《机械创新设计》根据作者在创新方法与机械设计研究与教学方面的经验编写而成的。全书贯穿了学以致用、循序引导、突出重点的指导思想，通过创新热情的激发、基础知识的掌握、创新案例的分析，讲解如何运用创新方法，以通俗易懂的方式，逐步引导创新，旨在培养与提升创新能力。

《机械创新设计》共12章，内容包括绪论、TRIZ创新理论、平面机构及创新设计、凸轮机构及创新设计、带传动及创新设计、齿轮传动及创新设计、轮系及创新设计、滚动轴承及创新设计、螺纹连接及创新设计、轴及创新设计、联轴器与离合器及创新设计、轴颈磨损创新案例分析。

《机械创新设计》适用于广大科研院所、高等工科学校从事机械设计的研究人员或者本科生、研究生对机械创新的学习研究，也可供从事机械设计的工程技术人员参考使用。

第1章 绪论

1．1 知识引导

1．2 本课程研究对象

1．3 本课程研究内容和目的

习题

第2章 TRIZ创新理论

2．1 知识引导

2．2 TRIZ概述

2．2．1 TRIZ的产生

2．2．2 TRIZ的内容

2．2．3 TRIZ的核心思想

2．3 TRIZ创新原理

2．3．1 技术冲突

2．3．2 40个发明原理及其含义

习题

第3章 平面机构及创新设计

3．1 知识引导

3．2 平面机构的自由度

3．2．1 运动副及分类

3．2．2 平面机构运动简图

3．2．3 平面机构的自由度

3．3 平面连杆机构

3．3．1 平面连杆机构的基本类型

3．3．2 铰链四杆机构有曲柄的条件

3．3．3 平面四杆机构的特性

3．3．4 平面四杆机构的设计

3．4 创新与拓展

习题

第4章 凸轮机构及创新设计

4．1 知识引导

4．2 凸轮机构的组成和类型

4．2．1 凸轮机构的组成

4．2．2 凸轮机构的类型

4．3 推杆运动规律设计

4．3．1 凸轮机构的基本术语

4．3．2 常见的从动件运动规律

4．4 图解法设计平面凸轮轮廓

4．4．1 反向创新原理

4．4．2 反转法设计凸轮轮廓

4．5 创新与拓展

习题

第5章 带传动及创新设计

5．1 知识引导

5．2 带传动的类型和结构

5．2．1 带传动的类型和特点

5．2．2 V带的结构

5．3 带传动的工作情况分析

5．3．1 带传动的受力分析

5．3．2 带传动的应力分析

5．3．3 带传动的弹性滑动和打滑

5．3．4 带传动的传动比

5．4 V带传动的设计

5．4．1 单根V带的额定功率

5．4．2 V带传动的设计步骤

5．5 带传动的张紧

5．6 创新与拓展

习题

第6章 齿轮传动及创新设计

6．1 知识引导

6．2 齿轮传动类型与特点

6．3 齿廓啮合基本定律

6．4 渐开线齿廓

6．4．1 渐开线齿廓的形成和特点

6．4．2 渐开线齿廓的啮合特性

6．5 渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸

6．5．1 齿轮各部分的名称和符号

6．5．2 渐开线齿轮的基本参数

6．5．3 渐开线标准直齿轮的参数计算

……

第7章 轮系及创新设计

第8章 滚动轴承及创新设计

第9章 螺纹连接及创新设计

第10章 轴及创新设计

第11章 联轴器与离合器及创新设计

第12章 轴颈磨损创新案例分析

参考文献

“科技是国家强盛之基，创新是民族进步之魂”“自主创新，方法先行”，创新方法是自主创新的根本之源。机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有创新思维、创新工具或创新方法，设计出具有创造性和实用性的机械机构或机器。目前已有许多创新方法，特别是TRIZ创新理论的书籍，也有许多机械创新案例的书籍，然而对于初学者如何基于基本机械基础知识而进行创新引导与设计的书籍并不多见。

本书将机械设计理论与机械原理基础理论知识及先进的创新理论TRIZ相结合，以基础知识为依托，进行拓展引导与训练，启发读者创造性地解决问题，旨在培养与提升读者的创新能力。全书贯穿了学以致用、循序引导、突出重点的指导思想，通过知识引导以激发创新热情、循序渐进讲述基础知识、创新拓展提升创新能力的方式，引导如何基于基础知识；运用创新方法，以通俗易懂的方式，逐步引导创新。最后利用TRIZ创新理论对轴颈磨损问题进行分析解决，通过实践中的一个典型案例详细阐述了创新思维过程，同时创新效果也充分展示出来，最终得到许多创新解决方案。本书力求做到以下几点。

（1）少而精。本书避免繁杂的理论推导，注重方法，重在引导，突出重点，结合实际，以达到学以致用、触类旁通的目的。

（2）由浅入深。创新必须建立在扎实的知识基础之上，从中央到地方，从国家到个人，都非常注重创新，而对于个人来讲，最必要的是要掌握基础知识，这是创新的基石。本书在章节内容的安排上，首先讲述基本的机械基础知识，然后进行创新拓展，逐步提升创新能力。

（3）先激发兴趣，再学习知识，最后提升创新能力。爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师。”学习兴趣是进行学习的强大内驱力。为了避免枯燥、激发兴趣，在每章的第一节设置知识引导，通过引入工程应用的实例，激发学习热情、提高学习兴趣，培养创新激情。在每一章之后又有创新拓展，利用创新方法，通过创新拓展，提高创新能力。

本书是山东建筑大学机电工程学院张士军博士结合自己多年的实践与教学经验创作而成，是利用机械基础知识结合创新方法进行创新设计的一种尝试，山东建筑大学机电工程学院李丽老师对本书的出版做出了很大的贡献，研究生刘伟江整理了第九章的素材并参与了部分章节附图的绘制工作，在本书的编写过程中参考了大量的网上资料，无法一一列举，在此一并对这些资料的作者表示感谢。然而限于水平，误漏、欠妥之处在所难免，敬请读者批评指正。