第六章 創(chuàng)新設(shè)計(jì)

創(chuàng)新不是創(chuàng)意--《杜老師的創(chuàng)新》

每課創(chuàng)新信息共享

一個(gè)好的機(jī)械原理方案能否實(shí)現(xiàn)，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中最富有創(chuàng)造性、最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，是機(jī)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)。常用機(jī)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)方法有兩大類，即機(jī)構(gòu)的選型和機(jī)構(gòu)的構(gòu)型。本章從這兩方面介紹機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的方法。本章的內(nèi)容：

6.1機(jī)構(gòu)形式設(shè)計(jì)的原則

6.2機(jī)構(gòu)的選型

6.3機(jī)構(gòu)的構(gòu)型概述6.1.1機(jī)構(gòu)盡可能簡單1.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈盡量簡短圖6-1所示為兩個(gè)直線軌跡機(jī)構(gòu)．其中圖a為E點(diǎn)有近似直線軌跡的四桿機(jī)構(gòu)，圖b為理論上E點(diǎn)有精確直線軌跡的八桿機(jī)構(gòu)。實(shí)際分析表明，在保證同一制造精度條件下，后者的實(shí)際傳動(dòng)誤差約為前者的2~3倍，其主要原因在于運(yùn)動(dòng)副數(shù)目增多而造成運(yùn)動(dòng)累積誤差增大。6.1

機(jī)構(gòu)形式設(shè)計(jì)的原則—機(jī)構(gòu)盡可能的簡單2．適當(dāng)選擇運(yùn)動(dòng)副從減少構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動(dòng)副數(shù)，以及設(shè)計(jì)簡便等方面考慮，應(yīng)優(yōu)先采用高副機(jī)構(gòu)。但從低副機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副元素加工方便、容易保證配合精度以及有較高的承載能力等方面考慮，應(yīng)優(yōu)先采用低副機(jī)構(gòu)。在一般情況下，應(yīng)先考慮低副機(jī)構(gòu)，而且盡量少采用移動(dòng)副（制造中不易保證高精度，運(yùn)動(dòng)中易出現(xiàn)自鎖）。在執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求復(fù)雜，采用連桿機(jī)構(gòu)很難完成精確設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮采用高副機(jī)構(gòu)，如凸輪機(jī)構(gòu)或連桿-凸輪組合機(jī)構(gòu)。3．適當(dāng)選擇原動(dòng)機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形式與原動(dòng)機(jī)的形式密切相關(guān)，不要僅局限于選擇傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)形式。在只要求執(zhí)行構(gòu)件實(shí)現(xiàn)簡單的工作位置變換的機(jī)構(gòu)中，采用圖6-2所示的氣壓或液壓缸作為原動(dòng)機(jī)比較方便，它同采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)相比，可省去一些減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)變換機(jī)構(gòu)，從而可縮短運(yùn)動(dòng)鏈，簡化結(jié)構(gòu)，且具有傳動(dòng)平穩(wěn)、操作方便、易于調(diào)速等優(yōu)點(diǎn)。6.1

機(jī)構(gòu)形式設(shè)計(jì)的原則—機(jī)構(gòu)盡可能的簡單可以直接實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作，而不需其他的機(jī)構(gòu)對圖6-3所示鋼板疊放機(jī)構(gòu)的動(dòng)作要求是將軌道上的鋼板順滑到疊放槽中。圖a為六桿機(jī)構(gòu)，采用電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)機(jī)構(gòu)中的曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)；圖b為連桿-凸輪（為固定件）機(jī)構(gòu)，采用液壓缸作為原動(dòng)件直接帶動(dòng)執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)。后者比前者要簡單。6.1

機(jī)構(gòu)形式設(shè)計(jì)的原則—機(jī)構(gòu)盡可能的簡單液壓或氣動(dòng)使機(jī)構(gòu)簡單4．選用廣義機(jī)構(gòu)不要僅限于剛性機(jī)構(gòu)，還可選用柔性機(jī)構(gòu)，以及利用光、電、磁和利用摩擦。重力、慣性等原理工作的廣義機(jī)構(gòu)，許多場合可使機(jī)構(gòu)更加簡單、實(shí)用。機(jī)械的尺寸和重量隨所選用的機(jī)構(gòu)類型不同而有很大差別。6.1

機(jī)構(gòu)形式設(shè)計(jì)的原則—盡量縮小機(jī)構(gòu)尺寸利用小齒輪3的節(jié)圓與活動(dòng)齒條在E點(diǎn)相切作純滾動(dòng)，從而縮小整個(gè)機(jī)構(gòu)尺寸。在圖6-5所示凸輪-連桿機(jī)構(gòu)中，利用一個(gè)輸出端半徑r2大于輸人端半徑r1的搖桿BAC，使C點(diǎn)的位移大于B點(diǎn)的位移，從而可在凸輪尺寸較小的情況下，使滑塊獲得較大行程。6.1

機(jī)構(gòu)形式設(shè)計(jì)的原則—盡量縮小機(jī)構(gòu)尺寸r2＞r11．采用傳動(dòng)角較大的機(jī)構(gòu)要盡可能選擇傳動(dòng)角較大的機(jī)構(gòu)，以提高機(jī)器的傳力效益，減少功耗。尤其對于傳力大的機(jī)構(gòu)，這一點(diǎn)更為重要。2．采用增力機(jī)構(gòu)如圖6-6所示為某壓力機(jī)的主機(jī)構(gòu)，曲柄AB為原動(dòng)件，滑塊5為沖頭。當(dāng)θ≈0°、α=2°時(shí)，F(xiàn)12僅為F的7％左右。6.1

機(jī)構(gòu)形式設(shè)計(jì)的原則—應(yīng)使機(jī)構(gòu)具有較好的動(dòng)力學(xué)特性垂直方向上施加很小的力，在接近水平方向上產(chǎn)生很大的力第52頁-633．采用對稱布置的機(jī)構(gòu)對于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)，其作往復(fù)運(yùn)動(dòng)和平面一般運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件，以及偏心的回轉(zhuǎn)構(gòu)件的慣性力和慣性力矩較大，在選擇機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)盡可能考慮機(jī)構(gòu)的對稱性，以減小運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的動(dòng)載荷和振動(dòng)。如圖6-7所示的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)，由于兩個(gè)共曲柄的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)以點(diǎn)A為對稱，所以在每一瞬間其所有慣性力完全互相抵消，達(dá)到慣性力的平衡。6.1

機(jī)構(gòu)形式設(shè)計(jì)的原則—應(yīng)使機(jī)構(gòu)具有較好的動(dòng)力學(xué)特性慣性力完全互相抵消所謂機(jī)構(gòu)的選型，是指利用發(fā)散思維的方法，將前人創(chuàng)造發(fā)明出的各種機(jī)構(gòu)按照運(yùn)動(dòng)特性或?qū)崿F(xiàn)的功能進(jìn)行分類，然后根據(jù)原理方案確定的執(zhí)行構(gòu)件所需要的運(yùn)動(dòng)特性或?qū)崿F(xiàn)功能進(jìn)行搜索、選擇、比較和評價(jià)，選出合適的機(jī)構(gòu)形式。6.2

機(jī)構(gòu)的選型機(jī)構(gòu)選型一般先按執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式要求選擇機(jī)構(gòu)，同時(shí)還應(yīng)考慮機(jī)構(gòu)的功能特點(diǎn)和原動(dòng)機(jī)的形式。本節(jié)以原動(dòng)機(jī)采用電動(dòng)機(jī)為例，說明機(jī)構(gòu)選型的基本方法。機(jī)械系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)輸出軸的運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過速度變換后，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式亦為轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，而完成各分功能的執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式卻是各種各樣的。6.2

機(jī)構(gòu)的選型—按運(yùn)動(dòng)形式要求選擇機(jī)構(gòu)6.2

機(jī)構(gòu)的選型—按運(yùn)動(dòng)形式要求選擇機(jī)構(gòu)表6-1給出了當(dāng)機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件為轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，各種執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)形式、實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)及應(yīng)用舉例，供機(jī)構(gòu)選型時(shí)參考。當(dāng)機(jī)構(gòu)執(zhí)行動(dòng)作的功用很明確，如夾緊、分度、定位、制動(dòng)、導(dǎo)向等功用時(shí)，設(shè)計(jì)者可遵照這些功用查閱有關(guān)機(jī)構(gòu)手冊，分析相應(yīng)功能的各類機(jī)構(gòu)，進(jìn)行選擇。6.2

機(jī)構(gòu)的選型—按運(yùn)動(dòng)形式要求選擇機(jī)構(gòu)6.2

機(jī)構(gòu)的選型—按運(yùn)動(dòng)形式要求選擇機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)同一功能或運(yùn)動(dòng)形式要求的機(jī)構(gòu)可以有多種類型，選型時(shí)應(yīng)盡可能將現(xiàn)有的各種機(jī)構(gòu)搜索到，以便選出最優(yōu)方案。6.2

機(jī)構(gòu)的選型—按運(yùn)動(dòng)形式要求選擇機(jī)構(gòu)牛頭刨床為例6.2

機(jī)構(gòu)的選型—按運(yùn)動(dòng)形式要求選擇機(jī)構(gòu)能使牛頭刨床的刨刀具有急回特性的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)有多種方案（如圖6-8），可對這些方案進(jìn)行分析、評價(jià)，最終選出理想方案。機(jī)構(gòu)方案的評價(jià)1．評價(jià)指標(biāo)和評價(jià)體系滿足同一運(yùn)動(dòng)形式或功能要求的機(jī)構(gòu)方案有很多，對這些方案應(yīng)從運(yùn)動(dòng)性能、工作性能、動(dòng)力性能等方面進(jìn)行綜合評價(jià)。表6-2列出了各項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)及其具體項(xiàng)目。6.2

機(jī)構(gòu)的選型—按運(yùn)動(dòng)形式要求選擇機(jī)構(gòu)根據(jù)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要性能要求和機(jī)械設(shè)計(jì)專家的意見設(shè)定的。對于具體機(jī)構(gòu)，還需增減和完善。所謂評價(jià)體系，是通過一定范圍內(nèi)的專家咨詢，確定評價(jià)指標(biāo)及其評定方法。對于不同的設(shè)計(jì)任務(wù)，應(yīng)根據(jù)具體情況，擬定不同的評價(jià)體系。對于重載的機(jī)械，應(yīng)對其承載能力一項(xiàng)給予較大的重視；對于加速度較大的機(jī)械，應(yīng)特別重視其振動(dòng)噪聲等問題。針對具體設(shè)計(jì)任務(wù)，科學(xué)地選取評價(jià)指標(biāo)和建立評價(jià)體系是一項(xiàng)十分細(xì)致和復(fù)雜的工作，也是設(shè)計(jì)者面臨的重要問題。只有建立科學(xué)的評價(jià)體系，才可以避免個(gè)人決定的主觀片面性，減少盲目性，從而提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。

6.2

機(jī)構(gòu)的選型—按運(yùn)動(dòng)形式要求選擇機(jī)構(gòu)2．典型機(jī)構(gòu)的評價(jià)連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)等三種機(jī)構(gòu)是最常用的機(jī)構(gòu)，其機(jī)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、設(shè)計(jì)方法已為廣大設(shè)計(jì)人員所熟悉，并且它們本身結(jié)構(gòu)簡單，易于應(yīng)用，往往成為首選機(jī)構(gòu)，故對它們作初步的評價(jià)，見表6-3所示。6.2

機(jī)構(gòu)的選型—按運(yùn)動(dòng)形式要求選擇機(jī)構(gòu)當(dāng)用選型的方法初選出的機(jī)構(gòu)形式不能完全實(shí)現(xiàn)預(yù)期的要求，或雖能實(shí)現(xiàn)功能要求但存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)精度不夠或動(dòng)力性能欠佳等缺點(diǎn)時(shí)，設(shè)計(jì)者可以采用創(chuàng)新構(gòu)型的方法，重新構(gòu)筑機(jī)構(gòu)的形式，這是比機(jī)構(gòu)選型更具有創(chuàng)造性的工作。機(jī)構(gòu)創(chuàng)新構(gòu)型的基本思路是：以通過選型初步確定的機(jī)構(gòu)方案為雛型，通過組合、變異、再生等方法進(jìn)行突破，獲得新的機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)創(chuàng)新構(gòu)型的方法很多，本節(jié)介紹幾種常用的方法。6.3

機(jī)構(gòu)的構(gòu)型1．齒輪—連桿機(jī)構(gòu)1）實(shí)現(xiàn)間歇傳送運(yùn)動(dòng)6.3.1

利用組合原理構(gòu)型新機(jī)構(gòu)自動(dòng)機(jī)的物料間歇送進(jìn)，如沖床的間歇送料機(jī)構(gòu)、軋鋼廠成品冷卻車間的鋼材送進(jìn)機(jī)構(gòu)、糖果包裝機(jī)的送紙和送糖條等機(jī)構(gòu)。齒輪1送料動(dòng)梁送料動(dòng)梁的任一點(diǎn)軌跡2）實(shí)現(xiàn)大擺角、大行程的往復(fù)運(yùn)動(dòng)齒輪該機(jī)構(gòu)常用于儀表中將敏感元件的微小位移放大后送到指示機(jī)構(gòu)(指針、刻度盤)或輸出裝置(電位計(jì))等場合。高度不同壓力變化，膜盒脹縮，使C點(diǎn)左右移動(dòng)飛機(jī)的高度表一級放大二級放大2）實(shí)現(xiàn)大擺角、大行程的往復(fù)運(yùn)動(dòng)固定v2v電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過減速器的輸出軸帶動(dòng)曲柄該機(jī)構(gòu)適用于軋制速度較高的在線剪切。3）較精確地實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)軌跡齒輪1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)齒輪2和3轉(zhuǎn)動(dòng)，通過五桿機(jī)構(gòu)ABCDE使M點(diǎn)實(shí)現(xiàn)如圖所示的復(fù)雜軌跡通過調(diào)節(jié)AB和ED的相位角，可以方便改變M點(diǎn)的軌跡。2．凸輪-連桿機(jī)構(gòu)凸輪-連桿機(jī)構(gòu)較齒輪—連桿機(jī)構(gòu)更能精確實(shí)現(xiàn)給定的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡。凸輪機(jī)構(gòu)雖也可實(shí)現(xiàn)任意的給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，但在從動(dòng)件作往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，受壓力角的限制，其擺角不能太大。將簡單的連桿機(jī)構(gòu)與凸輪機(jī)構(gòu)組合起來，可以克服上述缺點(diǎn)，達(dá)到很好的效果。6.3.1

利用組合原理構(gòu)型新機(jī)構(gòu)6.3.1

利用組合原理構(gòu)型新機(jī)構(gòu)此圖為平板印刷機(jī)上的吸紙機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)示意圖凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)此運(yùn)動(dòng)軌跡該機(jī)構(gòu)由自由度為2的五桿機(jī)構(gòu)和兩個(gè)自由度為1的擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)組成。6.3.1

利用組合原理構(gòu)型新機(jī)構(gòu)遞紙時(shí)，凸輪小面和滾子接觸，齊紙塊5逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，將紙放入理紙時(shí)，凸輪大面和滾子接觸，齊紙塊5順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，將紙理齊印刷機(jī)械中常用的齊紙機(jī)構(gòu)3．齒輪—凸輪機(jī)構(gòu)齒輪—凸輪機(jī)構(gòu)常以自由度為2的差動(dòng)輪系為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，并用凸輪機(jī)構(gòu)為附加機(jī)構(gòu)。后者使差動(dòng)輪系中的兩構(gòu)件有一定的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系，約束掉一個(gè)自由度，組成自由度為1的封閉式組合機(jī)構(gòu)。6.3.1

利用組合原理構(gòu)型新機(jī)構(gòu)1）實(shí)現(xiàn)給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的變速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)6.3.1

利用組合原理構(gòu)型新機(jī)構(gòu)常用于機(jī)床的分度補(bǔ)償機(jī)構(gòu)一部分是由蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的，另一部分由蝸桿軸向移動(dòng)產(chǎn)生的蝸輪與凸輪相固接，通過凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件推動(dòng)蝸桿作軸向移動(dòng)，使蝸輪產(chǎn)生附加轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使誤差得到校正。6.3.1

利用組合原理構(gòu)型新機(jī)構(gòu)2）實(shí)現(xiàn)給定運(yùn)動(dòng)軌跡原動(dòng)件是傳動(dòng)比為1的一對齒輪中的1或2擺桿3和構(gòu)件1以轉(zhuǎn)動(dòng)副A相鉸接從而使擺桿3上的P點(diǎn)實(shí)現(xiàn)給定的軌跡為了實(shí)現(xiàn)一定的工藝動(dòng)作要求，或?yàn)榱耸箼C(jī)構(gòu)具有某些特殊的性能，改變現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，演變發(fā)展出新機(jī)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)，稱為機(jī)構(gòu)變異構(gòu)型。以下介紹幾種常用的變異構(gòu)則的方法.1．機(jī)構(gòu)的倒置機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件與機(jī)架的轉(zhuǎn)換，稱為機(jī)構(gòu)的倒置。按照運(yùn)動(dòng)相對性原理，機(jī)構(gòu)倒置后各構(gòu)件間的相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系不變，但可以得到不向特性的機(jī)構(gòu)。6.3.2

利用機(jī)構(gòu)的變異構(gòu)型新機(jī)構(gòu)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(gè)新機(jī)構(gòu)，稱為機(jī)構(gòu)的擴(kuò)展。機(jī)構(gòu)擴(kuò)展后，原有各構(gòu)件間的相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系不變，但所構(gòu)成的新機(jī)構(gòu)的某些性能與原機(jī)構(gòu)有很大差別。6.3.2

利用機(jī)構(gòu)的變異構(gòu)型新機(jī)構(gòu)插秧機(jī)的手動(dòng)分秧、插秧機(jī)構(gòu)6.3.2

利用機(jī)構(gòu)的變異構(gòu)型新機(jī)構(gòu)插秧時(shí)返回時(shí)3.機(jī)構(gòu)局部結(jié)構(gòu)的改變改變機(jī)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)，可以獲得有特殊運(yùn)動(dòng)特性的機(jī)構(gòu)。圖a為傳統(tǒng)的擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)。6.3.2

利用機(jī)構(gòu)的變異構(gòu)型新機(jī)構(gòu)擺桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律只能是近似的實(shí)現(xiàn)了擺桿準(zhǔn)確的上下運(yùn)動(dòng)4．機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的移植和模仿將一機(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，稱為結(jié)構(gòu)的移植。利用某一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)，稱為結(jié)構(gòu)的模仿。要有效地利用結(jié)構(gòu)的移植和模仿構(gòu)型出新的機(jī)構(gòu)，必須注意了解、掌握一些機(jī)構(gòu)之間實(shí)質(zhì)上的共同點(diǎn)，以便在不同條件下靈活運(yùn)用。例如，圓柱齒輪的半徑無限增大時(shí)，齒輪演變?yōu)辇X條，運(yùn)動(dòng)形式由轉(zhuǎn)動(dòng)演變?yōu)橹本€移動(dòng)。運(yùn)動(dòng)形式雖然改變了，但齒廓嚙合的工作原理沒有改變。6.3.2

利用機(jī)構(gòu)的變異構(gòu)型新機(jī)構(gòu)6.3.2

利用機(jī)構(gòu)的變異構(gòu)型新機(jī)構(gòu)主動(dòng)齒條作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，使不完全齒輪2在擺動(dòng)的中間位置有停歇。主動(dòng)件1連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件2間歇直移5．運(yùn)動(dòng)副的變異改變機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)副的形式，可構(gòu)型出不同運(yùn)動(dòng)性能的機(jī)構(gòu)。運(yùn)動(dòng)副的變換方式有很多種，常用的有高副與低副之間的變換、運(yùn)動(dòng)副尺寸的變換和運(yùn)動(dòng)副類型的變換。6.3.2

利用機(jī)構(gòu)的變異構(gòu)型新機(jī)構(gòu)構(gòu)件3改成滾子若將圓弧槽變?yōu)榍€槽，形成以凸輪為機(jī)架的凸輪機(jī)構(gòu)，則構(gòu)件2將得到更為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)副的變異DC→∞手套自動(dòng)加工機(jī)的機(jī)構(gòu)改進(jìn)6.3.2

利用機(jī)構(gòu)的變異構(gòu)型新機(jī)構(gòu)滑塊4與導(dǎo)桿3組成的移動(dòng)副位于上方，不僅潤滑困難，且易污染產(chǎn)品由Ⅱ級機(jī)構(gòu)變成Ⅲ級機(jī)構(gòu)1．再生運(yùn)動(dòng)鏈法創(chuàng)新設(shè)計(jì)流程再生運(yùn)動(dòng)鏈法是基于機(jī)構(gòu)的桿組組成原理，將一個(gè)具體的機(jī)構(gòu)抽象為一般化運(yùn)動(dòng)鏈，然后按該機(jī)構(gòu)的功能所賦予的約束條件，演化出眾多的再生運(yùn)動(dòng)鏈和相應(yīng)的新機(jī)構(gòu)。6.3.3

利用再生運(yùn)動(dòng)鏈法構(gòu)型新機(jī)構(gòu)6.3.3

利用再生運(yùn)動(dòng)鏈法構(gòu)型新機(jī)構(gòu)根據(jù)這一流程，可推導(dǎo)出許多與原始機(jī)構(gòu)具有相同功能的新機(jī)構(gòu)。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，利用液、氣、聲、光、電、磁等工作原理的機(jī)構(gòu)應(yīng)用日益廣泛。這類機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為廣義機(jī)構(gòu)。在廣義機(jī)構(gòu)中，由于利用了一些新的工作介質(zhì)和工作原理，較傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)更能方便地實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的轉(zhuǎn)換，并能實(shí)現(xiàn)某些傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)難以完成的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。廣義機(jī)構(gòu)種類繁多，本節(jié)僅介紹應(yīng)用較為廣泛的部分廣義機(jī)構(gòu)的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。1．利用液、氣物理效應(yīng)利用液體、氣體作為工作介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)能量傳遞和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的機(jī)構(gòu)，分別稱為液動(dòng)機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)機(jī)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于礦山、冶金、建筑、交通運(yùn)輸和輕工等行業(yè)。6.3.4

廣義機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)1）液動(dòng)機(jī)構(gòu)液動(dòng)機(jī)構(gòu)與機(jī)械傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)相比較，具有無級調(diào)速，調(diào)速范圍大；體積小、質(zhì)量輕、輸出功率大；工作平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、制動(dòng)、換向等動(dòng)作；控制方便；易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)；由于液壓元件具有自潤滑特性，機(jī)構(gòu)磨損小、壽命長；液壓元件易于標(biāo)準(zhǔn)化、系列化等優(yōu)點(diǎn)。6.3.4

廣義機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)6.3.4

廣義機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)3個(gè)液壓缸可同時(shí)工作，也可單獨(dú)啟動(dòng)。2）氣動(dòng)機(jī)構(gòu)氣動(dòng)機(jī)構(gòu)與液動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，由于工作介質(zhì)為空氣，故易于獲取和排放，不污染環(huán)境；氣動(dòng)機(jī)構(gòu)還具有壓力損失小，易于過載保護(hù)，易于標(biāo)準(zhǔn)化、系列化