40个发明原理图解

1分割原理（分离法）（1）将物体分成独立的部分（2）使物体成为可拆卸的（3）增加物体的分割程度实例：组合家具，分类垃圾箱，百叶窗，分体式冰箱等。如下图：分体式电子琴可以拆卸为相互独立的部分，即可单独使用又可联合使用，即便于携带又节省空间。2抽取原则（提取法）（1）从物体中抽出产生负面影响的部分或属性。（2）从物体中抽出必要的部分或属性。实例：避雷针，舞台上的反光镜。如下图：避雷针利用金属导电原理，将可能对建筑物造成损害的雷电引入大地，以消除雷电对建筑物的损害。3局部性质原则（局部质量改善法）（1）从物体或外部介质（外部作用）的一致结构过渡到不一致结构。（2）使物体的不同部分具有不同的功能。（3）物体的每一部分均应具备最适于它工作的条件。实例：瑞士军刀，家庭药箱，分割式餐盒，多功能手表（兼备通话、存储等功能）等。如下图：瑞士军刀整个刀身的不同部分具有其不同的功能。4不对称原则（非对称法）（1）物体的对称形式转为不对称形式。（2）如果物体是不对称的，则加强它的不对称程度。实例：将电脑的插口设置为非对称性的以防止不正确使用；为增强防水保温性，采用多重坡的屋顶等。如下图：双角不对称机床铣刀可以增加摩擦力，有利于提高工作效率。5联合原则（组合法）（1）把相同的物体或完成类似操作的物体联合起来。（2）把时间上相同或类似的操作联合起来。实例：集成电路板，冷热水混水器等。如下图：集成电路板将电子元件组合起来，有利于发挥整体功能并节约空间。6多功能原则（一物多用法）每一个物件、物体具有多项功能以取代其余部件。实例：可以坐的拐杖，可当作U盘使用的MP3，多功能螺丝刀等。如下图：数码摄像机兼有摄像、照相、录音、存储器功能。7嵌套原则（套叠法）（1）一个物体位于另一物体之内，而后者又位于第三个物体之内等。（2）一个物体通过另一个物体的空腔。实例：俄罗斯套娃，伸缩式荧光棒，伸缩式天线，推拉门等。如下图：多功能螺丝刀只有一个刀柄，却有很多刀头，便于携带和使用。8反重量原则（巧提重物法）（1）将物体与具有上升力的另一物体结合以抵消起重量。（2）将物体与介质（最好是气动力和液动力）相互作用以抵消重量。实例：热气球，广告条幅氢气球，快艇等。如下图：热气球利用燃烧形成的热空气升空。9预先反作用原则（预先反作用法）（1）事先施加反作用力，用来消除不利影响。（2）如果一个物体处于受拉伸状态，预先施加雅丽。实例：钉马掌，给树木罩上黑色的防护网等。如下图：给树木刷上渗透漆以阻止树木腐烂。10预先作用原则（预先作用法）（1）预先完成要求的作用（整个的或部分的）。（2）预先将物体安防妥当，使它们能在现场和最方便地点立即完成所起的作用。实例：透明胶带架，在停车场安装的缴费系统等。如下图：灭火器自爱易于发生火灾的地点安放好，用来快速消除火灾发生时的不利影响。11预先应急措施原则（预先防范法）以事先准备好的应急手段补偿物体的低可靠性。实例：安全气囊，降落伞的备用包，安全出口，电梯的应急按钮等。如下图：事先给汽车安装安全气囊，在发生事故时使对驾驶员的伤害降到最低。12等势原则（等势法）改变工作状态而不必升高或降低物品。实例：汽车修理部的地下修理通道，悬挂式流水线等。如下图：现在的大型工厂大部分采用流水线生产，传送带上的物品是不动的，而传送带旁的机械手臂代替了人的劳动，在不改变位置的前提下可以上下左右自由伸缩，提高了生产效率。13相反原则（逆向作用法）DoitinReverse（1）不用常规的解决方法，二十反其道而行之。（2）使物体或外部介质的活动部分便成为不动的，而使不动的成为可动的。（2）将物体运动部分倾斜。实例：起跑器，做泥塑时用的转盘，滚梯等。如下图：跑步机讲不动的地面变成了可动的橡胶滚轮，减少了人们锻炼时空间和场地的限制。14球形原则（曲面化法）（1）从直线部分过渡到曲线部分，从平面过渡到球面，从正六面体或平行六面体过渡到球。（2）利用滚筒、球体、螺旋等结构。（3）利用离心力，以回转运动代替直线运动。实例：圆形跑道，圆珠笔的笔尖，洗衣机，汽车的轮胎等。如下图：滚轮办公椅将固定的椅腿变为可随意移动的圆轮，方便工作人员移动。15动态原则（动态法）（1）物体（或外部介质）的特性的变化应当在每一工作阶段都是最佳的。（2）将物体分成彼此相对移动的几个部分。（3）使不动的物体成为动的。实例：用于矫正牙齿的记忆合金，分成一段一段的利于转弯的火车车厢，可以弯曲的吸管等。如下图：可折叠式健身器可以折叠，节约空间。16局部作用或过量作用原则（部分超越法）如果难于取得百分之百的效果，则应当部分达到或超越理想效果。这样可以把问题大大简化。实例：抹墙时总是先将大量水泥抹在墙上，然后除去多余的；给自行车打气不一定要百分之百打满。如下图：用针管抽取液体的时候不可能直接吸入准确的剂量，而是吸取而后将多余的液体排除，这样大大简化了操作难度。17向另一维度过渡原则（多维法）TransitionintoaNewDimension（1）如果物体作线性运动（或分布）有困难，则使物体在二维空间（即平面）上移动。相应的，在一个平面上的运动或分布可以过渡到三维空间。（2）利用多层结构替代单层结构。（3）将物体倾斜或侧置。（4）利用指定面的反面。（5）利用投向相邻面或反面的光流。实例：旋转楼梯，拔地而起的高楼，双面集成电路板等。如下图：为了节约城镇居住空间，将单层的平房改为楼房。18机械振动原则（机械振动法）MechanicalVibration（1）使物体振动。（2）如果已在振动，则提高它的振动频率。（3）利用共振频率。（4）用压电振动器替代机械振动器。实例：超声波清洗，音叉等。如下图：电动剃须刀利用振动原理将胡子刮的更干净。19周期作用原则（离散法）（1）从连续作用过渡到周期作用（脉冲）。（2）如果作用已经是周期的，则改变周期性。（3）利用脉冲的间歇完成其他作用。实例：警笛，收音机用不同波段来传递信息，心脏起搏器等。如下图：警车的警笛利用其周期性原则，避免噪音过大，并且使人对其更敏感。20连续有益作用原则（有效作用持续法）（1）连续工作（物体的所有部分均应一直满负荷工作）。（2）消除空转和间歇运转。（3）将重复运动改为转动。实例：内燃机火车的活塞装置，循环流水线等。如下图：喷墨打印机的打印头在回程也执行打印操作，以免空转，消除间歇性动作。21紧急行动原则（快速法）快速执行一个危险或有害的作业。高速跃过某过程或其个别阶段（如有害的或危险的）。实例：照相机的闪光灯等。如下图：照相机使用闪光灯，高速闪烁，避免给人眼造成危害。22变害为益原则（变害为利法）（1）利用有害因素（特别是介质的有害作用）获得有益的效果。（2）通过组合几个有害因素来消除有害因素。（3）将有害因素加强到不再有害的程度。实例：再生塑料，再生纸，利用粪便和生活垃圾产生沼气加以利用等。如下图：将可能污染环境的废旧物品回收，加工后重新利用。23反馈原则（反馈法）（1）进行反向联系。（2）如果已有反向联系，则改变它。实例：自动控温装置，声控喷泉等。如下图：驾驶室各种仪表将车辆所处的行驶状态反馈给驾驶员，便于驾驶员操作车辆。24中介物原则（中介法）（1）利用中介物质传递某一物体或中间过程。（2）在原物体上附加一个易拆装的物体。实例：钢琴用的拨子，放菜的托盘，化学反应的催化剂，提升物体的滑轮等。如下图：用托盘将热杯子托起避免烫伤。25自服务原则（自助法）（1）物体应当为自我服务，完成辅助和修理工作。（2）利用废弃的资源、能量和物质。实例：可以自己充电的机器人，用食物和野草等有机废物做的肥料等。如下图：计算机自我更新、自我修复功能，避免人们繁琐复杂的劳动和可能犯下的错误，节省时间。26复制原则（复制法）（1）用简单而便宜的复制品代替难以得到的、复杂的、昂贵的、不方便的或已损坏的物品。（2）用光学图像替代原物。（3）可见光仪器可有红外或紫外线仪器代替。实例：宇航员模拟训练系统，公园中的微缩景观，售楼处的楼盘模型，卫星图像代替实地考察等。如下图：手机拍摄、传输图像极大地满足了人们的需要。27替代原则（替代法）用便宜的物品替代贵重的物品，对性能稍作让步。实例：假花代替经常更换的真花，一次性物品替代价格昂贵且需要存储的物品，用模型替代真是物品。如下图：一次性水杯替代了陶瓷、金属水杯，避免了浪费。塑料盆景代替鲜花盆景，可长期使用。28机械系统的替代原则（系统替代法）（1）用光学、声学等设计原理代替力学设计原理。（2）用电磁场同物体相互作用。（3）由恒定转向不定场，由无结构的长转向有一定结构的场。（4）利用铁磁颗粒组成场。实例：感应水龙头，感应门等。如下图：感应式水龙头利用光学原理代替力学原理，省力同时节省水资源。29气压或液压原则（压力法）用气体结构和液体结构代替物体的固体部分。实例：消防救生的充气气垫，机动车的减震器等。如下图：球鞋鞋底使用气垫，对脚有缓冲作用。30利用软壳或薄膜原则（柔化法）（1）利用软壳和薄膜代替一般结构。（2）用软壳和薄膜使物体与外部介质隔离。实例：奥运会水立方等。如下图：游乐园中的充气气球将人体与水隔离，使人能够体验在水中行走的乐趣。31多孔材料原则（孔化法）（1）把物体做成多孔的或利用附加多孔原件（覆盖、镶嵌等）。（2）如果物体是多孔的，用相应物质填充孔。实例：纱窗，录音棚的隔音板，消声器等。如下图：蜂窝煤，便于煤充分燃烧。32变色原则（变色法）（1）改变物体或外部介质的颜色。（2）改变物体或外部介质的透明度。（3）为了观察难以看到的物体或过程，利用染色添加剂。（4）如果已采用了添加剂，则用荧光粉。实例：彩色荧光棒等。如下图：交警的警服有荧光粉的醒目标记，保证交警在黑暗环境中的醒目和安全。33同质性原则（同化法）同指定物体相互作用的物体应当用同一种或性质相近的材料制成。实例：用金刚石切割钻石，螺丝与螺帽均采用钢材料。如下图：插头与插座外壳都是塑料便于绝缘，防止漏电。34抛弃与修复原则（自生自弃法）（1）已完成自己使命的或已无用部分应剔除（溶解、蒸发等）或在工作过程中直接变化。（2）消除的部分应当在工作过程中直接再利用。实例：塑料瓶回收消毒后再利用，将玻璃碎片回收制成新玻璃。如下图：自动铅笔的笔芯，美工刀将不锋利的刀片折断。35改变物体性质原则（性能转换法）（1）改变物体的态。（2）改变浓度或密度。（3）改变灵活程度（4）改变温度或体积。实例：酒心巧克力，洗手液等。如下图：人们发现液体胶水不便于使用和携带，于是发明了固体胶。36状态变化原则（相变法）利用相变时发生的现象，例如体积变化、放热或吸热。实例：水凝固时体积增大，燃烧蜡烛获得光，加湿器利用水蒸发增加室内空气湿度。如下图：弹簧利用形变的弹力举起物体。37热膨胀原则（热膨胀法）（1）利用物体热胀冷缩的性质。（2）利用热膨胀系数不同的材料。实例：热气球因膨胀而升上天，利用热膨胀将压扁的乒乓球回复原形。如下图：温度计利用液体热胀冷缩的原理测温。38氧化原则（逐级氧化法）（1）用富氧空气代替普通空气。（2）用纯氧代替富氧空气。（3）用电离辐射作用于空气或氧气。（4）用离子化的氧气。（5）用臭氧替换离子化的氧气。实例：潜水用氧气瓶，鼓风机利用空气流动加强氧气输入量。如下图：炼钢中使用的强氧化枪，利用纯氧提高火焰温度，便于切割作业。39惰性环境原则（惰性环境法）（1）用惰性介质代替普通介质。（2）在真空中进行某些过程。实例：电解NaOH制取Na要在惰性环境下进行。如下图：电灯泡内充入惰性气体或抽真空防止灯丝过快氧化。油气弹簧利用惰性气体氮作为传力介质。40复合材料原则（复合材料法）用复合材料代替单一材料。实例：复合地板，合成橡胶轮胎等。如下图：笔记本电脑外壳使用复合材料，增加强度保护电脑。