第四章40個(gè)發(fā)明創(chuàng)新原理及其應(yīng)用

1、第四章第四章 40個(gè)發(fā)明創(chuàng)新原理及其應(yīng)用個(gè)發(fā)明創(chuàng)新原理及其應(yīng)用123 3第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理的由來發(fā)明創(chuàng)新原理的由來第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用第三節(jié)第三節(jié) 明創(chuàng)新原理使用竅門明創(chuàng)新原理使用竅門返回第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理的由來發(fā)明創(chuàng)新原理的由來創(chuàng)新原理是建立在對(duì)上百萬份發(fā)明專利分析的基礎(chǔ)上，蘊(yùn)含了人類發(fā)明創(chuàng)新原理是建立在對(duì)上百萬份發(fā)明專利分析的基礎(chǔ)上，蘊(yùn)含了人類發(fā)明創(chuàng)新所遵循的共性原理，是對(duì)人類解決創(chuàng)新問題共性方法的高度概括和創(chuàng)新所遵循的共性原理，是對(duì)人類解決創(chuàng)新問題共性方法的高度概括和總結(jié)。在人類發(fā)明創(chuàng)造的歷史進(jìn)程中，相同的發(fā)明問題以及為了解決這總結(jié)。在人類發(fā)

2、明創(chuàng)造的歷史進(jìn)程中，相同的發(fā)明問題以及為了解決這些問題所使用的創(chuàng)新原理，在不同的時(shí)期、不同的領(lǐng)域中反復(fù)出現(xiàn)，也些問題所使用的創(chuàng)新原理，在不同的時(shí)期、不同的領(lǐng)域中反復(fù)出現(xiàn)，也就是說，解決創(chuàng)新問題的方法是有規(guī)律可循的。如果一個(gè)發(fā)明原理融合就是說，解決創(chuàng)新問題的方法是有規(guī)律可循的。如果一個(gè)發(fā)明原理融合了物理、化學(xué)等科學(xué)，那么該原理將超越領(lǐng)域的限制，就可應(yīng)用到其他了物理、化學(xué)等科學(xué)，那么該原理將超越領(lǐng)域的限制，就可應(yīng)用到其他行業(yè)中去。由此可見，如果跨行業(yè)間的技術(shù)能夠充分的交流，就可以盡行業(yè)中去。由此可見，如果跨行業(yè)間的技術(shù)能夠充分的交流，就可以盡早的開發(fā)出優(yōu)化的技術(shù)。因此創(chuàng)新原理作為符合客觀規(guī)律的方法

3、學(xué)，必早的開發(fā)出優(yōu)化的技術(shù)。因此創(chuàng)新原理作為符合客觀規(guī)律的方法學(xué)，必然會(huì)具有普適意義，必然會(huì)在發(fā)明創(chuàng)新過程中得到實(shí)際的應(yīng)用。然會(huì)具有普適意義，必然會(huì)在發(fā)明創(chuàng)新過程中得到實(shí)際的應(yīng)用。下一頁返回第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理的由來發(fā)明創(chuàng)新原理的由來阿奇舒勒通過對(duì)大量發(fā)明專利的分析、研究和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)了蘊(yùn)含在這些阿奇舒勒通過對(duì)大量發(fā)明專利的分析、研究和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)了蘊(yùn)含在這些發(fā)明創(chuàng)新現(xiàn)象背后的客觀規(guī)律，提煉出了發(fā)明創(chuàng)新現(xiàn)象背后的客觀規(guī)律，提煉出了TRIZ理論中最重要的、具有普理論中最重要的、具有普遍用途的遍用途的40個(gè)發(fā)明創(chuàng)新原理，將創(chuàng)新的理論展現(xiàn)在世人面前，從此讓創(chuàng)個(gè)發(fā)明創(chuàng)新原理，將創(chuàng)新的理論展現(xiàn)在世人面

4、前，從此讓創(chuàng)新過程有了方法學(xué)的引領(lǐng)。新過程有了方法學(xué)的引領(lǐng)。40個(gè)發(fā)明創(chuàng)新原理開啟了一扇解決發(fā)明問題個(gè)發(fā)明創(chuàng)新原理開啟了一扇解決發(fā)明問題的天窗，將發(fā)明從魔術(shù)推向科學(xué)，讓那些似乎只有天才才能從事的發(fā)明的天窗，將發(fā)明從魔術(shù)推向科學(xué)，讓那些似乎只有天才才能從事的發(fā)明工作，成為一種人人都可以從事的職業(yè)，使原來認(rèn)為不可能解決的問題工作，成為一種人人都可以從事的職業(yè)，使原來認(rèn)為不可能解決的問題可以獲得突破性的解決，是用于解決沖突問題的行之有效的方法。如果可以獲得突破性的解決，是用于解決沖突問題的行之有效的方法。如果我們掌握了這些原理，不僅可以提高發(fā)明的效率、縮短發(fā)明的周期，而我們掌握了這些原理，不僅可以提

5、高發(fā)明的效率、縮短發(fā)明的周期，而且能使發(fā)明問題更具有可預(yù)見性。且能使發(fā)明問題更具有可預(yù)見性。上一頁 下一頁返回第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理的由來發(fā)明創(chuàng)新原理的由來當(dāng)前，當(dāng)前，40個(gè)發(fā)明創(chuàng)新原理已經(jīng)從傳統(tǒng)的工程領(lǐng)域擴(kuò)展到微電子、醫(yī)學(xué)、個(gè)發(fā)明創(chuàng)新原理已經(jīng)從傳統(tǒng)的工程領(lǐng)域擴(kuò)展到微電子、醫(yī)學(xué)、管理和文化教育等領(lǐng)域，這些發(fā)明原理的廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了大量的發(fā)明管理和文化教育等領(lǐng)域，這些發(fā)明原理的廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了大量的發(fā)明專利，強(qiáng)力地推動(dòng)著人類文明的進(jìn)展。學(xué)習(xí)并掌握這專利，強(qiáng)力地推動(dòng)著人類文明的進(jìn)展。學(xué)習(xí)并掌握這40條發(fā)明創(chuàng)新原理，條發(fā)明創(chuàng)新原理，對(duì)于解決生產(chǎn)、生活和科研中遇到的各種問題，有著重要的啟示和神奇對(duì)

6、于解決生產(chǎn)、生活和科研中遇到的各種問題，有著重要的啟示和神奇的促進(jìn)作用。的促進(jìn)作用。上一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用在對(duì)全世界專利進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上，在對(duì)全世界專利進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上，TRIZ理論提出了理論提出了40條發(fā)明創(chuàng)造條發(fā)明創(chuàng)造原理，見原理，見表表4-1。表中每條原理的前面有一個(gè)序號(hào)，此序號(hào)與下一章將。表中每條原理的前面有一個(gè)序號(hào)，此序號(hào)與下一章將要介紹的阿奇舒勒沖突矩陣中的號(hào)碼是相對(duì)應(yīng)的。實(shí)踐證明，這些原理要介紹的阿奇舒勒沖突矩陣中的號(hào)碼是相對(duì)應(yīng)的。實(shí)踐證明，這些原理對(duì)于指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員的發(fā)明創(chuàng)造具有非常重要的作用，下面結(jié)合工程實(shí)例對(duì)于指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員的發(fā)明創(chuàng)

7、造具有非常重要的作用，下面結(jié)合工程實(shí)例對(duì)每條發(fā)明創(chuàng)造原理進(jìn)行詳細(xì)的介紹。對(duì)每條發(fā)明創(chuàng)造原理進(jìn)行詳細(xì)的介紹。一、分割原理一、分割原理(1)把一個(gè)物體分成相互獨(dú)立的部分把一個(gè)物體分成相互獨(dú)立的部分(2)把物體分成容易組裝和拆卸的部分。把物體分成容易組裝和拆卸的部分。(3)增加物體相互獨(dú)立部分的程度。增加物體相互獨(dú)立部分的程度。例例4-1 可拆卸鏟斗唇緣設(shè)計(jì)可拆卸鏟斗唇緣設(shè)計(jì)(見見圖圖4-1)。下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用挖掘機(jī)鏟斗的唇緣是由鋼板制成的，只要它的一部分磨損或損壞，就必挖掘機(jī)鏟斗的唇緣是由鋼板制成的，只要它的一部分磨損或損壞，就必須更換整個(gè)唇緣。這是一項(xiàng)

8、既費(fèi)力又費(fèi)時(shí)的工作，而且挖掘機(jī)也不得不須更換整個(gè)唇緣。這是一項(xiàng)既費(fèi)力又費(fèi)時(shí)的工作，而且挖掘機(jī)也不得不停止工作?？墒褂梅指钤韥斫鉀Q這一問題，將唇緣分割成單獨(dú)可分離停止工作?？墒褂梅指钤韥斫鉀Q這一問題，將唇緣分割成單獨(dú)可分離的幾部分。這樣，可以快速方便地將毀壞或磨損的部分更換。的幾部分。這樣，可以快速方便地將毀壞或磨損的部分更換。二、分離原理二、分離原理(1)將一個(gè)物體中的將一個(gè)物體中的“干擾干擾”部分分離出去部分分離出去(2)將物體中的關(guān)鍵部分挑選或分離出來將物體中的關(guān)鍵部分挑選或分離出來如在飛機(jī)場環(huán)境中，為了驅(qū)趕各種鳥類，采用播放刺激鳥類的聲音是一如在飛機(jī)場環(huán)境中，為了驅(qū)趕各種鳥類，采用播

9、放刺激鳥類的聲音是一種方便的方法，這種特殊的聲音使鳥與機(jī)場分離種方便的方法，這種特殊的聲音使鳥與機(jī)場分離;將產(chǎn)生噪聲的空氣壓縮將產(chǎn)生噪聲的空氣壓縮機(jī)放于室外。機(jī)放于室外。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用三、局部質(zhì)量原理三、局部質(zhì)量原理(1)將物體或環(huán)境的均勻結(jié)構(gòu)變成不均勻結(jié)構(gòu)。將物體或環(huán)境的均勻結(jié)構(gòu)變成不均勻結(jié)構(gòu)。(2)使組成物體的不同部分完成不同的功能使組成物體的不同部分完成不同的功能(3)使組成物體的每一部分都最大限度地發(fā)揮作用。使組成物體的每一部分都最大限度地發(fā)揮作用。如帶有橡皮的鉛筆，帶有起釘器的榔頭。瑞士軍刀帶有多種常用工具，如帶有橡皮的鉛筆，帶有

10、起釘器的榔頭。瑞士軍刀帶有多種常用工具，如小刀、剪子、起瓶器、螺絲刀等如小刀、剪子、起瓶器、螺絲刀等;電纜電視集電話、上網(wǎng)和電視功能于電纜電視集電話、上網(wǎng)和電視功能于一體。一體。該原理在機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)化的過程中表現(xiàn)得非常明顯，如機(jī)器由零部件組成，該原理在機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)化的過程中表現(xiàn)得非常明顯，如機(jī)器由零部件組成，每個(gè)零部件在機(jī)器中都應(yīng)占據(jù)一個(gè)最能發(fā)揮作用的位置。如果某零件未每個(gè)零部件在機(jī)器中都應(yīng)占據(jù)一個(gè)最能發(fā)揮作用的位置。如果某零件未能最大限度地發(fā)揮作用，則應(yīng)對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。能最大限度地發(fā)揮作用，則應(yīng)對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用例例4-2 非

11、圓齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與齒輪傳動(dòng)相比，具有實(shí)現(xiàn)非勻速比傳動(dòng)的非圓齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與齒輪傳動(dòng)相比，具有實(shí)現(xiàn)非勻速比傳動(dòng)的特點(diǎn)，即當(dāng)主動(dòng)齒輪做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，被動(dòng)齒輪做變速運(yùn)動(dòng)，如特點(diǎn)，即當(dāng)主動(dòng)齒輪做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，被動(dòng)齒輪做變速運(yùn)動(dòng)，如圖圖4-2所所示。在此，通過齒輪結(jié)構(gòu)的不均勻變化，滿足了工作中提出的變速比要示。在此，通過齒輪結(jié)構(gòu)的不均勻變化，滿足了工作中提出的變速比要求。求。四、不對(duì)稱原理四、不對(duì)稱原理(1)將物體的形狀由對(duì)稱變?yōu)椴粚?duì)稱將物體的形狀由對(duì)稱變?yōu)椴粚?duì)稱(2)如果物體是不對(duì)稱的，增加其不對(duì)稱的程度如果物體是不對(duì)稱的，增加其不對(duì)稱的程度例例4 -3考慮到外形美觀，電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的底座一般都設(shè)計(jì)成對(duì)稱的形

12、考慮到外形美觀，電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的底座一般都設(shè)計(jì)成對(duì)稱的形狀。但是，因?yàn)樗鼈冃枰D(zhuǎn)，左右底座所承受的載荷是不對(duì)稱的。為狀。但是，因?yàn)樗鼈冃枰D(zhuǎn)，左右底座所承受的載荷是不對(duì)稱的。為了減少機(jī)器的質(zhì)量，節(jié)約材料，不翻轉(zhuǎn)部件所對(duì)應(yīng)的底座可以設(shè)計(jì)得小了減少機(jī)器的質(zhì)量，節(jié)約材料，不翻轉(zhuǎn)部件所對(duì)應(yīng)的底座可以設(shè)計(jì)得小一些，能支持它們實(shí)際上所必須承受的載荷就可以了，如一些，能支持它們實(shí)際上所必須承受的載荷就可以了，如圖圖4-3所示。所示。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用 五、合并原理五、合并原理(1)在空間上將相似的物體連接在一起，使其完成并行的操作在空間上將相似的物體連接

13、在一起，使其完成并行的操作(2)在時(shí)間上合并相似或相連的操作。在時(shí)間上合并相似或相連的操作。例例4-4 在運(yùn)輸過程中，先用紙將玻璃片隔開，然后用紙片將其保護(hù)好在運(yùn)輸過程中，先用紙將玻璃片隔開，然后用紙片將其保護(hù)好放到一個(gè)木箱子里。盡管有這些預(yù)防措施，但是也經(jīng)常發(fā)生玻璃破損的放到一個(gè)木箱子里。盡管有這些預(yù)防措施，但是也經(jīng)常發(fā)生玻璃破損的事件。事件。為了減少玻璃的破損，可以將玻璃當(dāng)做一個(gè)固體塊運(yùn)輸，而不是讓它們?yōu)榱藴p少玻璃的破損，可以將玻璃當(dāng)做一個(gè)固體塊運(yùn)輸，而不是讓它們處于分離狀態(tài)。每片玻璃上都涂上一層油處于分離狀態(tài)。每片玻璃上都涂上一層油(見見圖圖4-4)，然后將玻璃片粘在，然后將玻璃片粘在一

14、起形成一個(gè)玻璃塊，比起每片玻璃來說，玻璃塊的強(qiáng)度要大很多。測一起形成一個(gè)玻璃塊，比起每片玻璃來說，玻璃塊的強(qiáng)度要大很多。測試表明，即便將玻璃塊從試表明，即便將玻璃塊從2 m高的地方丟下，造成的損失也很小高的地方丟下，造成的損失也很小;相反的，相反的，一般的運(yùn)輸方法將會(huì)有一半多的玻璃受到不同程度的損傷。一般的運(yùn)輸方法將會(huì)有一半多的玻璃受到不同程度的損傷。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用六、多用性原理六、多用性原理使一個(gè)物體能夠完成多項(xiàng)功能，可以減少原設(shè)計(jì)中完成這些功能所需物使一個(gè)物體能夠完成多項(xiàng)功能，可以減少原設(shè)計(jì)中完成這些功能所需物體的數(shù)量。如裝有牙膏的牙刷

15、柄體的數(shù)量。如裝有牙膏的牙刷柄;能用做嬰兒車的兒童安全座椅能用做嬰兒車的兒童安全座椅;小型貨小型貨車的座位通過調(diào)節(jié)可以有時(shí)實(shí)現(xiàn)坐、躺、支撐貨物等多種功能。車的座位通過調(diào)節(jié)可以有時(shí)實(shí)現(xiàn)坐、躺、支撐貨物等多種功能。七、嵌套原理七、嵌套原理(1)將一個(gè)物體放在第二個(gè)物體中，將第二個(gè)物體放在第三個(gè)物體中，按將一個(gè)物體放在第二個(gè)物體中，將第二個(gè)物體放在第三個(gè)物體中，按照這種方式一直再進(jìn)行下去。照這種方式一直再進(jìn)行下去。(2)使一個(gè)物體穿過另一個(gè)物體的空腔。使一個(gè)物體穿過另一個(gè)物體的空腔。如收音機(jī)伸縮式天線如收音機(jī)伸縮式天線;伸縮式釣魚竿伸縮式釣魚竿;伸縮教鞭伸縮教鞭;筆筒里放有鉛芯的自動(dòng)鉛筆筒里放有鉛芯

16、的自動(dòng)鉛筆。筆。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用八、質(zhì)量補(bǔ)償原理八、質(zhì)量補(bǔ)償原理(1)用另一個(gè)能產(chǎn)生提升力的物體補(bǔ)償?shù)谝粋€(gè)物體的質(zhì)量。用另一個(gè)能產(chǎn)生提升力的物體補(bǔ)償?shù)谝粋€(gè)物體的質(zhì)量。(2)通過與環(huán)境相互作用產(chǎn)生空氣動(dòng)力或液體動(dòng)力的方法補(bǔ)償?shù)谝粋€(gè)物體通過與環(huán)境相互作用產(chǎn)生空氣動(dòng)力或液體動(dòng)力的方法補(bǔ)償?shù)谝粋€(gè)物體的質(zhì)量。的質(zhì)量。如在圓木中注入發(fā)泡劑，使其更好地漂浮如在圓木中注入發(fā)泡劑，使其更好地漂浮;用氣球攜帶廣告條幅。用氣球攜帶廣告條幅。例例4 -5 具有球形重物的速度調(diào)節(jié)器常被用來調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)速度具有球形重物的速度調(diào)節(jié)器常被用來調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)速度(圖圖4-5) 。通過減

17、小零件的尺寸通過減小零件的尺寸(或零件質(zhì)量或零件質(zhì)量)來改進(jìn)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。比如來改進(jìn)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。比如:速度調(diào)節(jié)器上速度調(diào)節(jié)器上的球形重物可以改作成機(jī)翼形，這樣就會(huì)增加調(diào)節(jié)器的提升力。的球形重物可以改作成機(jī)翼形，這樣就會(huì)增加調(diào)節(jié)器的提升力。九、預(yù)加反作用原理九、預(yù)加反作用原理(1)預(yù)先施加反作用，用來消除不利影響。預(yù)先施加反作用，用來消除不利影響。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用(2)如果一個(gè)物體處于或?qū)⑻幱诶鞝顟B(tài)，應(yīng)預(yù)先增加壓力。如果一個(gè)物體處于或?qū)⑻幱诶鞝顟B(tài)，應(yīng)預(yù)先增加壓力。例例4 -6 用割草機(jī)修剪的草坪不是很平整，因?yàn)椴萦幸欢ǖ挠捕?，而且用割草機(jī)修剪的草

18、坪不是很平整，因?yàn)椴萦幸欢ǖ挠捕?，而且割草機(jī)工作時(shí)其刀片接觸到了即將要割的草，使草向前傾斜，這樣就會(huì)割草機(jī)工作時(shí)其刀片接觸到了即將要割的草，使草向前傾斜，這樣就會(huì)使草在不同的高度上被修剪。當(dāng)然修剪的草坪就會(huì)參差不齊使草在不同的高度上被修剪。當(dāng)然修剪的草坪就會(huì)參差不齊(見見圖圖4-6)。為了得到平整的草坪，新設(shè)計(jì)的割草機(jī)有一個(gè)專用部件，可以在即將修為了得到平整的草坪，新設(shè)計(jì)的割草機(jī)有一個(gè)專用部件，可以在即將修剪的草上預(yù)加反作用力，使其向前傾斜，由于草具有一定的硬度，所以剪的草上預(yù)加反作用力，使其向前傾斜，由于草具有一定的硬度，所以被釋放后能產(chǎn)生足夠的內(nèi)部慣性力，使其反彈回來，這樣割草機(jī)的刀片被釋

19、放后能產(chǎn)生足夠的內(nèi)部慣性力，使其反彈回來，這樣割草機(jī)的刀片接觸到的草就是直立的草，所有的草都是在同一垂直高度上被修剪，所接觸到的草就是直立的草，所有的草都是在同一垂直高度上被修剪，所以修剪的草坪就會(huì)很平整。以修剪的草坪就會(huì)很平整。十、預(yù)操作原理十、預(yù)操作原理(1)在操作開始前，使物體局部或全部產(chǎn)生所需的變化。在操作開始前，使物體局部或全部產(chǎn)生所需的變化。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用(2)預(yù)先對(duì)物體進(jìn)行特殊安排，使其在時(shí)間上有準(zhǔn)備，或已處于易操作的預(yù)先對(duì)物體進(jìn)行特殊安排，使其在時(shí)間上有準(zhǔn)備，或已處于易操作的位置。位置。例例4-7 預(yù)著色預(yù)著色(見見圖圖4-

20、7)。代替手工用刷子對(duì)塑料件進(jìn)行著色，其中一。代替手工用刷子對(duì)塑料件進(jìn)行著色，其中一種方法是機(jī)械著色。種方法是機(jī)械著色。建議應(yīng)用預(yù)操作原理與合并原理來改善著色過程。在分開的鑄模的孔洞建議應(yīng)用預(yù)操作原理與合并原理來改善著色過程。在分開的鑄模的孔洞中預(yù)先加染料套中預(yù)先加染料套(甚至預(yù)先將染料注入塑料中甚至預(yù)先將染料注入塑料中)。普通的印刷油墨。普通的印刷油墨(具有成具有成型膠片樣的流動(dòng)性型膠片樣的流動(dòng)性)就可以這樣應(yīng)用。合模后注入塑料。零件的顏料具有就可以這樣應(yīng)用。合模后注入塑料。零件的顏料具有較好的豁附性，因?yàn)轭伭蠑U(kuò)散到了表面內(nèi)部。較好的豁附性，因?yàn)轭伭蠑U(kuò)散到了表面內(nèi)部。十一、預(yù)補(bǔ)償原理十一、預(yù)

21、補(bǔ)償原理采用預(yù)先準(zhǔn)備好的應(yīng)急措施補(bǔ)償可靠性相對(duì)較低的物體。如飛機(jī)上的降采用預(yù)先準(zhǔn)備好的應(yīng)急措施補(bǔ)償可靠性相對(duì)較低的物體。如飛機(jī)上的降落傘，航天飛機(jī)的備用輸氧裝置。落傘，航天飛機(jī)的備用輸氧裝置。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用例例4-8 汽車安全氣囊汽車安全氣囊(見見圖圖4-8)。如果碰撞發(fā)生在車前部，安全帶可以保護(hù)駕駛員。然而，安全帶對(duì)側(cè)面如果碰撞發(fā)生在車前部，安全帶可以保護(hù)駕駛員。然而，安全帶對(duì)側(cè)面碰撞不起作用。建議使用側(cè)面安全氣囊緊縮的氣囊放在座位的后面。側(cè)碰撞不起作用。建議使用側(cè)面安全氣囊緊縮的氣囊放在座位的后面。側(cè)面碰撞時(shí)，氣囊因充氣而膨脹，這樣可以

22、避免乘客受傷。面碰撞時(shí)，氣囊因充氣而膨脹，這樣可以避免乘客受傷。十二、等勢(shì)性原理十二、等勢(shì)性原理改變工作條件，使物體不需要被升起或降低。如與沖床工作臺(tái)高度相同改變工作條件，使物體不需要被升起或降低。如與沖床工作臺(tái)高度相同的工件輸送帶，將沖好的零件輸送到另一工位。的工件輸送帶，將沖好的零件輸送到另一工位。例例4-9 汽車旋轉(zhuǎn)裝置汽車旋轉(zhuǎn)裝置(見見圖圖4-9)。如果要到汽車下面修理汽車，汽車必須停放在敞開的隧道上，或固定到如果要到汽車下面修理汽車，汽車必須停放在敞開的隧道上，或固定到液壓平臺(tái)上。而且進(jìn)行修理時(shí)，機(jī)修工必須在頭頂上操作，這樣既不方液壓平臺(tái)上。而且進(jìn)行修理時(shí)，機(jī)修工必須在頭頂上操作，這

23、樣既不方便也不安全。便也不安全。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用建議使用等勢(shì)原理，將汽車固定在一個(gè)環(huán)形的旋轉(zhuǎn)裝置上，這樣汽車就建議使用等勢(shì)原理，將汽車固定在一個(gè)環(huán)形的旋轉(zhuǎn)裝置上，這樣汽車就能夠隨意旋轉(zhuǎn)甚至可以倒置，從而很好地改善了修理?xiàng)l件。能夠隨意旋轉(zhuǎn)甚至可以倒置，從而很好地改善了修理?xiàng)l件。十三、反向原理十三、反向原理(1)將一個(gè)問題中所規(guī)定的操作改為相反的操作。將一個(gè)問題中所規(guī)定的操作改為相反的操作。(2)使物體中的運(yùn)動(dòng)部分靜止，靜止部分運(yùn)動(dòng)。使物體中的運(yùn)動(dòng)部分靜止，靜止部分運(yùn)動(dòng)。(3)使一個(gè)物體的位置倒置。使一個(gè)物體的位置倒置。如為了拆卸處于緊配合的兩個(gè)

24、零件，采用冷卻內(nèi)部零件的方法，而不采如為了拆卸處于緊配合的兩個(gè)零件，采用冷卻內(nèi)部零件的方法，而不采用加熱外部零件的方法用加熱外部零件的方法;機(jī)械加工中使工件旋轉(zhuǎn)，而使刀具固定機(jī)械加工中使工件旋轉(zhuǎn)，而使刀具固定;為了有為了有效地訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)員，可以使用健身器材中的跑步機(jī)效地訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)員，可以使用健身器材中的跑步機(jī);通過將一個(gè)部件或機(jī)器通過將一個(gè)部件或機(jī)器總成翻轉(zhuǎn)，以便于安裝緊固件?？偝煞D(zhuǎn)，以便于安裝緊固件。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用十四、曲面化原理十四、曲面化原理(1)將直線或平面部分用曲線或曲面代替，立方體用球體代替將直線或平面部分用曲線或曲面代替，立方體

25、用球體代替(2)采用輥、球和螺旋采用輥、球和螺旋(3)用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)代替直線運(yùn)動(dòng)，采用離心力。用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)代替直線運(yùn)動(dòng)，采用離心力。例例4-10 當(dāng)土豆收割機(jī)的滾筒運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的形狀會(huì)和變化的地面始終保當(dāng)土豆收割機(jī)的滾筒運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的形狀會(huì)和變化的地面始終保持相應(yīng)的一致持相應(yīng)的一致(見見圖圖4-10) 。滾筒可以成為一個(gè)旋轉(zhuǎn)的雙曲面體，這個(gè)雙曲面由兩個(gè)直立的盤子組成，滾筒可以成為一個(gè)旋轉(zhuǎn)的雙曲面體，這個(gè)雙曲面由兩個(gè)直立的盤子組成，用木棍通過圓周上的點(diǎn)互相連接起來。兩個(gè)盤子可以相對(duì)旋轉(zhuǎn)，通過機(jī)用木棍通過圓周上的點(diǎn)互相連接起來。兩個(gè)盤子可以相對(duì)旋轉(zhuǎn)，通過機(jī)械軸可以將這兩個(gè)盤子和收割機(jī)連接起來。當(dāng)盤子相對(duì)旋轉(zhuǎn)

26、時(shí)，滾筒外械軸可以將這兩個(gè)盤子和收割機(jī)連接起來。當(dāng)盤子相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾筒外部的輪廓就會(huì)隨著地形的改變而改變。部的輪廓就會(huì)隨著地形的改變而改變。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用十五、動(dòng)態(tài)化原理十五、動(dòng)態(tài)化原理(1)使一個(gè)物體或其環(huán)境在操作的每一階段自動(dòng)調(diào)整，以達(dá)到優(yōu)化的性能。使一個(gè)物體或其環(huán)境在操作的每一階段自動(dòng)調(diào)整，以達(dá)到優(yōu)化的性能。(2)把一個(gè)物體劃分成具有相互關(guān)系的元件，元件之間可以改變相對(duì)位置。把一個(gè)物體劃分成具有相互關(guān)系的元件，元件之間可以改變相對(duì)位置。(3)如果一個(gè)物體是靜止的，使之變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)的或可變的。如果一個(gè)物體是靜止的，使之變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)的或可變的。例

27、例4 -11 螺旋角可變的螺桿輸送機(jī)螺旋角可變的螺桿輸送機(jī)(見見圖圖4-11)。傳送礦物或化學(xué)藥品之類的松散材料，傳統(tǒng)的裝置是螺桿輸送機(jī)為了更傳送礦物或化學(xué)藥品之類的松散材料，傳統(tǒng)的裝置是螺桿輸送機(jī)為了更好地控制材料的輸送速度和相對(duì)于不同密度的材料進(jìn)行調(diào)節(jié)，希望輸送好地控制材料的輸送速度和相對(duì)于不同密度的材料進(jìn)行調(diào)節(jié)，希望輸送機(jī)螺桿的螺旋角是可調(diào)的。建議使用變參數(shù)原理和動(dòng)態(tài)原理設(shè)計(jì)輸送機(jī)。機(jī)螺桿的螺旋角是可調(diào)的。建議使用變參數(shù)原理和動(dòng)態(tài)原理設(shè)計(jì)輸送機(jī)。螺桿的表面使用如橡膠之類的彈性材料制成。兩個(gè)螺旋彈簧控制螺旋的螺桿的表面使用如橡膠之類的彈性材料制成。兩個(gè)螺旋彈簧控制螺旋的形狀。彈簧沿著旋轉(zhuǎn)軸

28、的伸長形狀。彈簧沿著旋轉(zhuǎn)軸的伸長/壓縮可控制螺桿的螺旋角，從而控制松散壓縮可控制螺桿的螺旋角，從而控制松散材料的傳送速度。材料的傳送速度。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用十六、未達(dá)到或超過的作用原理十六、未達(dá)到或超過的作用原理要想要想100%達(dá)到所希望的效果是困難的，而稍微未達(dá)到或稍微超過預(yù)期達(dá)到所希望的效果是困難的，而稍微未達(dá)到或稍微超過預(yù)期的效果將大大簡化問題。的效果將大大簡化問題。如缸筒外壁需要刷涂料時(shí)，可將缸筒浸泡在盛涂料的容器中完成，但取如缸筒外壁需要刷涂料時(shí)，可將缸筒浸泡在盛涂料的容器中完成，但取出缸筒后，其外壁粘涂料太多，通過快速旋轉(zhuǎn)可以甩掉多

29、余的涂料。出缸筒后，其外壁粘涂料太多，通過快速旋轉(zhuǎn)可以甩掉多余的涂料。十七、維數(shù)變化原理十七、維數(shù)變化原理(1)將一維空間中運(yùn)動(dòng)或靜止的物體變成二維空間中運(yùn)動(dòng)或靜止的物體，將一維空間中運(yùn)動(dòng)或靜止的物體變成二維空間中運(yùn)動(dòng)或靜止的物體，將二維空間中的物體變成三維空間中的物體。將二維空間中的物體變成三維空間中的物體。(2)將物體用多層排列代替單層排列。將物體用多層排列代替單層排列。(3)使物體傾斜或改變方向。如自卸車。使物體傾斜或改變方向。如自卸車。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用(4)利用給定表面的反面。如疊層集成電路。利用給定表面的反面。如疊層集成電路。例例4

30、-12 礦車進(jìn)入垂直面礦車進(jìn)入垂直面(見見圖圖4-12)。當(dāng)空礦車和負(fù)載礦車在礦井中需要對(duì)調(diào)時(shí)，通過增加隧道寬度來解決是當(dāng)空礦車和負(fù)載礦車在礦井中需要對(duì)調(diào)時(shí)，通過增加隧道寬度來解決是不理想的。因?yàn)樗淼缹挾鹊脑龃髸?huì)使隧道頂部安全性降低。建議應(yīng)用維不理想的。因?yàn)樗淼缹挾鹊脑龃髸?huì)使隧道頂部安全性降低。建議應(yīng)用維數(shù)變化原理、動(dòng)態(tài)原理和分離原理來解決?？梢酝ㄟ^垂直面來重新排列數(shù)變化原理、動(dòng)態(tài)原理和分離原理來解決。可以通過垂直面來重新排列礦車，如圖礦車，如圖4-12所示將空車抓到負(fù)載車的上面，負(fù)載車向前行，在合適所示將空車抓到負(fù)載車的上面，負(fù)載車向前行，在合適位置將空車放下。這樣礦車隊(duì)列變得更為動(dòng)態(tài)化，此

31、過程中所有礦車就位置將空車放下。這樣礦車隊(duì)列變得更為動(dòng)態(tài)化，此過程中所有礦車就像一堆紙牌一樣易操作。通過這種方法，可以大大改善礦井工人的安全。像一堆紙牌一樣易操作。通過這種方法，可以大大改善礦井工人的安全。十八、振動(dòng)原理十八、振動(dòng)原理(1)使物體處于振動(dòng)狀態(tài)。如電動(dòng)雕刻刀具具有振動(dòng)刀片、電動(dòng)剃須刀。使物體處于振動(dòng)狀態(tài)。如電動(dòng)雕刻刀具具有振動(dòng)刀片、電動(dòng)剃須刀。(2)如果振動(dòng)存在，增加其頻率，甚至可以增加到超聲。如果振動(dòng)存在，增加其頻率，甚至可以增加到超聲。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用(3)使用共振頻率。如利用超聲共振消除膽結(jié)石或腎結(jié)石。使用共振頻率。如利用

32、超聲共振消除膽結(jié)石或腎結(jié)石。(4)使用電振動(dòng)代替機(jī)械振動(dòng)。如石英晶體振動(dòng)驅(qū)動(dòng)高精度表。使用電振動(dòng)代替機(jī)械振動(dòng)。如石英晶體振動(dòng)驅(qū)動(dòng)高精度表。(5)使用超聲波與電磁場藕合。如在高頻爐中混合合金。使用超聲波與電磁場藕合。如在高頻爐中混合合金。例例4-13 產(chǎn)品計(jì)數(shù)裝置產(chǎn)品計(jì)數(shù)裝置(見見圖圖4-13 ) 。流水線上的機(jī)械計(jì)數(shù)系統(tǒng)長時(shí)間使用就會(huì)磨損，同時(shí)由于灰塵的積累，流水線上的機(jī)械計(jì)數(shù)系統(tǒng)長時(shí)間使用就會(huì)磨損，同時(shí)由于灰塵的積累，光學(xué)裝置的可靠性將會(huì)降低。建議用氣流和產(chǎn)品間相互作用產(chǎn)生的聲波光學(xué)裝置的可靠性將會(huì)降低。建議用氣流和產(chǎn)品間相互作用產(chǎn)生的聲波來計(jì)數(shù)。讓產(chǎn)品沿著一個(gè)路徑傳送，到達(dá)終點(diǎn)后和氣流接近

33、。產(chǎn)品和氣來計(jì)數(shù)。讓產(chǎn)品沿著一個(gè)路徑傳送，到達(dá)終點(diǎn)后和氣流接近。產(chǎn)品和氣流相互作用產(chǎn)生聲波，聲波通過麥克風(fēng)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，電信號(hào)可用來計(jì)流相互作用產(chǎn)生聲波，聲波通過麥克風(fēng)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，電信號(hào)可用來計(jì)數(shù)。數(shù)。十九、周期性作用原理十九、周期性作用原理上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用(1)用周期性運(yùn)動(dòng)或脈動(dòng)代替連續(xù)運(yùn)動(dòng)。如用鼓褪反復(fù)地敲擊某物體。用周期性運(yùn)動(dòng)或脈動(dòng)代替連續(xù)運(yùn)動(dòng)。如用鼓褪反復(fù)地敲擊某物體。(2)對(duì)周期性的運(yùn)動(dòng)改變其運(yùn)動(dòng)頻率。如通過調(diào)頻傳遞信息。對(duì)周期性的運(yùn)動(dòng)改變其運(yùn)動(dòng)頻率。如通過調(diào)頻傳遞信息。(3)在兩個(gè)無脈動(dòng)的運(yùn)動(dòng)之間增加脈動(dòng)。在兩個(gè)無脈動(dòng)的運(yùn)動(dòng)之間

34、增加脈動(dòng)。例例4-14 控制振動(dòng)的方法控制振動(dòng)的方法(見見圖圖4-14) 。如何控制車床進(jìn)行金屬切削時(shí)的振動(dòng)呢如何控制車床進(jìn)行金屬切削時(shí)的振動(dòng)呢?建議用機(jī)械振動(dòng)原理和周期性建議用機(jī)械振動(dòng)原理和周期性作用原理。按預(yù)先確定的頻率，短時(shí)間周期性的停止切削操作。切削數(shù)作用原理。按預(yù)先確定的頻率，短時(shí)間周期性的停止切削操作。切削數(shù)圈后，撤回刀具切削圈數(shù)與車床的振動(dòng)阻尼圈后，撤回刀具切削圈數(shù)與車床的振動(dòng)阻尼(剛度、轉(zhuǎn)速和固有阻尼剛度、轉(zhuǎn)速和固有阻尼)及及工件的材料有關(guān)。這種方法也可以防止切屑堆積在刀具邊緣。工件的材料有關(guān)。這種方法也可以防止切屑堆積在刀具邊緣。二十、有效作用的連續(xù)性原理二十、有效作用的連續(xù)

35、性原理(1)不停頓地工作，物體的所有部件都應(yīng)滿負(fù)荷地工作。不停頓地工作，物體的所有部件都應(yīng)滿負(fù)荷地工作。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用(2)消除運(yùn)動(dòng)過程中的中間間歇。如針式打印機(jī)的雙向打印。消除運(yùn)動(dòng)過程中的中間間歇。如針式打印機(jī)的雙向打印。(3)用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)代替往復(fù)運(yùn)動(dòng)用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)代替往復(fù)運(yùn)動(dòng)例例4-15 連續(xù)工作連續(xù)工作(見見圖圖4-15) 。由于機(jī)器需要等待新毛坯進(jìn)入工作面，所以流水線的生產(chǎn)效率受到限制。由于機(jī)器需要等待新毛坯進(jìn)入工作面，所以流水線的生產(chǎn)效率受到限制。建議加工毛坯時(shí)，讓毛坯與工裝一同運(yùn)動(dòng)。這項(xiàng)技術(shù)可用于回轉(zhuǎn)機(jī)械中。建議加工毛坯時(shí)，讓毛坯與工

36、裝一同運(yùn)動(dòng)。這項(xiàng)技術(shù)可用于回轉(zhuǎn)機(jī)械中。由于減少了空轉(zhuǎn)時(shí)間，使得旋轉(zhuǎn)流水線的生產(chǎn)效率得到提高。由于減少了空轉(zhuǎn)時(shí)間，使得旋轉(zhuǎn)流水線的生產(chǎn)效率得到提高。二十一、緊急行動(dòng)原理二十一、緊急行動(dòng)原理以最快的速度完成有害的操作，如修理牙齒的鉆頭高速旋轉(zhuǎn)，以防止牙以最快的速度完成有害的操作，如修理牙齒的鉆頭高速旋轉(zhuǎn)，以防止牙組織升溫。組織升溫。例例4-16 高速切斷管路高速切斷管路(見見圖圖4-16) 。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用傳統(tǒng)方法截?cái)啻笾睆奖”诠苈窌r(shí)，管路變形與過渡擠壓是個(gè)大缺陷。建傳統(tǒng)方法截?cái)啻笾睆奖”诠苈窌r(shí)，管路變形與過渡擠壓是個(gè)大缺陷。建議使用加速原理，

37、刀具以極快的速度切削使管路沒有時(shí)間變形。議使用加速原理，刀具以極快的速度切削使管路沒有時(shí)間變形。二十二、變有害為有益原理二十二、變有害為有益原理(1)利用有害因素，特別是對(duì)環(huán)境有害的因素，獲得有益的結(jié)果。利用有害因素，特別是對(duì)環(huán)境有害的因素，獲得有益的結(jié)果。(2)通過與另一種有害因素結(jié)合來消除一種有害因素。通過與另一種有害因素結(jié)合來消除一種有害因素。(3)加大一種有害因素的程度使其不再有害。如森林滅火時(shí)用逆火滅火，加大一種有害因素的程度使其不再有害。如森林滅火時(shí)用逆火滅火，“以毒攻毒以毒攻毒”。例例4-17 不平坦的地基容易造成建筑物的傾斜，使墻壁上產(chǎn)生危險(xiǎn)的壓不平坦的地基容易造成建筑物的傾斜

38、，使墻壁上產(chǎn)生危險(xiǎn)的壓力，在這種情況下，通常需要拆掉建筑物重建，這是一種很不經(jīng)濟(jì)的解力，在這種情況下，通常需要拆掉建筑物重建，這是一種很不經(jīng)濟(jì)的解決方案。決方案。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用建議方法是沿最大壓力線將建筑物分成兩部分，每一部分根據(jù)實(shí)際壓力建議方法是沿最大壓力線將建筑物分成兩部分，每一部分根據(jù)實(shí)際壓力進(jìn)行加固。這樣，有害因素的影響就變成了有益因素進(jìn)行加固。這樣，有害因素的影響就變成了有益因素:受壓區(qū)域可以很容受壓區(qū)域可以很容易地根據(jù)墻壁石膏的裂紋判斷出來，進(jìn)而確定切割線易地根據(jù)墻壁石膏的裂紋判斷出來，進(jìn)而確定切割線(見見圖圖4-17)。二十三

39、、反饋原理二十三、反饋原理(1)引入反饋以改善過程或動(dòng)作。如加工中心的自動(dòng)檢測裝置引入反饋以改善過程或動(dòng)作。如加工中心的自動(dòng)檢測裝置;自動(dòng)導(dǎo)航自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)。系統(tǒng)。(2)如果反饋已經(jīng)存在，改變反饋控制信號(hào)的大小或靈敏度如果反饋已經(jīng)存在，改變反饋控制信號(hào)的大小或靈敏度例例4-18 軋鋼機(jī)鋼板厚度控制軋鋼機(jī)鋼板厚度控制(見見圖圖4-18) ?？刂票卉堜摪宓暮穸?，重要的是控制鋼板溫度最終的厚度是溫度和接近控制被軋鋼板的厚度，重要的是控制鋼板溫度最終的厚度是溫度和接近輥?zhàn)拥陌宓暮穸裙餐饔玫慕Y(jié)果。建議使用反饋控制輸出厚度。輥?zhàn)拥陌宓暮穸裙餐饔玫慕Y(jié)果。建議使用反饋控制輸出厚度。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第

40、二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用可以將接近棍子的鋼板的厚度與加熱器可以將接近棍子的鋼板的厚度與加熱器(電子槍電子槍)電子束的進(jìn)給速度結(jié)合電子束的進(jìn)給速度結(jié)合起來，電子束通過鋼板被傳感器監(jiān)控。鋼板越厚，接收到的輻射密度越起來，電子束通過鋼板被傳感器監(jiān)控。鋼板越厚，接收到的輻射密度越低。那么可發(fā)信號(hào)降低電子束的進(jìn)給速度以增加鋼板的溫度。這種反饋低。那么可發(fā)信號(hào)降低電子束的進(jìn)給速度以增加鋼板的溫度。這種反饋控制改善了輸出厚度的精度。控制改善了輸出厚度的精度。二十四、中介物原理二十四、中介物原理(i)使用中介物傳送某一物體或某一種中間過程。如機(jī)械傳動(dòng)中的惰輪使用中介物傳送某一物體或某一種中間

41、過程。如機(jī)械傳動(dòng)中的惰輪(2)將一容易移動(dòng)的物體與另一物體暫時(shí)結(jié)合。如機(jī)械手抓取重物并將其將一容易移動(dòng)的物體與另一物體暫時(shí)結(jié)合。如機(jī)械手抓取重物并將其移動(dòng)到另一處，用鉗子、鑷子幫助或代替人手抓取物體。移動(dòng)到另一處，用鉗子、鑷子幫助或代替人手抓取物體。二十五、自服務(wù)原理二十五、自服務(wù)原理(1)使一物體通過附加功能產(chǎn)生自己服務(wù)于自己的功能。使一物體通過附加功能產(chǎn)生自己服務(wù)于自己的功能。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用(2)利用廢棄的材料、能量與物質(zhì)。如鋼廠余熱發(fā)電裝置。利用廢棄的材料、能量與物質(zhì)。如鋼廠余熱發(fā)電裝置。例例4 -19 自服務(wù)挖掘機(jī)自服務(wù)挖掘機(jī)(見見

42、圖圖4-19) 。給挖掘機(jī)的鏟斗提供氣體潤滑以減少土壤和鏟斗的摩擦，也可以防止卸給挖掘機(jī)的鏟斗提供氣體潤滑以減少土壤和鏟斗的摩擦，也可以防止卸土?xí)r土壤附著在鏟斗上。然而在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝壓縮機(jī)會(huì)增加能量的消耗。土?xí)r土壤附著在鏟斗上。然而在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝壓縮機(jī)會(huì)增加能量的消耗。建議使用自服務(wù)原理來解決問題。用作業(yè)時(shí)挖掘機(jī)懸臂的運(yùn)動(dòng)來給鏟斗建議使用自服務(wù)原理來解決問題。用作業(yè)時(shí)挖掘機(jī)懸臂的運(yùn)動(dòng)來給鏟斗提供空氣。這要通過在懸臂上安裝一個(gè)雙作用的氣缸來實(shí)現(xiàn)。提供空氣。這要通過在懸臂上安裝一個(gè)雙作用的氣缸來實(shí)現(xiàn)。二十六、復(fù)制原理二十六、復(fù)制原理(1)用簡單、低廉的復(fù)制品代替復(fù)雜的、昂貴的、易碎的或不易操作的物

43、用簡單、低廉的復(fù)制品代替復(fù)雜的、昂貴的、易碎的或不易操作的物體。體。(2)用光學(xué)拷貝或圖像代替物體本身，可以放大或縮小圖像。用光學(xué)拷貝或圖像代替物體本身，可以放大或縮小圖像。(3)如果已使用了可見光復(fù)制，那么可用紅外線或紫外線代替。如果已使用了可見光復(fù)制，那么可用紅外線或紫外線代替。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用如通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以對(duì)未來的復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行研究如通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以對(duì)未來的復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行研究;通過模型的試驗(yàn)來通過模型的試驗(yàn)來代替對(duì)真實(shí)系統(tǒng)的試驗(yàn)代替對(duì)真實(shí)系統(tǒng)的試驗(yàn);通過看一名教授的講座錄像可代替親自參加他的通過看一名教授的講座錄像可代替親自參加

44、他的講座講座;利用紅外線成像探測熱源。利用紅外線成像探測熱源。二十七、低成本、不耐用的物體代替貴重、耐用二十七、低成本、不耐用的物體代替貴重、耐用的物體原理的物體原理用一些低成本物體代替昂貴物體，用一些不耐用物體代替耐用物體。如用一些低成本物體代替昂貴物體，用一些不耐用物體代替耐用物體。如一次性的紙杯子、一次性的餐具、一次性尿布、一次性拖鞋等一次性的紙杯子、一次性的餐具、一次性尿布、一次性拖鞋等二十八、機(jī)械系統(tǒng)的替代原理二十八、機(jī)械系統(tǒng)的替代原理(1)用視覺、聽覺、嗅覺系統(tǒng)代替部分機(jī)械系統(tǒng)。用視覺、聽覺、嗅覺系統(tǒng)代替部分機(jī)械系統(tǒng)。(2)用電場、磁場及電磁場完成物體間的相互作用。用電場、磁場及電

45、磁場完成物體間的相互作用。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用(3)將固定場變?yōu)橐苿?dòng)場，將靜態(tài)場變?yōu)閯?dòng)態(tài)場，將隨機(jī)場變?yōu)榇_定場。將固定場變?yōu)橐苿?dòng)場，將靜態(tài)場變?yōu)閯?dòng)態(tài)場，將隨機(jī)場變?yōu)榇_定場。(4)將鐵磁粒子用于場的作用之中。將鐵磁粒子用于場的作用之中。例例4 20 磁場移去彈性外殼磁場移去彈性外殼(見見圖圖4-20) 。從成型機(jī)的軸上移去彈殼使用的機(jī)械裝置控制的推動(dòng)器這種裝置可靠性從成型機(jī)的軸上移去彈殼使用的機(jī)械裝置控制的推動(dòng)器這種裝置可靠性低，而且彈殼經(jīng)常被刺穿。建議使用機(jī)械替代原理提高推動(dòng)器的效率。低，而且彈殼經(jīng)常被刺穿。建議使用機(jī)械替代原理提高推動(dòng)器的效率。

46、用永久磁鐵作為推動(dòng)器放在磁場中提供動(dòng)力。反作用力由一個(gè)外部磁場用永久磁鐵作為推動(dòng)器放在磁場中提供動(dòng)力。反作用力由一個(gè)外部磁場(電磁鐵電磁鐵)控制?？刂?。二十九、氣動(dòng)與液壓結(jié)構(gòu)原理二十九、氣動(dòng)與液壓結(jié)構(gòu)原理物體的固體零部件可以用氣動(dòng)或液壓部件代替，將氣體或液體用于膨脹物體的固體零部件可以用氣動(dòng)或液壓部件代替，將氣體或液體用于膨脹或減振?；驕p振。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用如發(fā)生交通事故時(shí)，由于慣性作用，司機(jī)會(huì)受到強(qiáng)烈的撞擊。盡管安全如發(fā)生交通事故時(shí)，由于慣性作用，司機(jī)會(huì)受到強(qiáng)烈的撞擊。盡管安全帶可以起到一定的防護(hù)作用，但這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。解決的方法之一是使帶

47、可以起到一定的防護(hù)作用，但這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。解決的方法之一是使用安全氣囊。當(dāng)汽車受到撞擊時(shí)它會(huì)迅速膨脹以保護(hù)司機(jī)的安全。使用用安全氣囊。當(dāng)汽車受到撞擊時(shí)它會(huì)迅速膨脹以保護(hù)司機(jī)的安全。使用氣墊運(yùn)動(dòng)鞋，可以減少運(yùn)動(dòng)對(duì)足底的沖擊。氣墊運(yùn)動(dòng)鞋，可以減少運(yùn)動(dòng)對(duì)足底的沖擊。三十、柔性殼體或薄膜原理三十、柔性殼體或薄膜原理(1)用柔性殼體或薄膜代替?zhèn)鹘y(tǒng)結(jié)構(gòu)。用柔性殼體或薄膜代替?zhèn)鹘y(tǒng)結(jié)構(gòu)。(2)使用柔性殼體或薄膜將物體與環(huán)境隔離。使用柔性殼體或薄膜將物體與環(huán)境隔離。例例4 -21 貨艙內(nèi)貨物的移動(dòng)是航行中的一種潛在危險(xiǎn)。防止貨物移動(dòng)的貨艙內(nèi)貨物的移動(dòng)是航行中的一種潛在危險(xiǎn)。防止貨物移動(dòng)的一種方法是將其放在一個(gè)比

48、較廣闊的空間里，用帶有彈性襯墊的材料密一種方法是將其放在一個(gè)比較廣闊的空間里，用帶有彈性襯墊的材料密封好貨物，然后抽出里面的空氣，產(chǎn)生低壓，這樣襯墊的內(nèi)表面就可以封好貨物，然后抽出里面的空氣，產(chǎn)生低壓，這樣襯墊的內(nèi)表面就可以貼近貨物了，防止貨物移動(dòng)貼近貨物了，防止貨物移動(dòng)(見見圖圖4-21) 。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用三十一、多孔材料原理三十一、多孔材料原理(1)使物體多孔或通過插入、涂層等增加多孔元素。如在一結(jié)構(gòu)上鉆孔，使物體多孔或通過插入、涂層等增加多孔元素。如在一結(jié)構(gòu)上鉆孔，以減輕質(zhì)量。以減輕質(zhì)量。(2)如果物體已是多孔的，用這些孔引入有用的物

49、質(zhì)或功能。如利用一種如果物體已是多孔的，用這些孔引入有用的物質(zhì)或功能。如利用一種多孔材料吸收接頭上的焊料。多孔材料吸收接頭上的焊料。為了實(shí)現(xiàn)更好的冷卻效果，機(jī)器上的一些零部件內(nèi)充滿了一種已經(jīng)浸透為了實(shí)現(xiàn)更好的冷卻效果，機(jī)器上的一些零部件內(nèi)充滿了一種已經(jīng)浸透冷卻液的多孔材料。在機(jī)器工作過程中，冷卻液蒸發(fā)，可以提供均勻冷冷卻液的多孔材料。在機(jī)器工作過程中，冷卻液蒸發(fā)，可以提供均勻冷卻。卻。三十二、改變顏色原理三十二、改變顏色原理(1)改變物體或環(huán)境的顏色。如在洗相片的暗房中要采用安全的光線。改變物體或環(huán)境的顏色。如在洗相片的暗房中要采用安全的光線。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用

50、發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用(2)改變一個(gè)物體的透明度，或改變某一過程的可視性改變一個(gè)物體的透明度，或改變某一過程的可視性(3)采用有顏色的添加物，使不易觀察到的物體或過程被觀察到采用有顏色的添加物，使不易觀察到的物體或過程被觀察到(4)如果已增加了顏色添加劑，則采用發(fā)光的軌跡。如果已增加了顏色添加劑，則采用發(fā)光的軌跡。例例4 22 輕便輻射熨斗的設(shè)計(jì)輕便輻射熨斗的設(shè)計(jì)(見見圖圖4-22) 。如何改善普通家用熨斗的設(shè)計(jì)如何改善普通家用熨斗的設(shè)計(jì)?建議使用改變顏色建議使用改變顏色(透明透明)原理、改變維數(shù)原理、改變維數(shù)原理來改善設(shè)計(jì)。用難熔的、透明的玻璃制成基座。被熨的織品直接通原理來改善設(shè)計(jì)。用難熔的、

51、透明的玻璃制成基座。被熨的織品直接通過熱輻射加熱，而不是通過金屬基座加熱。新設(shè)計(jì)的熨斗質(zhì)量輕、加熱過熱輻射加熱，而不是通過金屬基座加熱。新設(shè)計(jì)的熨斗質(zhì)量輕、加熱快，能滲透到織品的整個(gè)表面這樣的熨斗既輕便，又節(jié)約時(shí)間。快，能滲透到織品的整個(gè)表面這樣的熨斗既輕便，又節(jié)約時(shí)間。三十三、同質(zhì)性原理三十三、同質(zhì)性原理采用相同或相似的物體制造與某物體相互作用的物體。如用金剛石切割采用相同或相似的物體制造與某物體相互作用的物體。如用金剛石切割鉆石。鉆石。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用如存放在一般容器里的高純度銅都很容易被污染，進(jìn)而降低本身所固有如存放在一般容器里的高純度

52、銅都很容易被污染，進(jìn)而降低本身所固有的屬性。為了避免出現(xiàn)這種情況，可以將高純度銅存儲(chǔ)在以同質(zhì)材料制的屬性。為了避免出現(xiàn)這種情況，可以將高純度銅存儲(chǔ)在以同質(zhì)材料制成的容器里，保證被儲(chǔ)存的高純度銅不被污染。成的容器里，保證被儲(chǔ)存的高純度銅不被污染。三十四、拋棄與修復(fù)原理三十四、拋棄與修復(fù)原理(1)當(dāng)一個(gè)物體完成了其功能或變得無用時(shí)，拋棄或修復(fù)該物體中的一個(gè)當(dāng)一個(gè)物體完成了其功能或變得無用時(shí)，拋棄或修復(fù)該物體中的一個(gè)物體。如用可溶解的膠囊作為藥面的包裝物體。如用可溶解的膠囊作為藥面的包裝;可降解餐具可降解餐具(2)立即修復(fù)一個(gè)物體中所損耗的部分。如割草機(jī)的自刃磨刀具立即修復(fù)一個(gè)物體中所損耗的部分。如

53、割草機(jī)的自刃磨刀具例例4 23 某些零部件內(nèi)部流道非常復(fù)雜，有很多復(fù)雜的凹槽，這些凹某些零部件內(nèi)部流道非常復(fù)雜，有很多復(fù)雜的凹槽，這些凹槽是很難加工的槽是很難加工的(見見圖圖4-23 ) 。解決的方法是解決的方法是:先把電線彎成所需形狀，然后緊貼在板面上以形成這些凹先把電線彎成所需形狀，然后緊貼在板面上以形成這些凹槽，再在各條電線之間的空余地方添加熔融的金屬或環(huán)氧樹脂。槽，再在各條電線之間的空余地方添加熔融的金屬或環(huán)氧樹脂。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用當(dāng)添加物變硬后，利用化學(xué)腐蝕的方法把其余的電線除掉就形成了所需當(dāng)添加物變硬后，利用化學(xué)腐蝕的方法把其余的

54、電線除掉就形成了所需要的復(fù)雜的內(nèi)部凹槽。要的復(fù)雜的內(nèi)部凹槽。三十五、參數(shù)變化原理三十五、參數(shù)變化原理(1)改變物體的物理狀態(tài)，即讓物體在氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)之間變化。改變物體的物理狀態(tài)，即讓物體在氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)之間變化。(2)改變物體的濃度和茹度。如液態(tài)香皂的茹度高于固態(tài)香皂，且使用更改變物體的濃度和茹度。如液態(tài)香皂的茹度高于固態(tài)香皂，且使用更方便。方便。(3)改變物體的柔性。如用三級(jí)可調(diào)減振器代替轎車中不可調(diào)減振器改變物體的柔性。如用三級(jí)可調(diào)減振器代替轎車中不可調(diào)減振器(4)改變溫度。如使金屬的溫度升高到居里點(diǎn)以上，金屬由鐵磁體變?yōu)轫樃淖儨囟?。如使金屬的溫度升高到居里點(diǎn)以上，金屬由鐵磁體變?yōu)轫?/p>

55、磁體。磁體。例例4 24 通過將顆粒材料和液體相混合的方法，可以實(shí)現(xiàn)材料按顆粒通過將顆粒材料和液體相混合的方法，可以實(shí)現(xiàn)材料按顆粒大小逐漸分層。大小逐漸分層。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用具有不同顆粒的材料與液體混合后，顆粒材料逐漸沉淀，大顆粒會(huì)逐漸具有不同顆粒的材料與液體混合后，顆粒材料逐漸沉淀，大顆粒會(huì)逐漸沉到最底端，依次是比較小的顆粒。盡管如此，我們?nèi)匀缓茈y移走材料沉到最底端，依次是比較小的顆粒。盡管如此，我們?nèi)匀缓茈y移走材料層，因?yàn)檩p微的動(dòng)作都會(huì)引起不同顆粒的材料再次混合。但如果我們將層，因?yàn)檩p微的動(dòng)作都會(huì)引起不同顆粒的材料再次混合。但如果我們將已

56、經(jīng)分開的材料凍結(jié)，那么就會(huì)很容易地分開顆粒層了已經(jīng)分開的材料凍結(jié)，那么就會(huì)很容易地分開顆粒層了(見見圖圖4-24) 。三十六、狀態(tài)變化原理三十六、狀態(tài)變化原理在物質(zhì)狀態(tài)變化過程中實(shí)現(xiàn)某種效應(yīng)。如利用水在結(jié)冰時(shí)體積膨脹的原在物質(zhì)狀態(tài)變化過程中實(shí)現(xiàn)某種效應(yīng)。如利用水在結(jié)冰時(shí)體積膨脹的原理。理。例例4 - 25水凍結(jié)的時(shí)候體積膨脹很大，但是產(chǎn)生的壓力很有限。已設(shè)計(jì)水凍結(jié)的時(shí)候體積膨脹很大，但是產(chǎn)生的壓力很有限。已設(shè)計(jì)的冰壓設(shè)備可以用來克服這個(gè)缺陷。該設(shè)備包括的冰壓設(shè)備可以用來克服這個(gè)缺陷。該設(shè)備包括3個(gè)形狀相同尺寸不同個(gè)形狀相同尺寸不同的錐形瓶，每次只凍結(jié)一個(gè)錐形瓶。的錐形瓶，每次只凍結(jié)一個(gè)錐形瓶。

57、上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用第一個(gè)瓶子里的凍結(jié)水通過一個(gè)小孔在其余兩個(gè)瓶子里產(chǎn)生很大的壓力第一個(gè)瓶子里的凍結(jié)水通過一個(gè)小孔在其余兩個(gè)瓶子里產(chǎn)生很大的壓力;然后，第二個(gè)瓶子里的凍結(jié)水會(huì)在第三個(gè)瓶子里產(chǎn)生很大的壓力然后，第二個(gè)瓶子里的凍結(jié)水會(huì)在第三個(gè)瓶子里產(chǎn)生很大的壓力;最終第最終第三個(gè)瓶子里的凍結(jié)水會(huì)產(chǎn)生很大的壓力。這種壓力可以被用在鋼板沖床三個(gè)瓶子里的凍結(jié)水會(huì)產(chǎn)生很大的壓力。這種壓力可以被用在鋼板沖床上，壓力可達(dá)幾千噸。整個(gè)冰壓設(shè)備上，壓力可達(dá)幾千噸。整個(gè)冰壓設(shè)備(不包括冷藏庫不包括冷藏庫)的質(zhì)量只有幾千克的質(zhì)量只有幾千克重，攜帶方便重，攜帶方便(見見圖

58、圖4-25 ) 。三十七、熱膨脹原理三十七、熱膨脹原理(1)利用材料的熱膨脹或熱收縮特性。如裝配過盈配合的兩個(gè)零件時(shí)，將利用材料的熱膨脹或熱收縮特性。如裝配過盈配合的兩個(gè)零件時(shí)，將內(nèi)部零件冷卻，外部零件加熱，然后裝配在一起并置于常溫中。內(nèi)部零件冷卻，外部零件加熱，然后裝配在一起并置于常溫中。(2)使用具有不同熱膨脹系數(shù)的材料。如雙金屬片傳感器。使用具有不同熱膨脹系數(shù)的材料。如雙金屬片傳感器。為了控制溫室天窗的閉合，在天窗上連接了雙金屬板。當(dāng)溫度改變時(shí)雙為了控制溫室天窗的閉合，在天窗上連接了雙金屬板。當(dāng)溫度改變時(shí)雙金屬板就會(huì)相應(yīng)的彎曲，這樣就可以控制天窗的閉合。金屬板就會(huì)相應(yīng)的彎曲，這樣就可以控

59、制天窗的閉合。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用三十八、加速強(qiáng)氧化原理三十八、加速強(qiáng)氧化原理使氧化從一個(gè)級(jí)別轉(zhuǎn)變到另一個(gè)級(jí)別，如從環(huán)境氣體到充滿氧氣，從充使氧化從一個(gè)級(jí)別轉(zhuǎn)變到另一個(gè)級(jí)別，如從環(huán)境氣體到充滿氧氣，從充滿氧氣到純氧氣，從純氧到離子態(tài)氧。滿氧氣到純氧氣，從純氧到離子態(tài)氧。例例4 26 用乙炔切割鋼板時(shí)，在氣體壓力下熔化的金屬會(huì)帶著火星飛用乙炔切割鋼板時(shí)，在氣體壓力下熔化的金屬會(huì)帶著火星飛濺出來。濺出來。解決的方法是解決的方法是:可以在乙炔氣流周圍環(huán)繞一層純氧，當(dāng)切割中心火焰溫度可以在乙炔氣流周圍環(huán)繞一層純氧，當(dāng)切割中心火焰溫度達(dá)到達(dá)到1 500時(shí)，

60、飛濺出來的金屬熔物就會(huì)在純氧層里燃燒而不會(huì)再帶時(shí)，飛濺出來的金屬熔物就會(huì)在純氧層里燃燒而不會(huì)再帶著火星飛濺出來著火星飛濺出來(見見圖圖4-26) 。三十九、惰性環(huán)境原理三十九、惰性環(huán)境原理(1)用惰性環(huán)境代替普通環(huán)境。如為了防止白熾燈燈絲的氧化，讓其置于用惰性環(huán)境代替普通環(huán)境。如為了防止白熾燈燈絲的氧化，讓其置于氫氣中。氫氣中。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用發(fā)明創(chuàng)新原理及應(yīng)用(2)讓一個(gè)過程在真空中發(fā)生。讓一個(gè)過程在真空中發(fā)生。例例4-27 清潔過濾器清潔過濾器(見見圖圖4-27) 。在冶金生產(chǎn)中，往往是用從熔爐氣體中分離出的一氧化碳在燃燒室中燃在冶金生產(chǎn)中，往往是用從熔爐