机械专业机械创新设计试卷

中国矿业大学2006～2007学年第一学期04级《创造学》试卷（B）卷考试时间：100分钟考试方式：开卷学院班级姓名学号一、填空题（20分）[每空1分]1. 自从新兴学科“创造学”在美国诞生，美国更加注重知识和技术创新，经济发展势头上升，其相对完善的国家创新体系成为国民经济可持续发展的基础。

2. 我国《高等教育法》规定：“高等教育的任务是培养具有的高级专门人才”。

3. 诺贝尔科学奖是从开始颁发的。

4. 研究的主要目标并不放在人们已有的创造成果及其应用上。

比如，创造学不太关心爱因斯坦的相对论，爱迪生的1320项发明专利，牛顿的三大定律及其具体应用等，创造学所关心的是创造的，所关心的是爱因斯坦的相对论是如何从他的大脑中脱颖而出的，爱迪生是用什么方法和怎样取得如此众多的发明成果的，等等，。

5. 美国社会学家朱克曼统计，在诺贝尔奖设立后的头25年，合作研究获奖的人数占获奖人数的41％，在第二个25年升至65％，到第三个25年已达到79％。

从创造学的角度说明：应该有意识的培养与创造有关的能力。

6. “妨碍人们学习的最大障碍，并不是未知的东西，而是已知的东西”贝尔纳这一观点指的是人们在创造过程中常受到的影响。

7. 日本某特种钢厂的一位技术人员发现妻子在面板用擀面杖擀荞麦面的过程，是连续渐进、逐渐擀薄，从而发明了行星轧辊，说明他运用的创造性思维方法。

8. 美国工程师斯潘塞发现衣兜内的巧克力被熔化，分析是微波使巧克力内部分子发生振荡而产生热能。

他由此联想到，微波一定也会使其他食品由于内部分子振荡而受热，斯潘塞通过联想发明了微波炉。

而英国人赫伯布斯运用联想从只能吹尘的除尘器发明了现在的吸尘器。

9. 人们仿照苍蝇和蜻蜓是复眼结构，把许多光学小透镜排列组合起来，制成复眼透镜照相机，一次就可拍出许多张相同的影像，应用了仿生法中的。

10. 发现能力对于人们的创造力开发非常重要，一个人观察到了一种现象，并不就代表他已经了它。

例如，天文学家勒莫尼亚，从1750年到1769年曾先后12次观察到天王星，满可以做出重大发现，但由于他受到“太阳系的范围只到土星为止”传统观念的束缚，终于使这颗星多次。

11. 为确保煤矿井下绝对安全，对排水的水泵系统采用两套或三套配置(一套运转，一套维修，一套备用)，它符合直接安全技术法中的。

12. 贝尔在研究聋哑人用的“可视语言”，意外地发现了“可听声音”，最终研究出了电话，说明贝尔抓住了机遇；在研究电话的过程中经过3年仍无结果，1875年的一天，做实验时贝尔收到了一种微弱的声音，原来是发送机上的一个弹簧坏了突然不振动了，而被磁化的钢条却还在磁铁前振动着，这个瞬间的意外发现使贝尔发明了电话，由此说明了机遇具有性质；在从事研究电话的过程中，贝尔辞去了波士顿大学的“语言教授”，目标转为研究电话和其它电气装置，说明贝尔在转变研究方向时应用了创造力开发的原理。

13. 人字形齿轮符合结构设计基本原理中。

14. 科拉顿做“磁生电”的实验是用导线绕成一个线圈，再用一只转动灵活的磁针来检查跟线圈相接的导线中是否有电流存在。

他想，当用磁铁插进线圈的时候，可能会在线圈中产生电流。

为了避免磁铁对磁针的直接影响，他把磁针放到另外一个房间里，并用导线跨过磁针跟隔壁房间里的线圈连接起来。

实验时，科拉顿将一块磁铁插进线圈里，然后迅速奔向另一个房间，观察磁针的偏转情况可是他并没有看到所期望的结果。

这个例子说明了机遇的性质。

15. 广东海康药品公司通过研究发现，牛黄生成的机理是因为混进胆囊内的异物刺激胆囊分泌物增多，日积月累形成胆结石。

他们与河蚌育珠的过程作类比，在牛的胆囊内植入异物，果然形成胆结石——牛黄。

16.“CT扫描仪”发明者豪斯菲尔德，1979年获诺贝尔生理学、医学奖，他通过将计算机技术和X射线照相技术的巧妙组合，实现了医学界一向梦寐以求的理想。

豪斯菲尔德发明CT扫描仪应用了创造学中常用创造技法。

二、选择题（15分）[每题1分]1. 美国柯达公司在制造感光材料时，需要有人在暗室工作。

盲人习惯于在黑暗中生活，将暗室的工作人员全部换成盲人，巧用盲人这一行动提高了劳动生产率，给公司增加了利润。

这个例子说明运用了缺陷逆用法中的。

（①原理型缺陷逆用；②意义型缺陷逆用；③功能型缺陷逆用）2. 根据蜂房结构，人们发明了各种重量轻、强度高、隔音和隔热等性能良好的蜂窝结构材料，应用了仿生法中的。

（①原理；②结构；③形象；④信息）3. 美国一家制糖公司海运方糖，因途中经常发生方糖受潮现象，损失很大。

有个名叫凯卢萨的青年工人，在包装方糖的纸盒上钻了几个小孔，能实现方糖的防潮问题，凯卢萨获得了该项发明专利。

公司采用了他的专利，向发明人支付了100万美元的技术转让费。

这个例子属于特异性机遇中的：。

（①梦幻性机遇；②灵感顿悟；③意外收获）4. 跨入电气时代的几个第一：奥斯特于1820年发现电生磁；法拉第于1831通过实验证明磁生电；1868年，麦克斯韦预言了电磁波的存在，等等。

说明科学家应用了创造思维的。

（①新颖性、独特性；②多样灵活性、开放性；③顿悟性）5. 曲柄摇杆机构演化为曲柄滑块机构属于而发生的形态变换。

（①变换零件工作表面形状；②变换零件作用面相关位置；③改变零件工作面的数目；④尺寸变化）6. 伽利略进行了有名的斜面小球实验，运用先于牛顿发现了物体运动的惯性规律。

（①形象思维；②抽象思维；③非逻辑思维）7. 法国园艺家莫尼哀看到盘根错节的植物根系结构使植物根下泥土坚实牢固、雨水都冲不走的自然现象，用铁丝做成类似植物根系的网状结构，用水泥、碎石浇制成了钢筋混凝土。

莫尼哀制成钢筋混凝土应用了仿生。

（①原理；②结构；③形象；④信息）8. 由于人类总体认识水平的限制和考虑问题的角度、思维方式上的不同，常会造成许多人认为不可能发生的事情恰恰是可能发生的。

莱特兄弟发明飞机属于。

（①发现问题的能力；②发现异同的能力；③发现可能的能力）9. 美国工程师斯潘塞发现衣兜内的巧克力被熔化，分析是微波使巧克力内部分子发生振荡而产生热能。

他由此联想到，微波一定也会使其他食品由于内部分子振荡而受热，斯潘塞通过联想发明了微波炉。

（①相似；②接近；③对比）10. 创造者在执行意志的行动中，还必须善于控制自己的情绪，约束自己的言行，努力克服妨碍执行决定的各种不利因素，这就是创造者意志的品质。

（①自制性；②顽强性；③目的性）11. 上海铁道大学机械系的教师将阶梯视为一种特殊参数的齿条，滚轮则视为能与之相啮合的齿轮，研制了新型阶梯面运行装置。

研制过程中运用类比法。

（①直接；②象征；③因果）12. 离心调速器符合自补偿结构设计基本原理中。

（①自增强；②自平衡；③自保护）13. 美国的古德意尔发明硫化橡胶属于机遇中。

（①同向机遇；②异向机遇；③类向机遇）14. 前苏联科学家齐奥尔科夫斯基(1857—1935)预言：“地球是人类的摇篮。

人类决不会永远躺在这个摇篮里，而会不断探索新的天体和空间。

”现在，他的预言已经开始实现，由此说明齐奥尔科夫斯基有极强的。

（①观察能力；②发现能力；③想象能力）15. 莫斯科的弗奥多洛夫，给一个有近视眼的小男孩通过手术清除眼中的异物，“无意”中治好了近视眼。

他认真研究了这种不可多得的偶然现象，终于领悟了其中的奥妙，发明了一种通过改变角膜的弯曲来治愈近视眼的新医术。

这个例子属于机遇中的。

（①同向机遇；②异向机遇；③类向机遇）三．对下列每对结构设计，先评判优劣，再分析所符合结构设计的基本原理或基本要求。

（16分）1 行星减速器机构2 铸铁支架（a）（a）（b）））（b）3 轴承受轴向力和径向力的结构4 螺钉联接四．画出下列装置的相应铰链连杆机构（16分）1 2（a ）（b ）（a ）（b ）43134524五. 推导计算题（13分）1. 图示为由行星轮系组成的重叠式组合机构，求传动比i 1H 。

（8分）3. 解出符合当机构自由度F=0，总连杆数L=7时，连杆机构的所有解。

（5分）152六. 作图题（8分）图（a ）和图（b ）为复合组合机构，请分别画出并标明：（1）具有两个自由度的基础机构；（2）具有一个自由度的附加机构。

七．设计满足下列条件的机构（12分）设计满足下列条件的4种六杆机构：①符合图（a ）基本连杆机构，有1个高副，1个移动副；②符合图（a ）基本连杆机构，3个移动副；③符合图（b ）基本连杆机构，1个高副，1个移动副；④符合图（b ）基本连杆机构，有2个高副，1个移动副。

（b ） （a ） （a ）（b ）中国矿业大学2006～2007学年第二学期 04级《创造学 》试卷（B ）卷 答案一、填空题（20分）[每空1分]1. 20世纪初2. 创新精神和实践能力3. 1901年4. 本质和机理5. 群体协作能力6. .思维定势7. 形象思维8. 相似 对比9. 结构仿生法 10.发现 被看见而未被发现 11. 冗余配置原理 12. 异向 意外（易逝） 调节 13. 力平衡原理 14. 易逝 15. 因果 16. 组合创新二、选择题（15分）[每题1分]1. ②意义型缺陷逆用 2 ②结构 3. ③意外收获 4. ①新颖性、独特性 5. ④尺寸变化6. ②抽象思维 7. ②结构 8. ③发现可能的能力 9. ①相似 10. ①自制性 11. ①直接 12. ②自平衡； 13. ①同向机遇 14. ③想象能力 15. ③类向机遇三．对下列每对结构设计，先评判优劣，再分析所符合结构设计的基本原理或基本要求。

（16分）[评分标准：每题4分，其中评判优劣2分，分析2分] 1 行星减速器机构 （a ）劣 （b ）优 符合力平衡原理 2 铸铁支架 （a ）优（b ）劣 符合等强度原理3 轴承受轴向力和径向力的结构 （a ）优 （b ）劣 符合功能和工作原理明确4 螺钉联接 （a ）劣 （b ）优 符合有限损坏原理（安全可靠要求） 四．画出下列装置的相应铰链连杆机构（16分）[评分标准：每题4分] 五. 推导计算题（13分）1.（8分）[评分标准：按三步列3个传动比公式，每个公式2分，结果2分]]））））122112z zn n n n i H H H -=--=344334z z n n n n n n n i H H h H H H-=--=--=57257575755711)()()()(z z n n n n i z zn n n n n n n n n n n n i H h Hhh H h H h H H h H h+=--=--=--=------=)1)()(()1(5734121573412z z z zz z n n n i i i H H hh h +--=--=-)1(157341211z z z zz z n n i H H +-==2. 解出符合当机构自由度F=0，总连杆数L=7时，连杆机构的所有解。