机构的变异创新

1、简单机构简单机构机构的变异创新机构的变异创新机构的组合创新机构的组合创新机构的选型机构的选型机构的再生创新机构的再生创新机构创新设计的思路机构创新设计的思路笔套上有凸块圆珠笔按钮对齐笔套槽时笔芯齿轮与按钮齿轮错开笔芯齿轮在笔套内时的情况错开时缩回（外）对齐时探出（内）弹簧弹簧弹子1钥匙锁芯弹子2通过变异方法通过变异方法（倒置、扩展、演变）改变一个现有机构的结构，而得（倒置、扩展、演变）改变一个现有机构的结构，而得到一个新机构，使机构具有某些特定的性能，来适应特到一个新机构，使机构具有某些特定的性能，来适应特定工艺动作的要求。定工艺动作的要求。 5.2 机构的变异创新机构的变异创新一、机构的倒置

2、一、机构的倒置 机构的构件数和构件之间的运动副都不变，只是取不机构的构件数和构件之间的运动副都不变，只是取不同的构件为机架，称为机构的倒置。同的构件为机架，称为机构的倒置。 平面连杆机构凸轮机构齿轮机构行星传动机构定轴轮系定轴轮系行星轮系行星轮系(5) 周转轮系周转轮系在本文件的彩色机构图中用黑色表示固定件。在本文件的彩色机构图中用黑色表示固定件。 例例 ：创造一种油泵机构：创造一种油泵机构 现在我们来研究一个复杂些的油泵机构。揭去它现在我们来研究一个复杂些的油泵机构。揭去它的面纱，原来是一个很简单的机构。的面纱，原来是一个很简单的机构。 如果一个构件相对另一个构件作直线往复运动，两个如果一个

3、构件相对另一个构件作直线往复运动，两个构件间形成一个圆柱形的腔体，这个腔体的容积可以发生构件间形成一个圆柱形的腔体，这个腔体的容积可以发生由大到小的变化，就可以当作油泵机构。由大到小的变化，就可以当作油泵机构。 曲柄滑块机构可以作为油泵机曲柄滑块机构可以作为油泵机构，但还须解决进油孔和排油孔的构，但还须解决进油孔和排油孔的开启、闭合问题。开启、闭合问题。曲柄滑块机构曲柄滑块机构 转动导杆机构转动导杆机构 构件数和运动副都不变，只是取不构件数和运动副都不变，只是取不同的构件为机架，称为机构的倒置。同的构件为机架，称为机构的倒置。 112233444 为机架为机架1 为机架为机架 倒置倒置 机构的

4、倒置机构的倒置 机构在结构上的进一步变异机构在结构上的进一步变异排出高压油排出高压油44123O1OP转动导杆机构转动导杆机构 PP 吸入低压油吸入低压油（1 1）加长导杆）加长导杆（2 2）把导杆扩展为）把导杆扩展为圆盘圆盘（3 3）加上进油口和）加上进油口和排油口排油口圆盘圆盘4 4转到什么位转到什么位置，滑块置，滑块3 3离中心离中心最远和最近？最远和最近？油腔油腔一种油泵机构一种油泵机构 油腔内容积最大油腔内容积最大 旋转过程中，旋转过程中，油腔容积减小油腔容积减小 油腔容积最小油腔容积最小 机构的倒置：机构的倒置：只是取不同的构件为机架，就可以变换只是取不同的构件为机架，就可以变换出

5、不同的机构。出不同的机构。 机构的倒置机构的倒置 例例 3：创造一种油泵机构：创造一种油泵机构 要抓住事物的本质，不要被表面现象所迷惑。要看机构的运动副，要看机构的运动副，不要被构件形状所迷惑。不要被构件形状所迷惑。二、机构的扩展二、机构的扩展 通过增加构件得到新机构称为机构的扩展。所得到的新通过增加构件得到新机构称为机构的扩展。所得到的新机构性能有所改变。机构性能有所改变。 曲柄滑块机构曲柄滑块机构 一种六杆机构一种六杆机构 例例 增加构件增加构件：在曲柄滑块机构的前面加一个曲柄摇：在曲柄滑块机构的前面加一个曲柄摇杆机构，曲柄滑块机构的曲柄成为曲柄摇杆机构的杆机构，曲柄滑块机构的曲柄成为曲柄

6、摇杆机构的摇杆，形成一个六杆机构。摇杆，形成一个六杆机构。位移曲线位移曲线大体对称大体对称 位移曲线不位移曲线不对称，具有对称，具有急回特性急回特性 机构性能有所改变：机构性能有所改变： 快速逼近工件，提快速逼近工件，提高功效高功效缓慢下降拉深工件；缓慢下降拉深工件；越到底部应越慢，保越到底部应越慢，保证质量证质量快速返回提高功效，快速返回提高功效，到最上面应缓慢以到最上面应缓慢以便取出工件便取出工件例例 拉深压力机主机构的演变拉深压力机主机构的演变拉深工艺对滑块的运动要求拉深工艺对滑块的运动要求 比较理想的曲线机构机构 1 1 曲柄滑块机构曲柄滑块机构机构机构 2 六杆机构六杆机构机构机构

7、2 八杆机构八杆机构机构的扩展机构的扩展 通过增加构件得到新机构称为机构的扩展。所得到的新通过增加构件得到新机构称为机构的扩展。所得到的新机构性能有所改变。机构性能有所改变。 三、机构的演变三、机构的演变 在保持机构的本质特点不变的基础上在保持机构的本质特点不变的基础上 通过改变某些结通过改变某些结构参数来产生新机构，称为机构的演变。构参数来产生新机构，称为机构的演变。 传统的槽轮机构传统的槽轮机构 例例 直线步进机构直线步进机构啮入瞬间啮入瞬间 啮出瞬间啮出瞬间 1 2 3 想象：想象：槽轮直径增大，槽数增多槽轮直径增大，槽数增多槽轮直径达到无穷大，槽数无槽轮直径达到无穷大，槽数无穷多穷多啮

8、入瞬间啮入瞬间 啮出之前啮出之前 1 2 3 2 大齿轮趋向无穷大例例 四、机构运动副的演变四、机构运动副的演变图示机构是一个较简单的克图示机构是一个较简单的克服止点机构，其结构特点是服止点机构，其结构特点是在滑块上制成导向槽，利用在滑块上制成导向槽，利用滚滑副的导向作用，使机构滚滑副的导向作用，使机构克服止点位置，完成机构由克服止点位置，完成机构由移动变换为转动，且无止点移动变换为转动，且无止点位置。位置。 ABC D运动副运动副B 扩大扩大偏心轮偏心轮曲柄曲柄C DAB例：ABC DABC DABC DABC D运动副运动副D 扩大扩大运动副运动副D 扩大扩大到包容了杆到包容了杆CD杆杆CD 的长度的长度成为无穷大成为无穷大 图图a a是摆动从动件盘形是摆动从动件盘形凸轮机构；图凸轮机构；图b b是机架是机架变换后的凸轮机构；变换后的凸轮机构；图图c c是机架变