本书介绍机械系统全寿命创新设计方法。全书分为六章：*章是普适性内容，包括创新设计思维的相关概念、创新的基本法则和方法介绍等内容；第二至六章介绍机械系统创新设计过程，包括市场需求和设计任务、机械系统的功能体系和原理方案创新、机械系统运动和结构方案设计的创新方法、机械系统产品的工艺设计创新等内容。

目录
序
前言
第一章 创新设计思维 1
第一节 设计的本质、类型和一般过程 1
一、设计的本质 1
二、设计的类型 1
三、设计的一般过程 2
第二节 设计人员创新能力的构成与激发 3
一、创新能力的构成 3
二、创新能力的激发 5
第三节 创新基础知识 6
一、基础理论知识 6
二、专业知识 7
三、交叉学科知识 7
第四节 创新思维的发展 7
一、古代的创新思维 7
二、近代的创新思维 8
三、现代的创新思维 8
第五节 创新的基本法则和方法 9
一、创新的基本法则 9
二、创新的方法 10
第二章 市场需求和设计任务 20
第一节 市场需求 20
一、用户特征 20
二、用户分类 21
三、用户的消费心理 22
四、市场需求的建立过程 23
第二节 产品的寿命周期和创新技术分布 24
一、产品的寿命周期 24
二、产品寿命周期的创新技术分布 25
第三节 设计需求调查的内容和方法 25
一、设计需求调查的内容 25
二、调查的基本要求 26
三、常用的调查和预测方法 27
第四节 设计任务书 33
一、设计任务书的内容 33
二、设计要求表 33
第三章 机械系统的功能体系和原理方案创新 36
第一节 机械系统的概念与特征 36
一、机械系统的概念 36
二、输入-输出三要素 36
三、机械系统的边界 37
四、机械系统与环境的关系 38
五、机械系统的特征 38
第二节 机械系统的功能 40
一、功能的分类 40
二、功能的描述方法 41
三、功能结构的组成 41
第三节 机械系统的总功能和功能分解策略 42
一、总功能的抽象处理方法 42
二、总功能的分解策略 43
三、功能的独立性原理和连接状态 47
第四节 功能结构图的构建 49
一、功能结构的基本形式 49
二、功能结构图的构建方法 50
三、功能结构的创新设计 53
第五节 功能元求解的方法 55
一、功能元求解的一般步骤与原则 55
二、功能元求解的方法 56
第四章 机械系统运动方案设计的创新方法 63
第一节 机械系统运动方案创新在设计中的地位 63
第二节 机械系统运动方案设计的任务 63
一、功能的描述 63
二、约束条件 64
三、功能的分解与功能载体的寻找 64
第三节 功能载体—基本变换单元 65
一、基本变换单元的定义 65
二、符号约定 66
三、状态方程 66
四、对偶特征矢量与状态变换矩阵 67
第四节 机械系统运动变换状态空间方法 77
一、状态空间 77
二、状态空间的性质 78
三、状态变换矩阵在两坐标系下的坐标转换规律 80
四、机械系统的运动传递函数 81
五、机械系统方案分析 81
第五节 机械系统方案设计的综合求解 82
一、方案设计的实质 82
二、数学求解过程 83
第六节 知识库的建立 84
一、知识的提取 84
二、知识基的转换 85
三、知识的存储方式及数据关联关系的建立 86
第七节 方案设计的算法分析及实现 89
一、类型方向的分解算法 89
二、运动变换特征的分解算法 90
三、方案设计综合过程算法 92
四、方案设计实例 92
第八节 设计方案的评价 94
一、评价的必要性 94
二、评价的难点 94
三、模糊综合评判方法简介 95
四、评价模型的建立 96
五、评价数据的拓扑关系 101
六、综合评价过程的算法描述 102
第九节 设计方案的三维可视表达 103
一、问题的提出 103
二、基于实体造型系统上的寄生式设计系统的研究 103
第十节 机械系统运动方案设计软件系统实现 111
一、开发概述 111
二、方案设计系统的体系结构 112
三、数据库的组织结构 113
四、客户机/服务器（Client/Server）的设计模式 113
五、方案设计系统的相关界面 114
第五章 机械系统结构方案设计的创新方法 117
第一节 机械方案设计的信息传输与衔接 117
一、机械系统运动方案的表达模型 117
二、机械系统运动方案的符号表达 118
三、串联原理运动方案的符号合成运算方法 120
四、运动副间关联关系表达 122
第二节 运动副的符号结构方案设计 123
一、运动副的结构体现 123
二、运动副轴系结构设计方法 125
三、强连接集合元的符号 130
四、各种运动副轴系的符号结构布置方案 131
五、强连接集合元的装配结构符号表达方法 134
六、单一轴系装配结构方案的生成方法 146
第三节 基本变换单元及机械系统的结构方案设计 150
一、基本变换单元及机械系统结构状态方程 150
二、强连接集合元符号结构方案的生成方法 154
三、强连接集合元符号方案的布置和组合规则 157
四、符号布置设计信息的表示 160
五、基本变换单元及机械系统装配结构方案的生成和组合规则 163
第四节 机械系统结构方案设计的可视化 168
一、可视化的作用 168
二、目标 169
三、可视化软件平台的选择 169
四、应用实例 169
第六章 机械系统产品的工艺设计创新 184
第一节 工艺创新 184
一、工艺创新的含义 184
二、工艺创新的意义 184
三、工艺创新的原则 185
第二节 工艺创新的内容 186
一、工艺的革新与发明 186
二、设备的合理利用和更新 186
三、人才的培训与再教育 186
第三节 现代制造技术 186
一、现代制造技术的创新特征 186
二、现代制造技术的类型 187
三、常用的工艺创新技术 187
第四节 机械制造工艺设计 191
一、工艺设计的基本内容 191
二、成形工艺设计 193
第五节 机加工工艺设计 204
一、工艺路线设计 204
二、工序设计 206
第六节 装配工艺设计 212
一、装配工作的基本内容 212
二、产品装配的要点 213
三、装配工艺设计的要求和依据 214
四、装配工艺设计的步骤 214
第七节 工艺创新实例 215
参考文献 217
后记 219