變性創(chuàng)造原理在機械設計中的運用(ppt 91頁).ppt

1、變型（形、異）設計 適應性設計,變性創(chuàng)造原理在機械設計中的應用 呂鯤,本章的主要內容,第一節(jié) 產(chǎn)品的變型設計 第二節(jié) 機構的變異設計 第三節(jié) 構件的變異設計,參考書,鐘廷修 ：機械設計手冊2 第14篇 快速響應變型設計和反求設計 （第2版） 呂仲文 ：機械創(chuàng)新設計,第一節(jié) 產(chǎn)品的變型設計,概念：變型設計基于已有的工作原理，采用基本不變的結構方案，只按功能需求對具體結構進行局部調整，以產(chǎn)生適應性的變型產(chǎn)品。這類設計因工作原理不變，僅對局部結構或零件進行更新設計,意義,變型設計在原有產(chǎn)品的基礎上，按市場需求進行結構重組，它的實現(xiàn)過程可以最大限度地重用企業(yè)已有的成熟產(chǎn)品資源，具有很強的靈活性和適應性

2、?？梢?，變型設計能迅速推出能滿足不同用戶需求的新產(chǎn)品，占領市場，增強企業(yè)的競爭能力。變型產(chǎn)品具有以下特點： 1)多樣靈活性 根據(jù)市場需求，靈活地推出多種相應產(chǎn)品。 2)迅速 為適應市場競爭的需要推出產(chǎn)品要快。 3)低廉 在保證功能和質量的前提下成本要低，或確切地說性能價格比要低,基本原則和基本方法,基本原則: 在變型產(chǎn)品的設計中應貫徹標準化、 通用化、系列化和模塊化的原則 基本方法： 相似設計（系列化）和模塊化設計,變型設計過程,變型設計輔助系統(tǒng),尋找相似原型（實例庫,結構變更以滿足新的功能,基于PDM的變型設計流程,第二節(jié) 機構變異（性）設計,以已知機構為基礎，通過對機構的結構元素進行變化或

3、改造，使機構產(chǎn)生出新的運動特性和使用功能的設計稱為機構的變異設計。機構變異設計是變性創(chuàng)造原理在機構創(chuàng)新設計中的具體應用,措施,充分利用或改變構件的屬性來創(chuàng)新機構的措施可以歸納為以下幾點： （1）構件運動的充分利用； （2）改變機架的位置； （3）改變原動件的位置及性質； （4）運動副的變異,1構件運動的充分利用,一般情況下是主動輪輸入運動，從動輪輸出一個轉動。 能不能使鏈條成為輸出運動的構件呢？ 我國古時候的農用水車利用在鏈上安裝刮水板來抽水；現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的流水線常用鏈來輸送工件或物料。 用鏈來聯(lián)接中心距為零的兩個鏈輪形成鏈式聯(lián)軸器，這種聯(lián)軸器不僅聯(lián)接可靠，還可緩沖,鏈傳動,鏈傳動的輸出變異,

4、槽輪機構,槽輪機構的從動件至少有3個槽，即最大轉度為120要想是一次轉過180度怎么辦,鏈驅動的槽輪,線圈繞制機的排線機構,一般的差動輪系,行星輪系的輸出變換,2 改變機架的位置,也稱機構倒置 四桿機構的倒置 曲柄滑塊機構的倒置,爬樓梯機器人（第一屆大學生創(chuàng)新設計,鏈傳動中固定鏈條效果,各種履帶運輸車輛的行走機構可以看成是將鏈傳動機構倒置而設計制成的,由定軸輪系到行星輪系,仿步機構的設計,瓦特鏈,瓦特鏈倒置,斯蒂芬鏈,斯蒂芬鏈的倒置,自動卸料（凸輪機構的倒置,應用舉例（紙盒成型,3 改變原動件的位置及性質,改變原動件和結構，會產(chǎn)生什么效果呢,曲柄滑塊機構,以曲柄為原動件？ 以滑塊為原動件,抓斗

5、機構,超越離合器,等三曲邊凸輪機構,并聯(lián),加工方孔的刀具,泵,差動輪系的無級變速裝置,原理,若兩個電機的轉速都是735轉/分，其中一個電機為調速電機，則該機構是一個效率很高的無級變速器。變速范圍在0.823到287.4之間,4）運動副的變異,怎樣的變化,低副到高副 連續(xù)擺動到間歇轉動,雙轉塊機構轉化為十字滑塊和萬向聯(lián)軸節(jié),運動副的變大,活塞式水泵,擴大后展直,移動副擴大,克服死點,高副變低副,低副變高副,高副低代,增加輔助結構,可調凸輪,推桿可換的凸輪機構,第三節(jié) 構件變異創(chuàng)新,構件變異的主要目的 1)改善機構運動的不確定； 2)解決機構由于結構原因無法正確運動問題； 3)開發(fā)新功能； 4)開

6、發(fā)新機構； 5)改善機構的受力狀態(tài)，提高構件強度或剛度,數(shù)量變元 形狀變元 材料變元 位置變元 聯(lián)接變元 尺寸變元 工藝變元,1 數(shù)量變元,齒輪的齒數(shù) 槽輪的槽數(shù) 螺釘頭部的開口 平鍵到花鍵,2 形狀變元,蝸輪蝸桿,數(shù)量和形狀的變化,3 材料變元,滑動軸承的軸承套 離心泵的葉片 鍍層,4 位置變元,5聯(lián)接變元,聯(lián)接變元有兩層涵義：一是聯(lián)接方式的變化，如螺紋聯(lián)接、焊接、鉚接、膠接及過盈聯(lián)接等； 二是對于每一種聯(lián)接方式采用不同的聯(lián)接結構,6 尺寸變元,鋼絲鉗,7 工藝變元,鳥巢床,冰柜,變型（改良性）設計的特點,改良性設計在體現(xiàn)創(chuàng)造性的同時，重視設計的理性和可行性 改良性設計保證了產(chǎn)品的更新?lián)Q代，具有一定的繼承性 改良性設計在使原有產(chǎn)品的功能、特性得以延續(xù)的同時，必然禁錮了設計的設計思維和新設計理念的迸發(fā)。 不能把變型設計看成是對原有產(chǎn)品簡單的改良，要融入盡量多的創(chuàng)造性思維,設計舉例：鍛壓機方案,呂仲文機械創(chuàng)新設計P96,作