本教材共分11章，是以全国大学生综合工程能力大赛赛题无碳小车展开的。

第1章，主要讲述工程技术人员应具备的基本素养，包括科学素养、工程素养、人文素养、艺术素养和心理素养，同时阐述了广义设计与机械设计的主要内涵； 第2、3章，主要讲述工业工程和概念设计的概念和内涵，并提供了很多标誌设计案例； 第4、5、6章，以工程零件图的完成为主，综合介绍Inventor设计软体，讲述Inventor平面设计、草图绘製、编辑和约束、特徵的创建与编辑等； 第7、8、9、10章，除了选择无碳小车为实例外，还在第9章穿插了结构相对简单的节流阀和齿轮泵作为典型案例，系统讲述Inventor装配仿真、表达视图的创建以及工程装配视图创建等； 第11章，主要讲述综合工程能力竞赛中“无碳小车”的命题要求、设计中的技术準备、设计方案的探讨、小车装配后的整机调试以及赛场上按给定运行轨迹的赛前调试，将无碳小车的设计製造由定性分析逐步向定量计算转化。

第1章设计素养、製造工艺与机械创新

1.1设计素养

1.2广义设计与机械设计

1.2.1广义设计

1.2.2机械设计

1.3机械製造工艺

1.4机械创新

1.4.1从车床的起源与发展看机械创新

1.4.2机械创新的类型

1.4.3机械创新的方法

1.4.4机械创新的思维方式和应具备的能力

複习思考题

第2章工业设计

2.1什幺是工业设计

2.1.1工业设计的定义

2.1.2工业设计的分类

2.1.3工业设计的意义

2.1.4工业设计的相关领域

2.1.5工业设计的历史

2.2怎样做工业设计

2.2.1设计程式

2.2.2设计评价

2.2.3产品设计的构成元素

2.3设计师的素质

複习思考题

第3章概念设计和标誌设计

3.1什幺是概念设计

3.1.1概念设计的定义

3.1.2概念设计的意义

3.1.3概念设计的分类

3.2怎样做概念设计

3.2.1发现问题

3.2.2分析问题

3.2.2解决问题

3.3概念设计评价

3.4设计举例： 标誌设计

3.4.1标誌设计的类型

3.4.2标誌设计的表现形式

複习思考题

第4章Inventor简介

4.1Inventor概述

4.2Inventor支持的档案类型

4.3Inventor基本使用环境

4.4Inventor工作界面一览

4.4.1草图环境

4.4.2零件(模型)环境

4.4.3部件环境

4.4.4工程图环境

4.4.5表达视图环境

4.5模型的浏览、动态观察和导航

4.5.1模型的显示

4.5.2模型的动态观察

4.5.3导航工具

4.6直接操纵

4.7工作界面定製与系统环境设定

4.7.1文档设定

4.7.2系统环境常规设定

4.7.3用户界面颜色设定

4.7.4显示设定

複习思考题

第5章草图的绘製、编辑和约束

5.1草图概述

5.2绘製草图

5.2.1点和直线

5.2.2圆、椭圆和圆弧

5.2.3矩形和多边形

5.2.4二维倒角和圆角

5.2.5文本和几何图元文本

5.2.6样条曲线

5.2.7投影几何图元

5.2.8插入AutoCAD档案

5.2.9插入图像

5.3编辑草图

5.3.1草图几何图元的修改

5.3.2镜像特徵与阵列特徵

5.4约束草图

5.4.1草图几何约束

5.4.2草图尺寸标注

5.5草绘实例

5.5.1草绘实例1——无碳小车底板

5.5.2草绘实例2——无碳小车驱动轴

複习思考题

第6章零件图——特徵的创建和编辑

6.1草图特徵

6.1.1拉伸特徵

6.1.2旋转特徵

6.1.3放样特徵

6.1.4扫掠特徵

6.1.5螺旋扫掠特徵

6.2放置特徵

6.2.1打孔特徵

6.2.2圆角特徵

6.2.3倒角特徵

6.2.4抽壳特徵

6.2.5拔模特徵

6.2.6螺纹特徵

6.2.7加强筋和肋板

6.3定位特徵

6.3.1工作平面

6.3.2工作轴

6.3.3工作点

6.3.4用户坐标系

6.4阵列特徵

6.4.1镜像特徵

6.4.2矩形阵列特徵

6.4.3环形阵列特徵

6.5无碳小车特徵造型实例

6.5.1零件造型实例1——无碳小车底板

6.5.2零件造型实例2——无碳小车驱动轴

6.5.3零件造型实例3——无碳小车轴承支架

6.5.4零件造型实例4——无碳小车主动轮

6.6无碳小车典型工程零件图

複习思考题

第7章Inventor装配仿真

7.1无碳小车的装配仿真

7.1.1后轮部件装配

7.1.2前轮部件装配

7.1.3转向桿部件装配

7.1.4偏心轮部件装配

7.1.5立桿部件装配

7.1.6无碳小车总装配

7.2装配模型的编辑

7.2.1节流阀的装配

7.2.2旋转平移缩放视图

7.2.3编辑装配约束

7.2.4装配干涉分析

7.2.5可见性控制

7.2.6装配零部件尺寸测量

7.2.7装配过程中改变零件颜色的方法

7.2.8装配过程中改变零件结构的方法

7.2.9装配过程中查看零部件的内部结构的方法

複习思考题

第8章Inventor表达视图的创建

8.1无碳小车后轮表达视图的创建

8.2无碳小车总装配表达视图的创建

8.3编辑表达视图

複习思考题

第9章Inventor Studio演示

9.1节流阀工作原理动画演示

9.2齿轮泵工作原理动画演示

複习思考题

第10章创建工程装配视图

10.1创建工程装配视图环境

10.2工程装配视图的製作

10.3工程装配视图的修改

10.4工程装配视图示注尺寸

10.5工程装配视图示注序号

10.6工程装配视图示注明细栏

複习思考题

第11章项目驱动的整机设计

11.1项目的命题要求

11.2设计中的技术準备

11.3设计方案

11.3.1一级齿轮减速为基础的设计方案

11.3.2两级齿轮减速为基础的设计方案

11.4小车行走的调试

11.4.1小车前轮左右偏摆的对称性调试

11.4.2小车前轮左右偏摆角度的调试

11.4.3小车起始摆放位置的调试

11.5绕“8”字轨迹小车的设计探讨

11.5.1项目的命题要求

11.5.2小车“8”字运行轨迹的设计与製作

11.5.3前轮转向应具备的两个重要调节功能

11.5.4绕“8”字小车的设计方案

11.5.5小车行走的调试

複习思考题

参考文献