機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案設(shè)計(jì)及機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)

第十章

機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動方案及機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)械原理本章內(nèi)容提要第三節(jié)機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)第二節(jié)機(jī)械系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)第一節(jié)機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)概論第四節(jié)機(jī)械傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)第五節(jié)機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)從幾個名詞概念起先相識機(jī)械機(jī)械原理課程的探討對象與內(nèi)容回顧1.機(jī)械的概念（回顧）一、機(jī)械、機(jī)械系統(tǒng)、系統(tǒng)機(jī)器機(jī)構(gòu)構(gòu)件零件機(jī)械第一節(jié)機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)概論(1)機(jī)器

是一種可用來傳遞或變換能量、物料與信息的機(jī)構(gòu)或機(jī)構(gòu)的組合。它有三個特征。(2)機(jī)構(gòu)是用來傳遞與變換運(yùn)動和動力的可動裝置。它有兩個特征。機(jī)構(gòu)組成機(jī)器回顧機(jī)構(gòu)的特征1）它是人為的實(shí)體組合；2）各實(shí)體之間具有確定的相對運(yùn)動；機(jī)器的特征3）它用來完成有用功、轉(zhuǎn)換能量或處理信息。從結(jié)構(gòu)與運(yùn)動的角度分析，二者無異，統(tǒng)稱為機(jī)械。機(jī)構(gòu)機(jī)器回顧2.系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)系統(tǒng)——指具有特定功能的、相互間具有確定聯(lián)系的很多要素構(gòu)成的一個整體。系統(tǒng)本身可分成若干個子系統(tǒng)。子系統(tǒng)里有時還可以分出更小的小子系統(tǒng)。系統(tǒng)本身還可以作為更大系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)。任何機(jī)械產(chǎn)品都是由若干個零部件及裝置組成的一個特定系統(tǒng)。即：由確定的質(zhì)量、剛度及阻尼的若干個物質(zhì)所組成，彼此間有機(jī)聯(lián)系，并能完成特定的功能，故亦稱之為機(jī)械系統(tǒng)。機(jī)械設(shè)計(jì)課程中所講授的各種機(jī)械零件則是組成機(jī)械系統(tǒng)的基本要素，它們?yōu)榻M成各種不同功能的機(jī)械系統(tǒng)而有機(jī)地聯(lián)系著。動力系統(tǒng)傳動系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)操縱系統(tǒng)和限制系統(tǒng)支承系統(tǒng)平安系統(tǒng)-潤滑系統(tǒng)-冷卻系統(tǒng)-密封系統(tǒng)等二、機(jī)械系統(tǒng)的組成1.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)和類型設(shè)計(jì)類型開發(fā)性創(chuàng)新設(shè)計(jì)組合創(chuàng)新設(shè)計(jì)改良性創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)是開發(fā)新產(chǎn)品和改造老產(chǎn)品，最終目的是為市場供應(yīng)優(yōu)質(zhì)高效、價(jià)廉物美的機(jī)械產(chǎn)品，以取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。三、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程初期規(guī)劃設(shè)計(jì)階段選題調(diào)研預(yù)測可行性論證確定設(shè)計(jì)任務(wù)選擇設(shè)計(jì)對象，提出設(shè)計(jì)題目市場調(diào)查：預(yù)測銷售量及市場占有率技術(shù)調(diào)查：預(yù)測技術(shù)可行性及產(chǎn)品成本同行調(diào)查：預(yù)測領(lǐng)先的可能性論證產(chǎn)品開發(fā)的必要性和產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、銷售上各項(xiàng)措施實(shí)施的可能性明確設(shè)計(jì)目標(biāo)及需達(dá)到的功能和性能指標(biāo)調(diào)研報(bào)告論證報(bào)告設(shè)計(jì)任務(wù)書總體方案設(shè)計(jì)階段目標(biāo)分析根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，進(jìn)行功能分析、工藝動作分解，明確各工藝動作的工作原理創(chuàng)新構(gòu)思構(gòu)思執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動方案并進(jìn)行運(yùn)動規(guī)律設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì)和協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)方案擬定擬定總體方案，進(jìn)行執(zhí)行系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、原動機(jī)的選擇和基本參數(shù)設(shè)計(jì)方案評價(jià)對方案進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，做模擬試驗(yàn)，進(jìn)行功能、性能評價(jià)和技術(shù)、經(jīng)濟(jì)評價(jià)方案決策選最優(yōu)，確認(rèn)總體設(shè)計(jì)方案，繪制系統(tǒng)運(yùn)動簡圖，編寫總體方案設(shè)計(jì)計(jì)算說明書總體方案示意圖、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動簡圖、運(yùn)動循環(huán)圖、方案設(shè)計(jì)計(jì)算說明書機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程（續(xù)）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸設(shè)計(jì)圖紙繪制工藝設(shè)計(jì)工裝設(shè)計(jì)施工設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)技術(shù)設(shè)計(jì)階段生產(chǎn)施工設(shè)計(jì)階段從加工工藝、裝配工藝性等因素出發(fā)，設(shè)計(jì)零部件的結(jié)構(gòu)形式及連接方法選擇零件材料、熱處理方法和要求，確定零部件各部分的尺寸、公差、精度及制造安裝的技術(shù)條件繪制總裝配圖、各類系統(tǒng)圖、部件裝配圖和零件圖。編制設(shè)計(jì)計(jì)算說明書進(jìn)行加工工藝、裝配工藝設(shè)計(jì)。制定工藝流程及零部件檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加工、裝配時必要的工具、卡具、夾具和模具的設(shè)計(jì)，包括必要的專用加工設(shè)備及裝置的設(shè)計(jì)制定裝配調(diào)試、試運(yùn)行及性能測試的步驟及各階段的技術(shù)指標(biāo)全套設(shè)計(jì)圖紙、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書工藝流程卡、工裝設(shè)計(jì)圖、基礎(chǔ)安裝圖、使用說明書等機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)、產(chǎn)生過程的另一種表達(dá)方式連接3.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則及要求（1）設(shè)計(jì)的基本原則1)需求原則2)信息原則3)系統(tǒng)原則4)優(yōu)化、效益原則（2）設(shè)計(jì)的基本要求1)功能要求2)適應(yīng)性要求3)牢靠性要求4)生產(chǎn)實(shí)力要求5)運(yùn)用經(jīng)濟(jì)性要求6)成本要求四、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)在機(jī)械工程學(xué)科中的地位及作用機(jī)械系統(tǒng)從構(gòu)思到實(shí)現(xiàn)要閱歷設(shè)計(jì)和制造兩大不同性質(zhì)的階段。依據(jù)閱歷階段的不同，機(jī)械工程學(xué)科可分成機(jī)械學(xué)和機(jī)械制造兩大分學(xué)科。機(jī)械學(xué)是對機(jī)械進(jìn)行功能綜合并定量描述及限制其性能的基礎(chǔ)技術(shù)科學(xué)。它的主要任務(wù)是把各種學(xué)問、信息注入到設(shè)計(jì)中，加工成機(jī)械制造系統(tǒng)能接受的信息并輸入到機(jī)械制造系統(tǒng)。機(jī)械制造是接受設(shè)計(jì)輸出的指令和信息，并加工出合乎設(shè)計(jì)要求的產(chǎn)品的過程。因此，機(jī)械制造學(xué)科是探討機(jī)械制造系統(tǒng)、機(jī)械制造過程手段的科學(xué)。設(shè)計(jì)和制造是兩個不行分割的統(tǒng)一體，其中設(shè)計(jì)是核心，制造是基礎(chǔ)。若忽視了這一點(diǎn)就有可能出現(xiàn)：用先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)出“質(zhì)量很差的先進(jìn)產(chǎn)品”，或用先進(jìn)的制造技術(shù)生產(chǎn)出“落后的高質(zhì)量產(chǎn)品”的現(xiàn)象。因此，兩者決不能偏廢。機(jī)械工程學(xué)科的組成第二節(jié)機(jī)械系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)◆功能原理設(shè)計(jì)◆運(yùn)動規(guī)律設(shè)計(jì)◆選型構(gòu)型設(shè)計(jì)◆運(yùn)動協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)原動機(jī)選擇機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案設(shè)計(jì)步驟產(chǎn)品設(shè)計(jì)的好壞，包括產(chǎn)品的功能是否齊全、性能是否優(yōu)良、經(jīng)濟(jì)效益是否顯著，在很大程度上取決于總體方案設(shè)計(jì)階段的工作，取決于方案的構(gòu)思和方案擬定時的設(shè)計(jì)思想。機(jī)械系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容：從原動機(jī)─傳動機(jī)構(gòu)─執(zhí)行機(jī)構(gòu)的整個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括：限制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)、其它幫助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（主要有潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、故障監(jiān)測系統(tǒng)、平安疼惜系統(tǒng)和照明系統(tǒng)等）。設(shè)計(jì)結(jié)果：給出滿足運(yùn)動性能要求的運(yùn)動簡圖。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行了大量相關(guān)資料查閱之后，應(yīng)設(shè)計(jì)出幾種不同的功能原理方案，以便從中選出較志向的一個為下一步總體設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。針對產(chǎn)品主要功能而進(jìn)行的功能原理設(shè)計(jì)這一步，在整個設(shè)計(jì)中是特殊重要的一環(huán)。一個好的功能原理設(shè)計(jì)應(yīng)既有創(chuàng)新構(gòu)思，同時又能滿足用戶的需求。因此，在培育設(shè)計(jì)人員時，不僅要留意機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的培育和訓(xùn)練，而且更應(yīng)留意功能原理設(shè)計(jì)的培育和訓(xùn)練?！邦櫩唾徺I的不是產(chǎn)品本身，而是產(chǎn)品所具有的功能”?！肮δ堋笔钱a(chǎn)品的核心和本質(zhì)。設(shè)計(jì)的最主要工作并不只是選用某種機(jī)械或設(shè)計(jì)某種結(jié)構(gòu)，更重要的是要進(jìn)行功能原理的構(gòu)思。功能是系統(tǒng)必需實(shí)現(xiàn)的任務(wù)，或者說是系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)化能量、運(yùn)動或其他物理量的特性。每個系統(tǒng)都有自己的功能，如運(yùn)輸工具的功能是運(yùn)貨或運(yùn)客；電動機(jī)的功能是能量轉(zhuǎn)換等。用戶對產(chǎn)品功能的需求則是有條件的，即功能的運(yùn)用地點(diǎn)及環(huán)境條件、功能的定量與定性參數(shù)、實(shí)現(xiàn)功能的具體結(jié)構(gòu)與手段、功能的經(jīng)濟(jì)性等。在以上各功能中，基本功能必需保證，且在設(shè)計(jì)中不能變更；附加功能可隨技術(shù)條件或結(jié)構(gòu)方式的變更而取舍或變更；而非必要功能可能是設(shè)計(jì)者主觀加上去的，因此可有可無。由于系統(tǒng)的功能總是以成本作為代價(jià)的，所以，設(shè)計(jì)時應(yīng)對一個系統(tǒng)需具有哪些必要功能，去掉哪些非必要功能做出明確的確定。所謂“功能原理設(shè)計(jì)”就是針對所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的主要功能提出一些原理性的構(gòu)思，亦即針對產(chǎn)品的主要功能進(jìn)行原理性設(shè)計(jì)。功能的分類：功能必要功能非必要功能基本功能附加功能機(jī)械系統(tǒng)的功能原理設(shè)計(jì)功能原理設(shè)計(jì)的任務(wù)，就是依據(jù)機(jī)械預(yù)期的工藝要求或運(yùn)用要求，構(gòu)思出全部可能實(shí)現(xiàn)給定要求的功能原理，加以分析比較，從中選擇出既能很好地滿足預(yù)期要求、工藝動作又簡潔的功能原理。例10-1要求設(shè)計(jì)一自動送料板的裝置。例10-2設(shè)計(jì)一糖果包裝機(jī)?？梢姡汗δ茉聿煌?，工藝動作（運(yùn)動規(guī)律）也不同，執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式自然不一樣。例10-3設(shè)計(jì)一臺加工內(nèi)孔的機(jī)床。車床鏜床鉆床拉床例10-4設(shè)計(jì)草地剪草機(jī)。分析：對雜草進(jìn)行剪修通常的方法有：拉——可以拉斷雜草，但無法限制被拉斷草的高度，即無法使草地整齊。割斷——像割麥一樣，須要握住雜草的上部才能割斷。剪斷——利用剪刀刃的合攏可以剪斷雜草。明顯，選擇剪斷是較合理的方案，并且將剪刀做成像理發(fā)推子那樣，這就是傳統(tǒng)的剪草機(jī)的解法原理。后來設(shè)計(jì)人員受到雜技演員用鞭子把紙抽斷這一現(xiàn)象的啟發(fā)，可以用具有足夠高速度的軟物體代替刀、剪去切斷某些物體。于是一種新型的割草機(jī)誕生了：用一根直徑約2mm的高速旋轉(zhuǎn)的尼龍繩，去抽打被修剪的草，其結(jié)果是又快又好地將草坪修剪出來，如下圖所示。例10-5平板玻璃制造。傳統(tǒng)制造平板玻璃都是接受“垂直引上法”，見圖a。此法是把半流體的玻璃從熔池中不斷向上引，起先時通過軋輥限制厚度，然后邊向上引邊凝固。這樣加工出來的玻璃表面總是有水紋，且厚度不勻。近年來，出現(xiàn)了用“浮法”制造平面玻璃的新工藝，用此方法生產(chǎn)出來的玻璃克服了厚薄不均且有水紋的缺點(diǎn)。圖b是“浮法”加工的示意圖：讓液態(tài)玻璃飄浮在低熔點(diǎn)金屬的液面上，邊向前流淌邊凝固。通過上述例子可知，功能原理設(shè)計(jì)具有如下特點(diǎn)：①功能原理方案設(shè)計(jì)就是針對某一確定的功能要求，構(gòu)思并求得能實(shí)現(xiàn)功能目標(biāo)的新的解法原理。②功能原理設(shè)計(jì)中往往要引入某種新技術(shù)、新材料、新工藝……，但首先要求設(shè)計(jì)人員要有一種新想法、新構(gòu)思。③功能原理設(shè)計(jì)使所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)發(fā)生質(zhì)的變更。因此，功能原理設(shè)計(jì)的好與壞將對產(chǎn)品的成敗起確定性作用，設(shè)計(jì)人員必需賜予高度重視。功能原理方案設(shè)計(jì)步驟功能原理設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法——“黑箱法”一個設(shè)計(jì)任務(wù)往往有很多差異很大的方案。很多設(shè)計(jì)人員一般習(xí)慣于先畫出幾個總結(jié)構(gòu)圖或方案圖，然后從中選擇一個，再進(jìn)行更具體的設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)方法的弊端是帶有很大的盲目性，同時，由于設(shè)計(jì)人員的學(xué)問和閱歷有確定的局限性，很簡潔使其在原理方案構(gòu)思之前就形成了某種框框，因而阻礙了思維，束縛了創(chuàng)建力。隨著現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的發(fā)展及應(yīng)用越來越廣泛，人們在對系統(tǒng)功能原理設(shè)計(jì)時，常接受一種“抽象化”的方法——“黑箱法”。此方法是短暫摒棄那些附加功能和非必要功能，突出必要功能和基本功能，并將這些功能用較為抽象的形式(如輸入量和輸出量)加以表達(dá)。這樣，通過抽象化可清晰地駕馭所設(shè)計(jì)系統(tǒng)(產(chǎn)品)的基本功能和主要約束條件，從而突出設(shè)計(jì)中的主要沖突，抓住問題的本質(zhì)。例如自行車的功能原理設(shè)計(jì)。自行車（黑箱）輸入輸出蹬力或推力車的行走自行車功能原理系統(tǒng)圖又如機(jī)床設(shè)計(jì)?！昂谙浞ā笔疽鈭D“黑箱法”的特點(diǎn)是通過“黑箱”與輸入、輸出量及四周環(huán)境的信息聯(lián)系，了解系統(tǒng)(產(chǎn)品)的功能、特性，進(jìn)一步探究出系統(tǒng)的機(jī)理和結(jié)構(gòu)，逐步使“黑箱”透亮，直至方案擬定。它擺脫了具體設(shè)計(jì)對象，而按系統(tǒng)(產(chǎn)品)的功能和對三大流進(jìn)行定性描述來進(jìn)行思索，使問題簡化，以利于啟發(fā)設(shè)計(jì)人員構(gòu)思出更新、更好的功能原理方案。黑箱由于一個系統(tǒng)可以分解成一些子系統(tǒng)，所以，一個系統(tǒng)的總功能也以分解為一些分功能。假如有些分功能還太困難，則還可以進(jìn)一步分解到更低層次的分功能，直到分解到最終不能再分解的基本功能單位為止，這個基本功能單位就叫功能元。功能元是能干脆從技術(shù)效應(yīng)(如物理效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)等)及邏輯關(guān)系中找到可以滿足功能要求的最小單位。機(jī)械設(shè)計(jì)中常用的基本功能元有物理功能元、數(shù)學(xué)功能元和邏輯功能元。功能分解與功能元常用的五種物理功能元包括各種類型能量之間的轉(zhuǎn)變、運(yùn)動形式的轉(zhuǎn)變、材料性質(zhì)的轉(zhuǎn)變、物態(tài)的轉(zhuǎn)變及信號種類的轉(zhuǎn)換等指各種物理量(如位移、速度、力)的放大或縮小等包括能量流、物料流、信息流的結(jié)合或分別（如運(yùn)動的合成或分解）體現(xiàn)三大流在確定時間范圍內(nèi)保存的功能，如彈簧、電池、錄音帶、光盤等的儲存反映能量流、物料流、信息流的位置變更。如離合器、開關(guān)、閥門等功能元（分功能）的求解一個功能元（分功能）都要找出相應(yīng)的技術(shù)、物理效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)，有時一個功能元（分功能）可以相應(yīng)地提出幾個技術(shù)、物理效應(yīng)。功能元的求解方法主要有：①參考有關(guān)資料、專刊或產(chǎn)品求解法；②利用各種創(chuàng)建性方法以開闊思想去探討求解法；③利用設(shè)計(jì)書目求解法。設(shè)計(jì)書目是把能實(shí)現(xiàn)某種功能元的各種原理和結(jié)構(gòu)綜合在一起的一種表格或分類資料。部分功能元解法書目連桿機(jī)械一次增力功能元解法書目四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動轉(zhuǎn)換解法書目第六步：訂書打孔機(jī)的四種原理方案解見圖。設(shè)計(jì)舉例：設(shè)計(jì)手動訂書打孔機(jī)。設(shè)計(jì)要求：①操作手柄旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；②打孔針作直線往復(fù)運(yùn)動；③桿件數(shù)目為4個；④省力。解題步驟：第一步：確定總功能(打孔)。其次步：總功能分解(輸入的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)檩敵龅闹本€運(yùn)動；力增大)。第三步：由于是一個由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橐苿拥乃臈U機(jī)構(gòu)，故可查四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動轉(zhuǎn)換解法書目，以尋求解法。第四步：選取2、4、7、9四個方案。第五步：增力機(jī)構(gòu)選取杠桿機(jī)構(gòu)。訂書打孔機(jī)原理方案解牛頭刨床由多種機(jī)構(gòu)組成，連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動，棘輪機(jī)構(gòu)及絲杠傳動實(shí)現(xiàn)工作臺的水平進(jìn)給。工作臺、刀架與滑枕是執(zhí)行構(gòu)件。牛頭刨床第三節(jié)機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)動參數(shù)的給定運(yùn)動參數(shù)包括：

運(yùn)動形式（直線運(yùn)動、回轉(zhuǎn)運(yùn)動、曲線運(yùn)動）

運(yùn)動特點(diǎn)（連續(xù)式、間歇式、往復(fù)式）

運(yùn)動范圍（極限尺寸、轉(zhuǎn)角及位移）

運(yùn)動速度（等速、不等速）

運(yùn)動規(guī)律設(shè)計(jì)把困難的運(yùn)動規(guī)律(工藝動作)進(jìn)行分解。任何困難的運(yùn)動過程總是由一些最基本的運(yùn)動合成的，因而總可以將執(zhí)行構(gòu)件所要完成的運(yùn)動分解為機(jī)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)的基本運(yùn)動。機(jī)構(gòu)所能實(shí)現(xiàn)的基本運(yùn)動形式有：單向轉(zhuǎn)動，單向移動，往復(fù)搖擺，往復(fù)移動及間歇運(yùn)動等。繪圖機(jī)實(shí)現(xiàn)間歇轉(zhuǎn)動的機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)選型與構(gòu)型設(shè)計(jì)直線運(yùn)動回轉(zhuǎn)運(yùn)動隨意軌跡運(yùn)動點(diǎn)到點(diǎn)的運(yùn)動位到位的運(yùn)動（見機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)）執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分為：執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動類型及典型機(jī)構(gòu)1.實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動的機(jī)構(gòu)齒輪齒條機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)2.實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)齒輪傳動機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)3.實(shí)現(xiàn)運(yùn)動軌跡的機(jī)構(gòu)4.點(diǎn)到點(diǎn)的運(yùn)動機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)5.位到位的運(yùn)動機(jī)構(gòu)夾緊機(jī)構(gòu)功能技術(shù)矩陣圖執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動協(xié)調(diào)與運(yùn)動循環(huán)圖多個執(zhí)行構(gòu)件協(xié)調(diào)工作以完成同一任務(wù)→需有精確而協(xié)調(diào)的運(yùn)動時間和運(yùn)動依次→防止出現(xiàn)某一執(zhí)行構(gòu)件工作不到位或兩個以上執(zhí)行構(gòu)件在同一空間發(fā)生干涉運(yùn)動循環(huán)圖有三種表達(dá)方式：直線式運(yùn)動循環(huán)圖圓周式運(yùn)動循環(huán)圖直角坐標(biāo)式運(yùn)動循環(huán)圖右圖是牛頭刨床的運(yùn)動循環(huán)圖常用的傳動機(jī)構(gòu)有：齒輪機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)第四節(jié)機(jī)械傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)包括：

對原有機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新應(yīng)用新機(jī)構(gòu)的構(gòu)思機(jī)械的發(fā)展須要機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新。機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新是機(jī)構(gòu)學(xué)發(fā)展的源泉。機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)不是簡潔地在現(xiàn)有機(jī)構(gòu)中選擇合適的機(jī)構(gòu)類型，而應(yīng)當(dāng)在創(chuàng)建性基本原理和法則的指導(dǎo)下，運(yùn)用機(jī)構(gòu)學(xué)原理及其他學(xué)科學(xué)問，進(jìn)行創(chuàng)建性思維，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)新穎 、功能獨(dú)特、性能優(yōu)良、簡潔敏捷的新機(jī)構(gòu)。創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，須要基礎(chǔ)扎實(shí)、思路開闊、學(xué)問廣博、創(chuàng)新意識強(qiáng)、駕馭科學(xué)的方法。第五節(jié)機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法1．機(jī)構(gòu)的變異創(chuàng)新設(shè)計(jì)為了滿足確定的工藝動作要求，或?yàn)榱耸箼C(jī)構(gòu)具有某些性能與特點(diǎn)，變更已知機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，在原有機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，演化發(fā)展出新的機(jī)構(gòu)。稱此種演化為變異，變異得到的新機(jī)構(gòu)稱之為變異機(jī)構(gòu)。（l）機(jī)構(gòu)的倒置機(jī)構(gòu)內(nèi)活動構(gòu)件與機(jī)架的轉(zhuǎn)換，稱為機(jī)構(gòu)的倒置。

（2）機(jī)構(gòu)的擴(kuò)展以原有機(jī)構(gòu)作為基礎(chǔ)，增加新的構(gòu)件，構(gòu)成一個擴(kuò)大的新機(jī)構(gòu)，稱為機(jī)構(gòu)的擴(kuò)展。

雙滑塊+曲柄滑快曲柄轉(zhuǎn)動一周，滑塊兩次往復(fù)行程（3）機(jī)構(gòu)局部結(jié)構(gòu)的變更變更機(jī)構(gòu)局部結(jié)構(gòu)(包括構(gòu)件運(yùn)動結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)組成結(jié)構(gòu))，可以獲得具有特殊運(yùn)動性能的機(jī)構(gòu)。（4）機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的移植將一機(jī)構(gòu)中的某種結(jié)構(gòu)應(yīng)用于另一種機(jī)構(gòu)中的設(shè)計(jì)方法，稱為機(jī)構(gòu)的移植。（5）機(jī)構(gòu)運(yùn)動副類型的變換變更機(jī)構(gòu)中的某個或多個運(yùn)動副的型式，可創(chuàng)新設(shè)計(jì)出不同運(yùn)動性能的機(jī)構(gòu)。通常的變換方式有三種：一種是轉(zhuǎn)動副與移動副之間的變換（略）;一種是高副與低副之間的變換（略）;一種是同性移動副的變換，如下圖：2.利用機(jī)構(gòu)運(yùn)動特點(diǎn)創(chuàng)新機(jī)構(gòu)利用現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的工作原理，充分考慮機(jī)構(gòu)運(yùn)動特點(diǎn)、各構(gòu)件相對運(yùn)動關(guān)系及特殊的構(gòu)件形態(tài)等，可創(chuàng)新設(shè)計(jì)出新的機(jī)構(gòu)。（1）利用連架桿或連桿運(yùn)動特點(diǎn)設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)6倍率肘桿式虎鉗鋼錠供料機(jī)構(gòu)（1）利用連架桿或連桿運(yùn)動特點(diǎn)設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)（續(xù)）（2）利用兩構(gòu)件相對運(yùn)動關(guān)系設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)奇異利用兩構(gòu)件相對運(yùn)動關(guān)系來完成獨(dú)特的動作過程，可使設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)簡潔好用。（3）用成型固定構(gòu)件實(shí)現(xiàn)困難動作過程3．基于組成原理的機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)依據(jù)機(jī)構(gòu)組成原理，可將零自由度的桿組依次連接到原動件和機(jī)架上，或者在原有機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，搭接不同級別的桿組，均可設(shè)計(jì)出新的機(jī)構(gòu)。（l）將桿組依次連接到原動件和機(jī)架上去設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)（2）將桿組連接到機(jī)構(gòu)上設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)為變更現(xiàn)有機(jī)構(gòu)，可將桿組搭接到此機(jī)構(gòu)上，設(shè)計(jì)出新機(jī)構(gòu)。（3）依據(jù)機(jī)構(gòu)組成原理優(yōu)選出合適的機(jī)構(gòu)構(gòu)型。4．基于組合原理的機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)在實(shí)際工程中，對機(jī)構(gòu)的運(yùn)動形式、運(yùn)動規(guī)律及動力性能等的要求各不相同，其中有些要求用基本機(jī)構(gòu)及其變異機(jī)構(gòu)難以滿足，而要把一些基本機(jī)構(gòu)依據(jù)某種方式組合起來，創(chuàng)新設(shè)計(jì)出一種與原機(jī)構(gòu)特點(diǎn)不同的新的復(fù)合機(jī)構(gòu)。實(shí)踐表明，接受機(jī)構(gòu)組合原理可以設(shè)計(jì)出功能新穎 的機(jī)構(gòu)，不失為一種簡便易行的機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法。機(jī)構(gòu)組合的方式較多，常見的有：串聯(lián)組合、并聯(lián)組合、混接式組合等。1)構(gòu)件固接式串聯(lián)(1)機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合2)軌跡點(diǎn)串聯(lián)(2)機(jī)構(gòu)的并聯(lián)組合

以一個多自由度機(jī)構(gòu)作為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，將一個或幾個自由度為1的機(jī)構(gòu)(可稱為附加機(jī)構(gòu))的輸出構(gòu)件接入基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，這種組合方式稱為并聯(lián)組合。(3)機(jī)構(gòu)的混接式組合平臺印刷機(jī)版臺傳動機(jī)構(gòu)5.基于運(yùn)動鏈類型綜合的創(chuàng)新機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)例：縫紉機(jī)送料七桿機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)原始機(jī)構(gòu)一般化運(yùn)動鏈設(shè)計(jì)約束(