泵石英電子表P51物理效應(yīng)查閱表機(jī)械設(shè)計學(xué)課件機(jī)械設(shè)計學(xué)課件機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第八節(jié)第八節(jié) 功能原理設(shè)計的工作要點(diǎn)功能原理設(shè)計的工作要點(diǎn) 功能原理設(shè)計是在創(chuàng)意確定之后，進(jìn)一步去實現(xiàn)功能原理設(shè)計是在創(chuàng)意確定之后，進(jìn)一步去實現(xiàn)創(chuàng)意階段所提出的功能目標(biāo)。因此它的工作重點(diǎn)是創(chuàng)意階段所提出的功能目標(biāo)。因此它的工作重點(diǎn)是構(gòu)思和創(chuàng)造，以及隨后的原理驗證和表達(dá)。構(gòu)思和創(chuàng)造，以及隨后的原理驗證和表達(dá)。 功能原理設(shè)計是一個創(chuàng)新過程，但這種創(chuàng)新決不功能原理設(shè)計是一個創(chuàng)新過程，但這

25、種創(chuàng)新決不能像求解數(shù)學(xué)難題那樣只是冥思苦想，而應(yīng)該做一能像求解數(shù)學(xué)難題那樣只是冥思苦想，而應(yīng)該做一些切切實實的實際工作，考慮一些必須注意的問題。些切切實實的實際工作，考慮一些必須注意的問題。主要可以歸結(jié)為以下一些工作要點(diǎn)。主要可以歸結(jié)為以下一些工作要點(diǎn)。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件1明確所要設(shè)計的任務(wù)的功能目標(biāo)，提出具體問題明確所要設(shè)計的任務(wù)的功能目標(biāo)，提出具體問題 例如：有關(guān)部門需要設(shè)計肌電假手，要求不很具體，例如：有關(guān)部門需要設(shè)計肌電假手，要求不很具體，只提出要有能模仿真手抓握物體的假手。經(jīng)分析如能只提出要有能模仿真手抓握物體的假手。經(jīng)分析如能像真手一樣能拿起一個質(zhì)量約為像真手一樣能拿起一個質(zhì)量約為30

26、0g300g的物體，應(yīng)實現(xiàn)的物體，應(yīng)實現(xiàn)的具體功能目標(biāo)如下：的具體功能目標(biāo)如下：手指應(yīng)能實現(xiàn)手指應(yīng)能實現(xiàn)0.5rad0.5rads s的抓握運(yùn)動速度，以模仿人的抓握運(yùn)動速度，以模仿人手的真實運(yùn)動。手的真實運(yùn)動。手指觸物后，應(yīng)能產(chǎn)生手指觸物后，應(yīng)能產(chǎn)生50N50N左右的捏緊力，以滿足實左右的捏緊力，以滿足實際工作的需要。際工作的需要。所用微型電動機(jī)需在假手掌心中放置，故其外徑應(yīng)所用微型電動機(jī)需在假手掌心中放置，故其外徑應(yīng)不大于不大于20mm20mm。傳動機(jī)械的效率應(yīng)足夠高，以保證充電電池至少能傳動機(jī)械的效率應(yīng)足夠高，以保證充電電池至少能工作工作1 1天天。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件2調(diào)查、分析已有的解法原理

27、，供設(shè)計時參考調(diào)查、分析已有的解法原理，供設(shè)計時參考 調(diào)查和分析已有的解法原理對于啟發(fā)思路是十分調(diào)查和分析已有的解法原理對于啟發(fā)思路是十分重要和有益的。已有技術(shù)一方面反映了別人的構(gòu)思和重要和有益的。已有技術(shù)一方面反映了別人的構(gòu)思和實踐的結(jié)晶；另一方面也提供了分析、比較的對象，實踐的結(jié)晶；另一方面也提供了分析、比較的對象，使設(shè)計者能在已有技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出更新、更巧妙使設(shè)計者能在已有技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出更新、更巧妙的構(gòu)思來。的構(gòu)思來。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件3進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思、尋求更合理的解法原理進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思、尋求更合理的解法原理 設(shè)計者應(yīng)該有一個信念：現(xiàn)有的產(chǎn)品決不是設(shè)計者應(yīng)該有一個信念：現(xiàn)有的產(chǎn)品決不是頂峰

28、，肯定還會有更好的設(shè)計出現(xiàn)。要爭取由自頂峰，肯定還會有更好的設(shè)計出現(xiàn)。要爭取由自己推出新一代的創(chuàng)新產(chǎn)品。己推出新一代的創(chuàng)新產(chǎn)品。 設(shè)計者應(yīng)重視基本科學(xué)知識的積累，避免陷設(shè)計者應(yīng)重視基本科學(xué)知識的積累，避免陷入一些違反基本科學(xué)原理的入一些違反基本科學(xué)原理的“錯覺錯覺”。例如，有。例如，有人設(shè)計了一種機(jī)械式的人設(shè)計了一種機(jī)械式的“功率增大器功率增大器”，認(rèn)為能，認(rèn)為能把小功率輸入變?yōu)榇蠊β瘦敵?，他采用了一種特把小功率輸入變?yōu)榇蠊β瘦敵觯捎昧艘环N特殊的行星齒輪傳動方式來實現(xiàn)他的理想。當(dāng)然，殊的行星齒輪傳動方式來實現(xiàn)他的理想。當(dāng)然，他所作的原理設(shè)計中存在著基本力學(xué)知識上的錯他所作的原理設(shè)計中存在著

29、基本力學(xué)知識上的錯誤。誤。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件4初步預(yù)想實用化的可能性初步預(yù)想實用化的可能性大量例子說明一個好的原理構(gòu)思最后不能成為產(chǎn)品。在專利文大量例子說明一個好的原理構(gòu)思最后不能成為產(chǎn)品。在專利文獻(xiàn)中有大量的專利都沒有能夠成為有用的技術(shù)。其中部分的原獻(xiàn)中有大量的專利都沒有能夠成為有用的技術(shù)。其中部分的原因就是因為結(jié)構(gòu)、材料和工藝問題無法得到合理的解決。這充因就是因為結(jié)構(gòu)、材料和工藝問題無法得到合理的解決。這充分說明創(chuàng)新構(gòu)思時要粗略考慮一些主要的結(jié)構(gòu)工藝問題。分說明創(chuàng)新構(gòu)思時要粗略考慮一些主要的結(jié)構(gòu)工藝問題。5認(rèn)真進(jìn)行原理性試驗認(rèn)真進(jìn)行原理性試驗 這是功能原理設(shè)計階段的最后一步，也是最重要的一步。

30、在進(jìn)這是功能原理設(shè)計階段的最后一步，也是最重要的一步。在進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思時，盡管反復(fù)檢驗過他的發(fā)明原理但是實際做一行創(chuàng)新構(gòu)思時，盡管反復(fù)檢驗過他的發(fā)明原理但是實際做一下試驗，往往會出現(xiàn)意想不到的問題。下試驗，往往會出現(xiàn)意想不到的問題。 例如在假手的原理試驗時，發(fā)生手指捏緊后的反彈松脫現(xiàn)象，例如在假手的原理試驗時，發(fā)生手指捏緊后的反彈松脫現(xiàn)象，令人百思不得其解，不知是何原因。后來才弄清楚，這是在切令人百思不得其解，不知是何原因。后來才弄清楚，這是在切換時有一瞬間出現(xiàn)了兩個離合器同時處于脫開的狀態(tài)使得手換時有一瞬間出現(xiàn)了兩個離合器同時處于脫開的狀態(tài)使得手指失控，造成反彈松脫。找到了原因，才采取了相應(yīng)的

31、措施，指失控，造成反彈松脫。找到了原因，才采取了相應(yīng)的措施，解決了上述反彈問題。解決了上述反彈問題。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件6評價、對比、決策評價、對比、決策 必須要根據(jù)實驗的結(jié)果進(jìn)行評價和對比，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方必須要根據(jù)實驗的結(jié)果進(jìn)行評價和對比，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面的對比結(jié)果來做出決策。面的對比結(jié)果來做出決策。 設(shè)計工作過程中，有兩項重大決策問題：設(shè)計工作過程中，有兩項重大決策問題： 一是在創(chuàng)意階段，這是決定產(chǎn)品方向的決策。要能判斷一是在創(chuàng)意階段，這是決定產(chǎn)品方向的決策。要能判斷5年或年或10年以后市場所需要的產(chǎn)品年以后市場所需要的產(chǎn)品 二是在構(gòu)思階段，這是決定產(chǎn)品的技術(shù)方向的決策。二是在構(gòu)思階段，這是

32、決定產(chǎn)品的技術(shù)方向的決策。個產(chǎn)品個產(chǎn)品可能有兩個以上的技術(shù)方向，在未來的發(fā)展中有可能出現(xiàn)完全不可能有兩個以上的技術(shù)方向，在未來的發(fā)展中有可能出現(xiàn)完全不同的命運(yùn)。同的命運(yùn)。 例如，不久以前，人們提出了一種創(chuàng)意，就是壁掛式電視，例如，不久以前，人們提出了一種創(chuàng)意，就是壁掛式電視，沒有人懷疑這種創(chuàng)意的合理性，于是各大公司都花大量的人力、沒有人懷疑這種創(chuàng)意的合理性，于是各大公司都花大量的人力、物力投入研究、試制。但是隨后出現(xiàn)的功能原理設(shè)計中，就出現(xiàn)物力投入研究、試制。但是隨后出現(xiàn)的功能原理設(shè)計中，就出現(xiàn)了技術(shù)方向的問題，是用液晶技術(shù)，還是用固體發(fā)光技術(shù)，了技術(shù)方向的問題，是用液晶技術(shù)，還是用固體發(fā)光技

33、術(shù)，機(jī)械設(shè)計學(xué)課件哪一種有最好的效果哪一種有最好的效果屏幕的光亮度、色彩的鮮艷程度以及壽屏幕的光亮度、色彩的鮮艷程度以及壽命、省電等等其它性能指標(biāo)命、省電等等其它性能指標(biāo))。后來又出現(xiàn)了發(fā)光塑料，也許。后來又出現(xiàn)了發(fā)光塑料，也許發(fā)光塑料可以比液晶和固體發(fā)光都好?；蛘哌€有一些別的什么發(fā)光塑料可以比液晶和固體發(fā)光都好?；蛘哌€有一些別的什么可能性，可能性，旦作出決策，開發(fā)出產(chǎn)品就將承受市場的風(fēng)險。旦作出決策，開發(fā)出產(chǎn)品就將承受市場的風(fēng)險。 又例如，目前市場上的噴墨打印技術(shù)，也存在兩個技術(shù)方向又例如，目前市場上的噴墨打印技術(shù)，也存在兩個技術(shù)方向的選擇，現(xiàn)在兩個方向的選擇，現(xiàn)在兩個方向(汽化噴墨和壓電噴

34、墨汽化噴墨和壓電噴墨)正在激烈競爭，正在激烈競爭，最后的勝利將由市場作出判決，只有市場才是決定勝負(fù)的唯一最后的勝利將由市場作出判決，只有市場才是決定勝負(fù)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。 因此，在選擇技術(shù)方向的決策中，實際上不存在方法，只有因此，在選擇技術(shù)方向的決策中，實際上不存在方法，只有像象棋大師那樣，用深刻的洞察力、精密地分析比較、超人的像象棋大師那樣，用深刻的洞察力、精密地分析比較、超人的預(yù)測能力，最后通過直覺判斷，作出天才的決策。不過任何天預(yù)測能力，最后通過直覺判斷，作出天才的決策。不過任何天才的決策成功率也不可能是才的決策成功率也不可能是100。 總之，決定產(chǎn)品方向和技術(shù)方向的決策是一個非常重要。

35、總之，決定產(chǎn)品方向和技術(shù)方向的決策是一個非常重要。又是非常困難的問題，千萬不要輕信那些草率的決策，它將帶又是非常困難的問題，千萬不要輕信那些草率的決策，它將帶來災(zāi)難性的后果。來災(zāi)難性的后果。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件第九節(jié)第九節(jié) 功能原理設(shè)計的創(chuàng)造性問題功能原理設(shè)計的創(chuàng)造性問題 “創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂”，在激烈的世界性經(jīng)濟(jì)，在激烈的世界性經(jīng)濟(jì)競爭中，產(chǎn)品在市場上的競爭力，很大程度取決于企業(yè)的創(chuàng)競爭中，產(chǎn)品在市場上的競爭力，很大程度取決于企業(yè)的創(chuàng)新能力。新能力。 設(shè)計本身就是創(chuàng)造，創(chuàng)意階段需要創(chuàng)新，而構(gòu)思階段即設(shè)計本身就是創(chuàng)造，創(chuàng)意階段需要創(chuàng)新，而構(gòu)思階段即功能原理設(shè)計階段更需要

36、創(chuàng)新。功能原理設(shè)計階段更需要創(chuàng)新。 一個設(shè)計人員是否有較高的創(chuàng)造性素質(zhì)，在很大程度上一個設(shè)計人員是否有較高的創(chuàng)造性素質(zhì)，在很大程度上決定了他工作中的創(chuàng)造性效果。研究證明：有很高智商的人決定了他工作中的創(chuàng)造性效果。研究證明：有很高智商的人不一定有很高的創(chuàng)造性，而只有一般智商的人卻常常表現(xiàn)出不一定有很高的創(chuàng)造性，而只有一般智商的人卻常常表現(xiàn)出很高的創(chuàng)造才能。一個設(shè)計人員的創(chuàng)造性素質(zhì)首先在于他有很高的創(chuàng)造才能。一個設(shè)計人員的創(chuàng)造性素質(zhì)首先在于他有沒有強(qiáng)烈的創(chuàng)造意識沒有強(qiáng)烈的創(chuàng)造意識(欲望欲望)。但創(chuàng)造意識只是一種主觀愿望。但創(chuàng)造意識只是一種主觀愿望。他還必須要有創(chuàng)造性的知識基礎(chǔ)、思維方法和對創(chuàng)造性機(jī)

37、理他還必須要有創(chuàng)造性的知識基礎(chǔ)、思維方法和對創(chuàng)造性機(jī)理的認(rèn)識和理解。最后，也就是最重要的，他還必須要有從事的認(rèn)識和理解。最后，也就是最重要的，他還必須要有從事創(chuàng)造實踐的積極性。堅持實踐。才有可能獲得成功。創(chuàng)造實踐的積極性。堅持實踐。才有可能獲得成功。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件一、創(chuàng)造性機(jī)理一、創(chuàng)造性機(jī)理圖圖332表示了人的創(chuàng)造性本能和影響成功的因素。圖表示了人的創(chuàng)造性本能和影響成功的因素。圖333表表明了創(chuàng)造性形成的機(jī)理：心理素質(zhì)是核心；知識、經(jīng)驗、能力明了創(chuàng)造性形成的機(jī)理：心理素質(zhì)是核心；知識、經(jīng)驗、能力是基礎(chǔ)；靈活的思維不斷探索方向；實踐是成功之路；如果在是基礎(chǔ)；靈活的思維不斷探索方向；實踐是成功之路

38、；如果在前進(jìn)的道路上遇到了成功的機(jī)會，就有可能抓住機(jī)會取得成功。前進(jìn)的道路上遇到了成功的機(jī)會，就有可能抓住機(jī)會取得成功。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件二、創(chuàng)造性知識基礎(chǔ)二、創(chuàng)造性知識基礎(chǔ) 一個好的設(shè)計師應(yīng)該具有很廣的知識面和較堅一個好的設(shè)計師應(yīng)該具有很廣的知識面和較堅實的知識基礎(chǔ)。為了擴(kuò)大人們在求解過程中搜索的實的知識基礎(chǔ)。為了擴(kuò)大人們在求解過程中搜索的眼界，人們編制了一些知識庫供參考。其中最典型眼界，人們編制了一些知識庫供參考。其中最典型的是德國學(xué)者洛特的是德國學(xué)者洛特(Roth)編制的編制的“設(shè)計目錄設(shè)計目錄”。其。其中列舉了各種已知的物理效應(yīng)、技術(shù)結(jié)構(gòu)中列舉了各種已知的物理效應(yīng)、技術(shù)結(jié)構(gòu)。有。有些德國學(xué)

39、者還提出一種系統(tǒng)化些德國學(xué)者還提出一種系統(tǒng)化(systematic)思想，他思想，他們力圖把各種技術(shù)問題的解法分類排序系統(tǒng)地編排們力圖把各種技術(shù)問題的解法分類排序系統(tǒng)地編排成表格，以供設(shè)計人員查閱。這些都屬于知識系統(tǒng)成表格，以供設(shè)計人員查閱。這些都屬于知識系統(tǒng)化的工作。化的工作。 對于設(shè)計人員來說最寶貴的還是在不斷參加設(shè)對于設(shè)計人員來說最寶貴的還是在不斷參加設(shè)計和制造實踐中積累起來的知識和經(jīng)驗。特別是那計和制造實踐中積累起來的知識和經(jīng)驗。特別是那些失敗的經(jīng)驗。些失敗的經(jīng)驗。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件 三、情緒智商三、情緒智商(Emotional Intelligence Quotient) 這是美國哈佛大

40、學(xué)心理系教授丹尼爾這是美國哈佛大學(xué)心理系教授丹尼爾戈爾曼于戈爾曼于1995年提出的概念。他認(rèn)為一個人的成功，一般智年提出的概念。他認(rèn)為一個人的成功，一般智商只占商只占20的作用，而情緒智商則占的作用，而情緒智商則占80的作用，的作用，這可以很好解釋那些智商高而沒有成就，而智商一這可以很好解釋那些智商高而沒有成就，而智商一般卻可能有很高成就的現(xiàn)象。般卻可能有很高成就的現(xiàn)象。 所謂情緒智商：是指一種做人的涵養(yǎng)，一種性格所謂情緒智商：是指一種做人的涵養(yǎng)，一種性格的素質(zhì)，一種精神力量，具體表現(xiàn)在處理事物時能的素質(zhì)，一種精神力量，具體表現(xiàn)在處理事物時能自動自發(fā)，能控制情緒，有遠(yuǎn)大目光有自我認(rèn)識，自動自發(fā)

41、，能控制情緒，有遠(yuǎn)大目光有自我認(rèn)識，待人接物有較好的人際技巧等等。待人接物有較好的人際技巧等等。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件四、創(chuàng)造性思維規(guī)律四、創(chuàng)造性思維規(guī)律 創(chuàng)造性的障礙首先是心理上的，其次是思維習(xí)慣創(chuàng)造性的障礙首先是心理上的，其次是思維習(xí)慣上的。人們往往害怕進(jìn)入上的。人們往往害怕進(jìn)入個陌生的領(lǐng)域。擔(dān)心在那個陌生的領(lǐng)域。擔(dān)心在那些看起來是可笑的想法上進(jìn)行研究；常常會產(chǎn)生一種些看起來是可笑的想法上進(jìn)行研究；常常會產(chǎn)生一種習(xí)慣心理：習(xí)慣心理：“會不會失敗會不會失敗?”；承受不起哪怕是很小的；承受不起哪怕是很小的一次失敗，總希望一次就能成功。這些部屬于一種有一次失敗，總希望一次就能成功。這些部屬于一種有害的害

42、的“心理慣性心理慣性”?？朔@種心理慣性是發(fā)揮創(chuàng)造性?？朔@種心理慣性是發(fā)揮創(chuàng)造性的首要問題。的首要問題。 思維習(xí)慣上的墨守成規(guī)也是創(chuàng)造性發(fā)揮的重大障礙。思維習(xí)慣上的墨守成規(guī)也是創(chuàng)造性發(fā)揮的重大障礙。為此有必要介紹什么是創(chuàng)造性思維以及其方式和規(guī)律為此有必要介紹什么是創(chuàng)造性思維以及其方式和規(guī)律是什么是什么?1直覺和靈感直覺和靈感機(jī)械設(shè)計學(xué)課件直覺直覺(Intuition)是創(chuàng)造性思維的一種重要形式，幾乎沒有任何是創(chuàng)造性思維的一種重要形式，幾乎沒有任何一種創(chuàng)造性活動能離開直覺思維活動。直覺和靈感并不是唯心一種創(chuàng)造性活動能離開直覺思維活動。直覺和靈感并不是唯心的東西，它的基礎(chǔ)是平時積累的的東西，它的

43、基礎(chǔ)是平時積累的“思維元素思維元素和和“經(jīng)驗經(jīng)驗”。直覺和靈感不過是它們的升華。由于直覺往往出現(xiàn)在無意識的直覺和靈感不過是它們的升華。由于直覺往往出現(xiàn)在無意識的思維過程中思維過程中(如散步時、睡夢中如散步時、睡夢中)，而不是在集中注意力思，而不是在集中注意力思維的時候因此常常給人們一種維的時候因此常常給人們一種“神秘感神秘感”。 愛因斯坦說：愛因斯坦說：“我相信直覺和靈我相信直覺和靈感感”。他還畫了一個模式圖來描繪。他還畫了一個模式圖來描繪直覺產(chǎn)生的機(jī)理。他認(rèn)為直覺起直覺產(chǎn)生的機(jī)理。他認(rèn)為直覺起源于創(chuàng)造性的想象，通過反復(fù)的源于創(chuàng)造性的想象，通過反復(fù)的想象和構(gòu)思并激發(fā)起潛意識，然想象和構(gòu)思并激發(fā)

44、起潛意識，然后就可能在某種環(huán)境條件下升華后就可能在某種環(huán)境條件下升華為直覺或靈感為直覺或靈感(見圖見圖334)。直覺 靈感 升 華 想象 形象思維 思維元素 e 實踐經(jīng)驗 機(jī)械設(shè)計學(xué)課件愛因斯坦生平簡介：愛因斯坦生平簡介： 現(xiàn)代物理學(xué)的開創(chuàng)者和奠基人。現(xiàn)代物理學(xué)的開創(chuàng)者和奠基人。 1879年年3月月14日生于德國的烏爾姆，日生于德國的烏爾姆， 1955年年4月月18日卒于美國的普林斯頓。日卒于美國的普林斯頓。 1900年畢業(yè)于瑞士蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)，畢業(yè)后即失業(yè)。年畢業(yè)于瑞士蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)，畢業(yè)后即失業(yè)。在朋友的幫助下，才在瑞士聯(lián)邦專利局找到工作。在朋友的幫助下，才在瑞士聯(lián)邦專利局找到工作

45、。1905年獲年獲蘇黎世大學(xué)博士學(xué)位。蘇黎世大學(xué)博士學(xué)位。1909年任蘇黎世大學(xué)理論物理學(xué)副教年任蘇黎世大學(xué)理論物理學(xué)副教授，授，1911年任布拉格大學(xué)教授，兩年后任德國威廉皇家物理年任布拉格大學(xué)教授，兩年后任德國威廉皇家物理研究所所長、柏林大學(xué)教授，當(dāng)選為普魯士科學(xué)院院士。研究所所長、柏林大學(xué)教授，當(dāng)選為普魯士科學(xué)院院士。1932年受希特勒迫害離開德國年受希特勒迫害離開德國,1933年年10月定居美國。愛因斯月定居美國。愛因斯坦在物理學(xué)的許多領(lǐng)域都有貢獻(xiàn)，比如研究毛細(xì)現(xiàn)象、闡明坦在物理學(xué)的許多領(lǐng)域都有貢獻(xiàn)，比如研究毛細(xì)現(xiàn)象、闡明布朗運(yùn)動、建立狹義相對論并推廣為廣義相對論、提出光的布朗運(yùn)動、建

46、立狹義相對論并推廣為廣義相對論、提出光的量子概念，并以量子理論完滿地解釋光電效應(yīng)、輻射過程、量子概念，并以量子理論完滿地解釋光電效應(yīng)、輻射過程、固體比熱，發(fā)展了量子統(tǒng)計。并于固體比熱，發(fā)展了量子統(tǒng)計。并于1921年獲諾貝爾物理學(xué)獎。年獲諾貝爾物理學(xué)獎。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件2潛意識潛意識 有些思維學(xué)家有些思維學(xué)家(如弗洛伊德如弗洛伊德 . .西格蒙德西格蒙德 Freude.Sigmund 18561939Sigmund 18561939，奧地利醫(yī)生、心理學(xué)，奧地利醫(yī)生、心理學(xué)家，他是精神分析學(xué)派的創(chuàng)始人。家，他是精神分析學(xué)派的創(chuàng)始人。） （論無意識論無意識1915)認(rèn)為在人腦的思維活動中，存在著無意識

47、的思認(rèn)為在人腦的思維活動中，存在著無意識的思維。所謂維。所謂“無意識無意識”和和“下意識下意識”的行為就和這種的行為就和這種思維活動有關(guān)。這些思維學(xué)家強(qiáng)調(diào)思維活動有關(guān)。這些思維學(xué)家強(qiáng)調(diào)“下意識下意識”的重的重要性并稱之為要性并稱之為“潛意識潛意識”。他們把它看得比有意識。他們把它看得比有意識的思考更重要。在他們看來，創(chuàng)造性思維活動過程的思考更重要。在他們看來，創(chuàng)造性思維活動過程可以分為四個意識階段，即有意識活動可以分為四個意識階段，即有意識活動(準(zhǔn)備準(zhǔn)備)階段階段無意識活動無意識活動(潛伏、醞釀潛伏、醞釀)階段階段過渡過渡(產(chǎn)生靈感產(chǎn)生靈感)階段階段有意識活動有意識活動(發(fā)展、完善發(fā)展、完善)

48、階段。其中第二、階段。其中第二、三階段就是潛意識活動的過程。三階段就是潛意識活動的過程。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件3形象思維和思維實驗形象思維和思維實驗 形象思維是指頭腦里產(chǎn)生實物形象的思維方式，形象思維是指頭腦里產(chǎn)生實物形象的思維方式，這種形象是介于實物和抽象概念之間的一種圖形，這種形象是介于實物和抽象概念之間的一種圖形，愛因斯坦認(rèn)為直覺思維必須借助于這種智力圖像。愛因斯坦認(rèn)為直覺思維必須借助于這種智力圖像。只有這種形象思維才能使人對空間狀況和變化過程只有這種形象思維才能使人對空間狀況和變化過程進(jìn)行思維。進(jìn)行思維。 思維實驗則是指在頭腦里對所構(gòu)思的過程進(jìn)行模思維實驗則是指在頭腦里對所構(gòu)思的過程進(jìn)行模擬性

49、的實驗。愛因斯坦在發(fā)現(xiàn)相對論的過程中就做擬性的實驗。愛因斯坦在發(fā)現(xiàn)相對論的過程中就做過這樣的思維實驗。上面提到的過這樣的思維實驗。上面提到的“智力圖像智力圖像”正是正是人們進(jìn)行思維實驗時的好工具。人們進(jìn)行思維實驗時的好工具。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件 4.視覺思維和感覺思維視覺思維和感覺思維 這是一種強(qiáng)化認(rèn)識強(qiáng)化聯(lián)想和誘發(fā)靈感的重這是一種強(qiáng)化認(rèn)識強(qiáng)化聯(lián)想和誘發(fā)靈感的重要手段，都屬于動作思維的范疇。要手段，都屬于動作思維的范疇。 視覺的重要性在于它能從形象上修正人們的主視覺的重要性在于它能從形象上修正人們的主觀臆測，從形象上啟發(fā)人的想象力，從而進(jìn)一步觀臆測，從形象上啟發(fā)人的想象力，從而進(jìn)一步引發(fā)人的靈感。建筑學(xué)強(qiáng)調(diào)視覺思維，機(jī)械設(shè)計引發(fā)人的靈感。建筑學(xué)強(qiáng)調(diào)視覺思維，機(jī)械設(shè)計強(qiáng)調(diào)強(qiáng)調(diào)sketch和模型試驗，因為它可以從形象思維的和模型試驗，因為它可以從形象思維的基礎(chǔ)上，通過視覺和感覺得到更真切的思維判斷?；A(chǔ)上，通過視覺和感覺得到更真切的思維判斷。機(jī)械設(shè)計學(xué)課件 5 想象力想象力 發(fā)明創(chuàng)造需要有豐富的想象力。雖然，并不是所發(fā)明創(chuàng)造需要有豐富的想象力。雖然，并不是所有想象得到的東西都能做得到，但是象不到的東西有想象得到的東西都能做得到，但是象不到的東西肯定是不會做到的?？隙ㄊ遣粫龅降摹?人的實踐可以啟發(fā)想象力，在實踐中經(jīng)常會出人的實踐可以啟發(fā)想象力，在實踐中經(jīng)常會出現(xiàn)很多原