1、簡單機構簡單機構機構的變異創新機構的變異創新機構的組合創新機構的組合創新機構的選型機構的選型機構的再生創新機構的再生創新機構創新設計的思路機構創新設計的思路筆套上有凸塊圓珠筆按鈕對齊筆套槽時筆芯齒輪與按鈕齒輪錯開筆芯齒輪在筆套內時的情況錯開時縮回（外）對齊時探出（內）彈簧彈簧彈子1鑰匙鎖芯彈子2通過變異方法通過變異方法（倒置、擴展、演變）改變一個現有機構的結構，而得（倒置、擴展、演變）改變一個現有機構的結構，而得到一個新機構，使機構具有某些特定的性能，來適應特到一個新機構，使機構具有某些特定的性能，來適應特定工藝動作的要求。定工藝動作的要求。 5.2 機構的變異創新機構的變異創新一、機構的倒置

2、一、機構的倒置 機構的構件數和構件之間的運動副都不變，只是取不機構的構件數和構件之間的運動副都不變，只是取不同的構件為機架，稱為機構的倒置。同的構件為機架，稱為機構的倒置。 平面連桿機構凸輪機構齒輪機構行星傳動機構定軸輪系定軸輪系行星輪系行星輪系(5) 周轉輪系周轉輪系在本文件的彩色機構圖中用黑色表示固定件。在本文件的彩色機構圖中用黑色表示固定件。 例例 ：創造一種油泵機構：創造一種油泵機構 現在我們來研究一個復雜些的油泵機構。揭去它現在我們來研究一個復雜些的油泵機構。揭去它的面紗，原來是一個很簡單的機構。的面紗，原來是一個很簡單的機構。 如果一個構件相對另一個構件作直線往復運動，兩個如果一個

3、構件相對另一個構件作直線往復運動，兩個構件間形成一個圓柱形的腔體，這個腔體的容積可以發生構件間形成一個圓柱形的腔體，這個腔體的容積可以發生由大到小的變化，就可以當作油泵機構。由大到小的變化，就可以當作油泵機構。 曲柄滑塊機構可以作為油泵機曲柄滑塊機構可以作為油泵機構，但還須解決進油孔和排油孔的構，但還須解決進油孔和排油孔的開啟、閉合問題。開啟、閉合問題。曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構 轉動導桿機構轉動導桿機構 構件數和運動副都不變，只是取不構件數和運動副都不變，只是取不同的構件為機架，稱為機構的倒置。同的構件為機架，稱為機構的倒置。 112233444 為機架為機架1 為機架為機架 倒置倒置 機構的

4、倒置機構的倒置 機構在結構上的進一步變異機構在結構上的進一步變異排出高壓油排出高壓油44123O1OP轉動導桿機構轉動導桿機構 PP 吸入低壓油吸入低壓油（1 1）加長導桿）加長導桿（2 2）把導桿擴展為）把導桿擴展為圓盤圓盤（3 3）加上進油口和）加上進油口和排油口排油口圓盤圓盤4 4轉到什么位轉到什么位置，滑塊置，滑塊3 3離中心離中心最遠和最近？最遠和最近？油腔油腔一種油泵機構一種油泵機構 油腔內容積最大油腔內容積最大 旋轉過程中，旋轉過程中，油腔容積減小油腔容積減小 油腔容積最小油腔容積最小 機構的倒置：機構的倒置：只是取不同的構件為機架，就可以變換只是取不同的構件為機架，就可以變換出

5、不同的機構。出不同的機構。 機構的倒置機構的倒置 例例 3：創造一種油泵機構：創造一種油泵機構 要抓住事物的本質，不要被表面現象所迷惑。要看機構的運動副，要看機構的運動副，不要被構件形狀所迷惑。不要被構件形狀所迷惑。二、機構的擴展二、機構的擴展 通過增加構件得到新機構稱為機構的擴展。所得到的新通過增加構件得到新機構稱為機構的擴展。所得到的新機構性能有所改變。機構性能有所改變。 曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構 一種六桿機構一種六桿機構 例例 增加構件增加構件：在曲柄滑塊機構的前面加一個曲柄搖：在曲柄滑塊機構的前面加一個曲柄搖桿機構，曲柄滑塊機構的曲柄成為曲柄搖桿機構的桿機構，曲柄滑塊機構的曲柄成為曲柄

6、搖桿機構的搖桿，形成一個六桿機構。搖桿，形成一個六桿機構。位移曲線位移曲線大體對稱大體對稱 位移曲線不位移曲線不對稱，具有對稱，具有急回特性急回特性 機構性能有所改變：機構性能有所改變： 快速逼近工件，提快速逼近工件，提高功效高功效緩慢下降拉深工件；緩慢下降拉深工件；越到底部應越慢，保越到底部應越慢，保證質量證質量快速返回提高功效，快速返回提高功效，到最上面應緩慢以到最上面應緩慢以便取出工件便取出工件例例 拉深壓力機主機構的演變拉深壓力機主機構的演變拉深工藝對滑塊的運動要求拉深工藝對滑塊的運動要求 比較理想的曲線機構機構 1 1 曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構機構機構 2 六桿機構六桿機構機構機構

7、2 八桿機構八桿機構機構的擴展機構的擴展 通過增加構件得到新機構稱為機構的擴展。所得到的新通過增加構件得到新機構稱為機構的擴展。所得到的新機構性能有所改變。機構性能有所改變。 三、機構的演變三、機構的演變 在保持機構的本質特點不變的基礎上在保持機構的本質特點不變的基礎上 通過改變某些結通過改變某些結構參數來產生新機構，稱為機構的演變。構參數來產生新機構，稱為機構的演變。 傳統的槽輪機構傳統的槽輪機構 例例 直線步進機構直線步進機構嚙入瞬間嚙入瞬間 嚙出瞬間嚙出瞬間 1 2 3 想象：想象：槽輪直徑增大，槽數增多槽輪直徑增大，槽數增多槽輪直徑達到無窮大，槽數無槽輪直徑達到無窮大，槽數無窮多窮多嚙

8、入瞬間嚙入瞬間 嚙出之前嚙出之前 1 2 3 2 大齒輪趨向無窮大例例 四、機構運動副的演變四、機構運動副的演變圖示機構是一個較簡單的克圖示機構是一個較簡單的克服止點機構，其結構特點是服止點機構，其結構特點是在滑塊上制成導向槽，利用在滑塊上制成導向槽，利用滾滑副的導向作用，使機構滾滑副的導向作用，使機構克服止點位置，完成機構由克服止點位置，完成機構由移動變換為轉動，且無止點移動變換為轉動，且無止點位置。位置。 ABC D運動副運動副B 擴大擴大偏心輪偏心輪曲柄曲柄C DAB例：ABC DABC DABC DABC D運動副運動副D 擴大擴大運動副運動副D 擴大擴大到包容了桿到包容了桿CD桿桿CD 的長度的長度成為無窮大成為無窮大 圖圖a a是擺動從動件盤形是擺動從動件盤形凸輪機構；圖凸輪機構；圖b b是機架是機架變換后的凸輪機構；變換后的凸輪機構；圖圖c c是機架變