机械设计手册 第六版 第七卷 现代设计与创新设计 2 闻邦椿 主编

机械设计手册 第6版 第7卷 作者： 闻邦椿 著 出版时间：2018 内容简介 本版手册是在前5版手册的基础上吸收并总结了国内外机械工程设计领域中的新标准、新材料、新工艺、新结构、新技术、新产品、新设计理论与方法，并配合我国创新驱动战略的需求撰写而成的。本版手册全面系统地介绍了常规设计、机电一体化设计、机电系统控制、现代设计与创新设计方法及其应用等内容，具有体系新颖、内容现代、凸显创新、系统全面、信息量大、实用可靠及简明便查等特点。 本版手册分为7卷55篇，内容有：机械设计基础资料、机械零部件设计（连接、紧固与传动）、机械零部件设计（轴系、支承与其他）、流体传动与控制、机电一体化与控制技术、现代设计与创新设计等。 本卷为第7卷，主要内容有：机械创新设计概论，创新设计方法论，顶层设计原理、方法与应用，创新原理、思维、方法与应用，绿色设计与和谐设计，智能设计，仿生机械设计，互联网上的合作设计，工业通信网络，面向机械工程领域的大数据、云计算与物联网技术，3D打印设计与制造技术，系统化设计理论与方法等。 本版手册可供从事机械设计、制造、维修及相关工程技术人员作为工具书使用，也可供大专院校的相关专业师生使用和参考。 目 录 第44篇 机械创新设计概论 第1章 概 述 1 创新是我国科技和经济发展的重要战略 44-3 2 创新设计的概念和基本内涵 44-3 3 创新设计的特点 44-4 4 创新设计的发展与现状 44-4 4.1 创新设计的发展历程 44-4 4.2 创新设计的国内外发展现状 44-5 4.2.1 国外创新设计发展现状 44-5 4.2.2 我国创新设计发展现状 44-5 5 创新设计发展的智能化 44-8 第2章 创新设计的指导思想与目标 1 创新设计的指导思想 44-9 2 创新设计的目标 44-9 2.1 创新设计的总体目标和广义目标 44-9 2.2 创新设计的技术目标 44-10 第3章 创新设计的任务、内容与方法 1 创新设计的任务 44-12 2 创新设计的基本内容 44-12 3 创新设计的方法 44-13 3.1 创新设计应采取的科学技术与 方法 44-13 3.2 创新设计方法的分类 44-13 3.3 综合设计理论方法的产生 44-14 第4章 创新设计的未来发展战略 1 创新设计的总体战略 44-15 2 创新设计的重点任务 44-15 2.1 提升重点产业领域的创新设计能力 44-15 2.2 加强设计共性关键技术研发 44-15 2.3 建设完善创新设计系统 44-15 3 创新设计的路线图 44-15 4 创新设计的发展趋势 44-16 4.1 绿色低碳 44-16 4.2 网络智能 44-16 4.3 超常融合 44-16 4.4 共创分享 44-17 第5章 创新设计方法论的体系和规则 1 创新设计方法论的体系 44-18 2 创新设计方法论的规则 44-18 参考文献 44-22 第45篇 创新设计方法论 第1章 创新设计方法论的体系、规则及研究意义 1 概述 45-3 2 创新设计的概念、定义及发展战略的探索 45-4 2.1 创新设计的概念 45-4 2.2 创新设计的定义 45-4 2.3 创新设计发展战略的探索 45-4 3 创新设计的目标、内容、方法及特点 45-5 3.1 创新设计的目标 45-5 3.1.1 创新设计的总目标 45-5 3.1.2 创新设计的具体目标 45-5 3.2 创新设计的内容和种类 45-5 3.2.1 创新设计的内容 45-5 3.2.2 创新设计的种类 45-6 3.3 创新设计的方法 45-6 3.4 创新设计的特点 45-6 4 创新设计方法论的体系和特点 45-7 4.1 创新设计方法论的体系总体框图 45-7 4.2 创新设计方法论体系的内容 45-7 4.3 创新设计方法论指导思想的特点 45-8 5 创新设计方法论的十二对规则 45-8 6 创新设计方法论取得的效果 45-10 6.1 创新设计方法论应用的智能化 45-10 6.2 运用创新设计方法论取得的效果 45-10 第2章 创新设计的目的和要求 1 概述 45-11 2 创新设计要有明确的目的 45-11 2.1 确立远大的理想和具体的目标 45-11 2.2 四类个人的理想和目标 45-11 2.3 理想和目标在实践过程中可进行必要的调整 45-12 2.4 理想和目标要经过长期的不懈努力才能实现 45-12 3 创新设计要有具体的要求 45-13 3.1 创新设计质量的准则 45-13 3.2 创新设计的六项要求 45-13 4 处理好六项要求之间的关系 45-14 5 实现六项要求的最终目标是取得最高的效益 45-14 第3章 创新设计的内容和态度 1 概述 45-15 2 创新设计要有切实的内容 45-15 2.1 把创新设计工作融入国家的总目标之中 45-15 2.2 根据自身条件和能力选择创新设计的任务 45-15 2.3 考虑客观环境和条件 45-16 2.4 选择创新设计任务要紧抓良好契机 45-16 2.5 对确定的创新设计任务进行详细剖析 45-17 2.6 通过分析找出创新设计任务的重点和难点 45-18 2.7 创新设计要勇于克服困难 45-18 2.8 研究成果必须依靠不断积累 45-18 3 创新设计要有正确的态度和理念 45-18 3.1 勤奋和刻苦 45-18 3.2 严谨和求实 45-19 3.3 改革与开放，开拓与奋进 45-19 3.4 勤于思考，善于创新 45-20 3.5 “勤奋、求实、改革（开拓）、创新”要有正确的目标 45-20 第4章 创新设计的步骤、程序及科学方法 1 概述 45-21 1.1 创新设计的四个阶段 45-21 1.2 创新设计要广泛运用先进的科学技术和方法 45-21 2 创新设计要有合理的步骤和程序 45-21 2.1 创新设计首先要做好调研 45-21 2.2 创新设计应事先制定好规划 45-22 2.3 创新设计科学实施是关键环节 45-23 2.4 创新设计要重视检验和评估 45-23 3 创新设计要广泛运用先进的科学技术和方法 45-24 第5章 创新设计工作者自身的四项潜能 1 概述 45-27 2 创新设计工作者要有良好的思想品德 45-27 3 创新设计工作者要有必需的知识和能力 45-28 3.1 学习和掌握必需的知识 45-28 3.2 以顽强拼搏的精神进行学习 45-29 3.3 创新设计所必需具备的能力 45-30 4 创新设计工作者要具备健康的身体和珍爱生命 45-30 4.1 创新设计的基本条件 45-30 4.2 保持健康和维持生命的意义是为社会做出更多的贡献 45-31 5 创新设计工作者要有坚韧的毅力和合理的战略战术 45-31 5.1 坚韧的毅力和顽强的斗志 45-31 5.2 良好的心理素质和合理的战略战术 45-32 第6章 集体 （单位） 创新设计的四项潜能 1 概述 45-33 2 要有远见卓识和善于组织的领导 45-33 3 要有足够的技术能力和管理能力的领导 45-33 4 要有一个团结协作的集体 45-34 5 顽强拼搏的奋斗精神和合理的战略战术 45-35 第7章 创新设计客观因素的影响 1 概述 45-36 2 要善于发现和利用良好的机遇 45-36 3 应选择好合适的环境 45-37 3.1 环境的类型 45-37 3.2 如何利用良好的客观环境 45-37 4 充分利用好客观条件 45-37 4.1 客观条件的种类 45-37 4.2 如何营造和利用良好的条件 45-38 第8章 创新设计动态因素的作用 1 概述 45-39 2 不断学习，学用结合 45-39 3 经常检查，定期总结 45-40 4 学习和总结会使人更聪明 45-41 第9章 用科学哲学思想来统领创新设计工作 1 概述 45-42 2 科学哲学思想六个特点的具体内容 45-42 2.1 “以人为本” 45-42 2.2 全面性和系统性 45-43 2.3 实践性和科学性 45-43 2.3.1 实践性 45-43 2.3.2 科学性 45-44 2.4 继承性和创新性 45-44 2.5 协调性和稳定性 45-45 2.6 可持续性和长期性 45-45 2.6.1 人与自然之间保持协调与和谐的基本措施 45-45 2.6.2 人与社会环境保持协调与和谐 45-45 2.6.3 人与技术、资金、市场和政策环境保持协调与和谐 45-46 3 六个特点与五大发展理念的一致性 45-46 第10章 创新设计方法论的应用 1 概述 45-47 2 创新设计的具体内容 45-47 3 创新设计方法论可应用的设计领域 45-49 3.1 创新设计方法论在产品设计中的应用 45-49 3.2 创新设计方法论在工艺设计、工业设计、流程设计等中的应用 45-50 第11章 创新设计方法论应用的智能化及专家系统 1 概述 45-53 2 专家系统的应用研究与发展 45-53 3 专家系统 45-54 3.1 专家系统的基本结构 45-54 3.2 科学方法论应为知识库中最重要的共性核心知识 45-54 3.3 比较推理是专家系统中最易实施的推理形式 45-55 4 最简单的专家系统 45-55 5 基于逻辑的故障诊断专家系统 45-58 第12章 创新设计的关键因素及制约因素分析 1 概述 45-61 2 创新设计工作要突出重点和抓住难点 45-61 3 要处理好目标、内容和方法三者之间的关系 45-62 4 创新设计工作中制约因素的分析 45-63 参考文献 45-65 第46篇 顶层设计原理、方法与应用 第1章 概 论 1 顶层设计的概念 46-3 2 做好顶层设计的意义 46-3 3 做好顶层设计应先了解做事的特点和要求 46-4 4 做好顶层设计及实现高效做事的十二对规则 46-5 第2章 顶层设计的目的 1 概述 46-8 2 顶层设计的对象与执行者 46-8 3 做好顶层设计的前提 46-8 4 做好顶层设计和实现高效做事的目标的一致性 46-9 5 做好顶层设计和实现高效做事目标的种类 46-9 6 顶层设计的方案可适时调整 46-10 7 顶层设计及高效做事的目标经过不懈努力可予以实现 46-10 第3章 顶层设计的要求 1 概述 46-11 2 顶层设计对做事的六项具体要求 46-12 2.1 顶层设计对做事“指导思想”的要求 46-12 2.2 顶层设计对做事“工作质量”的要求 46-12 2.3 顶层设计对做事“所付代价”的要求 46-13 2.4 顶层设计对做事“花费时间”的要求 46-13 2.5 顶层设计对做事“环境保护”的要求 46-14 2.6 顶层设计对做事“后续服务”的要求 46-14 3 顶层设计要处理好这六项要求之间的关系 46-14 第4章 顶层设计的任务 1 概述 46-15 2 顶层设计之前应做的一些准备工作 46-15 3 顶层设计的总体规划和框架 46-16 4 顶层设计的各子规划模型及内容 46-18 5 做好顶层设计预计可产生的效果 46-21 第5章 做好顶层设计应具有的正确态度 1 概述 46-22 2 做好顶层设计要有勤奋刻苦的态度 46-22 3 做好顶层设计要有严谨求实的态度 46-22 4 做好顶层设计要有勇于实践和开拓奋进的理念 46-22 5 做好顶层设计要有勤于思考和敢于创新的精神 46-23 6 “勤奋、求实、开拓、创新”要有正确的目标 46-24 6.1 要确立明确的目标 46-24 6.2 要培养学习和工作的兴趣 46-24 第6章 顶层设计的步骤 1 概述 46-25 2 顶层设计前先要做好调查研究 46-25 3 顶层设计的基本任务是制定好规划 46-26 4 顶层设计对实施过程要有充分的了解 46-26 5 顶层设计要考虑对所做事的检查和评估 46-27 第7章 顶层设计的方法 1 概述 46-28 2 现代的科学技术中的先进理论和方法 46-28 3 顶层设计应重视科学的哲学思想和方法的应用 46-29 4 顶层设计要应用系统论和系统工程的思想和方法 46-29 5 顶层设计要广泛应用现代信息技术 46-29 6 顶层设计应重视各种优化理论和方法的应用 46-30 7 顶层设计应重视创新的原理和方法的应用 46-30 8 顶层设计应重视预测学理论和方法的应用 46-33 第8章 做好顶层设计的主观因素 （对个人） 1 概述 46-34 2 做好顶层设计要有正确的思想品德 46-34 3 做好顶层设计要有必需的知识和能力 46-35 3.1 学习和掌握各种必要的知识 46-36 3.2 要培育各种必需的能力 46-36 4 做好顶层设计要保持身体健康和生命安全 46-37 5 做好顶层设计要有坚韧的毅力和采取合理的战术 46-37 第9章 做好顶层设计的主观因素 （对集体） 1 概述 46-39 2 顶层设计要考虑如何充分发挥领导和组织的积极作用 46-39 3 顶层设计要考虑如何充分发挥集体的技术能力和管理能力 46-41 4 顶层设计要考虑如何搞好集体的团结和协作 46-42 4.1 团结是集体的生命及活力所在 46-42 4.2 好的领导应善于把群众组织起来 46-42 4.3 良好分工是发挥集体力量的基础 46-42 5 顶层设计要考虑如何充分发挥集体的奋斗精神和采取的战术 46-42 第10章 做好顶层设计的客观因素 1 概述 46-44 2 顶层设计要考虑如何紧抓所做事的良好机遇 46-44 2.1 机遇来源于对某一事物的迫切需求 46-44 2.2 机遇存在于新技术的形成和发展过程中 46-45 2.3 机遇存在于一些地区滞后发展的过程中 46-45 2.4 机遇存在于各个国家和地区不平衡的环境中 46-45 2.5 机遇存在于事物不断振荡的过程中 46-46 2.6 机遇存在于某些空白研究领域或交叉领域 46-46 2.7 机遇蕴藏在一些尚未解决的科学技术和工程难题中 46-47 2.8 机遇来源于可利用的人、财、物 46-47 2.9 机遇来源于某一国家或某一地区所制定的特殊政策 46-47 2.10 机遇产生于对某些经济规则的调整过程 46-48 2.11 机遇只给有准备的人 46-48 3 顶层设计要考虑所做事如何保护和利用环境 46-49 3.1 狭义环境 46-49 3.2 广义环境 46-49 3.3 如何利用良好的客观环境 46-50 4 顶层设计要考虑所做事如何充分利用外部条件 46-50 4.1 外部条件的种类 46-50 4.2 如何营造和利用良好的条件 46-51 第11章 做好顶层设计要重视两件要事:学习和总结 1 概述 46-52 2 顶层设计要对工作过程中的学习进行规划 46-52 3 顶层设计要对所做事的检查和总结进行规划 46-52 3.1 检查和总结的目的与意义 46-53 3.2 检查和总结的内容 46-53 ......