1、變型（形、異）設計 適應性設計變性創造原理在機械設計中的應用 1講法改進設想：n先講鉸鏈四桿機構的演化： 曲柄存在的條件 變支架 變桿長，增大轉動副，変桿為盤 變主動件 變執行件2n然后和學生一起討論 帶傳動的變異： 帶的變異 帶輪的變異 齒輪傳動的變異3雷達天線的俯仰角調節n 4縫紉機5慣性篩678910111213本章的主要內容第一節 產品的變型設計第二節 機構的變異設計第三節 構件的變異設計14參考書n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） n呂仲文 ：機械創新設計15第一節 產品的變型設計概念：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

2、功能需求對具體結構進行局部調整，以產生適應性的變型產品。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。16意義n變型設計在原有產品的基礎上，按市場需求進行結構重組，它的實現過程可以最大限度地重用企業已有的成熟產品資源，具有很強的靈活性和適應性。可見，變型設計能迅速推出能滿足不同用戶需求的新產品，占領市場，增強企業的競爭能力。變型產品具有以下特點： 1)多樣靈活性 根據市場需求，靈活地推出多種相應產品。 2)迅速 為適應市場競爭的需要推出產品要快。 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。17基本原則和基本方法基本原則: 在變型產品的設計中應貫徹標準化、

3、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 18變型設計過程19變型設計輔助系統20尋找相似原型（實例庫）21結構變更以滿足新的功能22基于PDM的變型設計流程23第二節 機構變異（性）設計n 以已知機構為基礎，通過對機構的結構元素進行變化或改造，使機構產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造原理在機構創新設計中的具體應用。24措施n充分利用或改變構件的屬性來創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 251構件運動的充分利用n一般情況下是主

4、動輪輸入運動，從動輪輸出一個轉動。n能不能使鏈條成為輸出運動的構件呢？n 我國古時候的農用水車利用在鏈上安裝刮水板來抽水；現代工業生產的流水線常用鏈來輸送工件或物料。n用鏈來聯接中心距為零的兩個鏈輪形成鏈式聯軸器，這種聯軸器不僅聯接可靠，還可緩沖。26鏈傳動2728293031鏈傳動的輸出變異32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？33鏈驅動的槽輪34線圈繞制機的排線機構35一般的差動輪系36行星輪系的輸出變換372 改變機架的位置n也稱機構倒置n四桿機構的倒置n曲柄滑塊機構的倒置38爬樓梯機器人（第一屆大學生創新設計）39鏈傳動中固定鏈條效果

5、？n 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。4041由定軸輪系到行星輪系42仿步機構的設計43瓦特鏈44瓦特鏈倒置45斯蒂芬鏈46斯蒂芬鏈的倒置47自動卸料（凸輪機構的倒置）48應用舉例（紙盒成型）493 改變原動件的位置及性質n改變原動件和結構，會產生什么效果呢？50曲柄滑塊機構n以曲柄為原動件？n以滑塊為原動件？51抓斗機構52超越離合器53等三曲邊凸輪機構54并聯55加工方孔的刀具56泵57差動輪系的無級變速裝置58原理n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。59（4

6、）運動副的變異60怎樣的變化？n低副到高副n連續擺動到間歇轉動61雙轉塊機構轉化為十字滑塊和萬向聯軸節62運動副的變大63活塞式水泵64擴大后展直65移動副擴大66克服死點67高副變低副68瞬心線齒輪69不完全齒輪n可以實現間歇運動70低副變高副71高副低代72第三節 構件變異創新n數量變元n形狀變元n材料變元n位置變元n聯接變元n尺寸變元n工藝變元731 數量變元n齒輪的齒數n槽輪的槽數n螺釘頭部的開口n平鍵到花鍵74752 形狀變元767778798081蝸輪蝸桿82838485數量和形狀的變化863 材料變元n滑動軸承的軸承套n離心泵的葉片n鍍層874 位置變元8889905聯接變元n聯接變元有兩層涵義：一是聯接方式的變化，如螺紋聯接、焊接、鉚接、膠接及過盈聯接等；n二是對于每一種聯接方式采用不同的聯接結構。91926 尺寸變元939495鋼絲鉗967 工藝變元97鳥巢床98冰柜99變型（改良性）設計的特點n改良性設計在體現創造性的同時，重視設計的理性和可行性n改良性設計保證了產品的更新換代，具有一定的繼承性n改良性設計在使原有產品的功能、特性得以延續的同時，必然禁錮了設計的設計思維和新設計理念的迸發。n不能把變型設計看成是對原有產品簡單的改良，要融入盡量多的創造性思維。100設計舉例：鍛壓機方案呂仲文機械創新設計P96