40项发明原理

1.分割原理：

l  将物体分成独立的部分

l  使物体成为可拆卸的。

l  增加物体的分割程度。

【事例】分体式电子琴可以拆卸为相互独立的几个部分，既可以单独使用又可以联合使

用，既便于携带又节省空间。

2.抽取原理：

l  从系统中抽取出“干扰”的部分或特性。

l  从系统中抽取出需要的部分或特性。

【事例】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.局部性质原理：

l  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

l  物体的不同部分应当具有不同的功能。

l  物体的每一部分均应具备最适于它工作的条件。

【事例】瑞士军刀是一种非常便捷的工具，整个刀身的不同部分具有不同的功能。

4.不对称原理：

l  将物体的对称形式转为不对称形式。

l  如果物体不是对称的，则加强它的不对称程度。

【事例】防撞汽车轮胎的外侧边缘具有很高的强度，用以抵抗人行道边缘的碰撞，而为

了节约成本，其内侧不具备这样的性能。

5.联合原理：

把相同的物体或能完成相似操作的物体联合起来。

把时间上相同或类似的操作联合起来。

【事例】集成电路板能将电子元件结合起来，有利于发挥整体的功能，并节约了空间。

6.多用性原理：

一个物体执行多种不同功能，因而不需要其他物体。

多个物体合成一个具有多功能性的物体。

【事例】现在的手机是移动电话、摄像机、数码照相机、MP3、掌上游戏机、记事本的

综合产品。

7.嵌套原理：

l  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。

l  一个物体通过另一个物体的空腔。

【事例】弹性振动超声精选机是由两个互相夹紧的半波片构成，为了减小精选机的长度

和增大它的稳定性，将两个半波片制成相互套在一起的空锥体(苏联发明证书186781)。

8.反重量原理：

l  将物体与具有上升一力的另一物体结合以抵消其重量。

l  将物体与介质(最好是气动力和液动力)相互作用以抵消其重量。

【事例】调节转子风力机转数的制动式离心调节器安在转子垂直轴上，为了在风力增大

时把转子转速控制在小的转数范围内，调节器离心片被做成叶片状，以保证气动制动(苏

联发明证书167784)。

9.预先反作用原理：

l  如果按课题条件必须完成某种作用，则应提前完成反作用。

l  事先施加反作用，用以消除不利的影响。

【事例】杯形车刀车削方法是:在车削过程中车刀绕自己的几何轴转动，为了防止产生

振动，应预先向杯形车刀施加负荷力，此力应与切削过程中产生的力大小相近，方向相反

(苏联发明证书536866)。

10.预先作用原理：

l  预先完成要求的作用(整个的或部分的)

l  预先将物体安放妥当，使它们能在现场和最方便地点立即完成所需要的作用。

【事例】灭火器应该在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.预先应急措施原理：以事先准备好的应急手段补偿物体的底可靠性。

【事例】用等离子束加工无机材料如光纤时，为提高机械强度，预先向无机材料上涂敷

碱金属或碱土金属的溶液或熔融体(苏联发明证书522150)。

12.等势原理：改变工作条件，使物体上升或下降。

【事例】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.相反原理：

l  不实现课题条件规定的作用而实现相反的作用〕

l  使物体或外部介质的活动部分成为不动的，而使不动的成为可动的。

l  将物体颠倒。

【事例】对液体或气体进行机械清洗的电磁过滤器包括有磁场源和颗粒状磁性材料制的

过滤元件，为降低单位耗电量和提高生产率，将过滤元件放在磁场源的周围，以形成外部

闭式磁路(苏联发明证书319325)。

14.球形原理：

l  从平面过渡到球面。

l  从正六面体或平行六面体过渡到球形结构。

l  利用棍子、球体、螺旋等结构。

l  由直线运动过渡到旋转运动。

【事例」滚轮办公室座椅将固定的椅子腿变为可随意移动的轮子，方便移动。

15.动态原理：

l  物体(或外部介质)特性的变化应当在每一工作阶段都是最佳的。

l  将物体分成彼此相对移动的几个部分。

l  使不动的物体成为动的。

【事例」用带状电焊条进行自动电弧焊的时候，为了能大范围地调节焊池的形状和尺

寸，把电焊条沿着母线弯曲，使其在焊接过程中成曲线形状(苏联发明证书258490)。

16.局部作用或过量作用原理：如果难于取得百分之百所要求的功效，则应当取得略小或略大的功效。

【事例】用针管抽取液体时，不可能直接吸入准确的剂量，而是先多吸取而后在将多余

的液体排出。

17.向另一维度过渡的原理：

l  从线性运动过渡到在平面上移动。

l  从平面上的运动过渡到在三维空间运动。

l  用多层结构替代单层结构。

l  将物体倾斜或者侧置。

l  利用指定面的反面。

【事例】冬天，圆木应该在圆形停泊场的水中存放，为了增大停泊场的单位容积，并减

小受冻木材的体积，将圆木扎成捆，其横截面的宽和高超过圆木的长度，然后立着放(苏

联发明证书2236318)。

18.机械振动原理：

l  使物体振动。

l  如果已经在振动，则提高它的振动频率。

l  利用共振频率。

l  用压电振动器替代机械振动器。

【事例】断开木材有不产生锯末的方法:为减少工具进入木材的力，使用脉冲频率与被

断开木材的固有振动频率相近的工具(苏联发明证书307986)。

19.周期作用原理：

l  从连续作用过渡到周期作用(脉冲)。

l  如果作用已经是周期的，则改变周期性。

l  利用脉冲的间歇完成其他作用。

【事例】警车的警笛利用周期性原理避免噪音过大，并且使人对其更加敏感。

20.连续有益作用原理：

l  连续工作(物体的所有部分均应一直满负荷工作)。

l  消除空转和间歇运转。

【事例】喷墨打印机的打印头在回程也执行打印操作，避免空转，消除了间歇性动作。

21.紧急行动原理：高速跃过某过程或其个别阶段(如有害的或危险的)。

【事例】生产胶合板用烘烤法加工木材时，为保持木材的本性，在生产胶合板的过程中

直接用300600摄氏度的燃气火焰短时作用于烘烤木材(苏联发明证书338371)。

22.变害为利原理：

l  利用有害因素(特别是介质的有害作用)获得有益的效果。

l  通过有害因素与另外几个有害因素的组合来消除有害因素。

l  将有害因素加强到不再是有害的程度。

【事例】将可能污染环境的废旧物品回收，加工后重新利用。

23.反馈原理：

l  进行反向联系。

l  如果已有反向联系，则改变它。

【事例】驾驶室中的各种仪器将车辆所处的行驶状态反馈给驾驶员，方便驾驶员操作车

辆。

24中介物原理：

l  利用可以迁移或有传送作用的中间物体。

l  把一个易分开的物体暂时附加给另一物体。

【事例】在稠密介质中测量动态张力仪器的方法是，在静态条件下装人介质样品及置入

样品中的仪器，为提高精度，应利用一个柔软的中介元件把样品及其中的仪器装入(苏联

发明证书354135)。

25.自我服务原理：

l  物体应当为自我服务，完成辅助和修理工作。

l  利用废料(能量的和物质的)。

【事例】大部分计算机都具有自我更新、自我复制的功能。这样能避免人们很多重复的

工作，并减少错误，节约成本。

26.复制原理：

l  用简单而便宜的复制品代替难以得到的、复杂的、昂贵的、不方便的或易损坏的物

l  体。

l  用光学拷贝(图像)代替物体或物体系统。

【事例】大地测量学直观教具是一个平面艺术全景，为进行地形图像全景测量摄影，教

具按视距摄影数据制成，并在地形有代表性的各点上配备微缩视距尺(苏联发明证书

86560)。

27.替代原理：

l  用一组廉价物体代替一个昂贵物体。

l  替代时放弃某些品质(如持久性等)。

【事例】一次性水杯代替了陶瓷、金属水杯，避免了浪费。用塑料制作的盆景代替用鲜

花制作的盆景，可以长期使用，利于清洗。

28.机械系统的替代原理：

l  用光学、声学、味学等设计原理代替力学设计原理。

l  用电场、磁场和电磁场同物体相互作用。

l  由恒定场转向不定场，由时间固定的场转向时间变化的场，由无结构的场转向有一定

l  结构的场。

【事例】感应式水龙头利用光学原理替代力学原理，省力同时节约水源。

29.气压液压原理：用气体结构和液体结构代替物体的固体的部分。

【事例】高档球鞋的鞋底都使用了气垫，给脚部提供了很好的缓冲。

30.利用软壳和薄膜原理：

l  利用软壳和薄膜代替一般的结构。

l  用软壳和薄膜使物体同外部介质隔离。

【事例】充气混凝土制品的成型方法是在模型里浇注原料，然后在模中静置成型，为提

高膨胀程度，要在浇注模型里的原料上罩以不透气薄膜(苏联发明证书339406)。

31.多孔材料原理：

l  把物体做成多孔的。

l  利用附加多孔元件（镶嵌、覆盖等）。

l  如果物体是多孔的，事先用某种物质填充空孔。

【事例】为了消除给电机输送冷却剂的麻烦，活动部分和个别元件应由多孔材料制成，

渗入了液体冷却剂的多孔粉末钢在机器工作时冷却剂蒸发，因而保证了迅速、有力和均匀

的冷却(苏联发明证书187135)。

32.变色原理：

l  改变物体或外部介质的颜色。

l  改变物体或外部介质的透明度。

l  为了观察难以看到的物体或过程，利用染色添加剂。

l  如果已采用了这种添加剂，则采用荧光粉。

【事例】交通警察的警服通常添加明显标志和荧光粉，有利于警察在黑暗环境中的醒目

和安全。

33.同质性原理：同指定物体相互作用的物体应当用同一(或性质相近的)材料制成。

【事例】电源插头与插座外壳基本都使用塑料，便于绝缘，防止漏电伤人。

34.抛弃与修复原理：

l  已完成自己的使命或已无用的物体部分应当剔除(溶解、蒸发等)。

l  消除的部分应当在工作过程中直接再生。

【事例】检查焊接过程高温区的方法是向高温区加入光导探头，这个探头是可熔化的，

它以不低于自己熔化速度的速度被不断地送入检查的高温区(苏联发明证书433397)。

35.改变物体性质原理：

l  改变系统的物理状态。

l  改变浓度或密度。

l  改变灵活程度。

l  改变温度或体积。

【事例】降落跑道的减速地段被建成“浴盆”形式，里面充满黏性液体，上面再铺上厚

厚一层弹性物质，这样可以起到缓冲的作用(联邦德国专利1291210)。

36.状态变化原理：

利用相变时发生的现象(如体积改变、放热或吸热)。

【事例】制作密封横截面形状各异的管道和管口的塞头时，为了规格统一和简化结构，

塞头制成杯状，里面装有底熔点合金。合金凝固时膨胀，从而保证了结合处的密封性(苏

联发明证书319806)。

37.热膨胀原理：

l  利用材料的热膨胀(或热收缩)。

l  利用一些热膨胀系数不同的材料。

【事例】温室盖是用铰链连接的空心管制造的，管中装有易膨胀液体。温度变化时，管

子重心改变，此时管子自动升起和降落(苏联发明证书463423)。

38.氧化原理：

l  用富氧空气代替普通空气。

l  用氧气替换富氧空气。

l  用电离辐射作用于空气或氧气。

l  用臭氧化了的氧气。

l  用臭氧替换臭氧化的(或电离的)氧气。

【事例】在利用氧化剂媒介中化学输气反应法制作铁箔时，为了增强氧化和增大镜箔的

均一性，该过程应在臭氧媒质中进行(苏联发明证书261859)。

39.惰性环境原理：

l  用惰性介质代替普通介质。

l  在真空中进行某个过程。

【事例】为提高棉花贮存的可靠性，可在向贮存地点运输的过程中用惰性气体处理棉花

(苏联发明证书270170)。

40.复合材料原理：由同种材料转为混合材料。

【事例】在热处理时，为保证规定的冷却速度，采用介质做金属冷却剂，冷却剂由气体

在液体中的悬浮体构成(苏联发明证书187060)。