《機械創(chuàng)新設(shè)計》任務(wù)一機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求

項目七結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計（一）結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求1.生產(chǎn)上適用

滿足主要機械功能要求，在技術(shù)上的具體化。如工作原理的實現(xiàn)、工作的可靠性、工藝、材料和裝配等方面。2.質(zhì)量上可靠

兼顧各種要求和限制，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能價格比，它是現(xiàn)代工程設(shè)計的特征。具體為操作、美觀、成本、安全、環(huán)保等眾多其它要求和限制。在現(xiàn)代設(shè)計中，質(zhì)量設(shè)計相當重要，往往決定產(chǎn)品的質(zhì)量，是現(xiàn)代機械設(shè)計的關(guān)鍵所在。3.技術(shù)上先進

用結(jié)構(gòu)設(shè)計變元等方法系統(tǒng)地構(gòu)造優(yōu)化設(shè)計空間，用創(chuàng)造性設(shè)計思維方法和其它科學(xué)方法進行優(yōu)選和創(chuàng)新。（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則1.改善力學(xué)性能的結(jié)構(gòu)設(shè)計原則根據(jù)受力大小、方向及對機構(gòu)的具體要求，合理選擇構(gòu)件材料。選擇適當?shù)臋M截面形狀及尺寸。結(jié)構(gòu)化的構(gòu)件要滿足強度、剛度等要求，符合安全性與可靠性指標。（1）載荷分擔(dān)原則如果同一零件同時承擔(dān)多種載荷的作用，則可考慮將這些載荷分別有不同的零件來承擔(dān)，這樣有利于提高機械結(jié)構(gòu)的承載能力。如圖2-7-2所示，可利用銷、套筒、鍵來承受橫向剪力。圖2-7-2

螺栓聯(lián)接中的抗剪元件（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則（2）載荷均布原則在確定工作的載荷大小情況下，考慮通過在結(jié)構(gòu)上均勻分布載荷，盡量避免集中，來提高承載能力。如圖2-7-3所示，作用在簡支梁上的均布載荷比集中載荷產(chǎn)生的最大彎矩小得多。圖2-7-3

簡支梁受力分析（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則（3）載荷平衡原則在力的傳遞過程中，一些機械結(jié)構(gòu)常常不可避免的出現(xiàn)不做功的附加力，例如斜齒輪嚙合的軸向力，產(chǎn)生摩擦的正壓力，往復(fù)和旋轉(zhuǎn)運動的慣性力等，這些對結(jié)構(gòu)功能毫無作用的附加力加大了結(jié)構(gòu)的負載，降低了機械結(jié)構(gòu)的承載能力，應(yīng)使這些附加力在同一零件內(nèi)與其他同類載荷構(gòu)成平衡力系，使其他零件不受這些載荷的影響，有利于提高結(jié)構(gòu)的承載能力，可通過引入平衡件或?qū)ΨQ安裝的方式實現(xiàn)（如圖2-7-4所示），也可在設(shè)計中采取結(jié)構(gòu)措施或動平衡的方法。

a)改進前

b)改進后

圖2-7-4

斜齒輪嚙合自平衡方法（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則（4）減小應(yīng)力集中原則應(yīng)力集中是承受交變應(yīng)力的結(jié)構(gòu)承載能力的重要因素，結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)設(shè)法緩解應(yīng)力集中。如圖2-7-5所示，鍵槽與軸肩處都存在應(yīng)力集中，二者應(yīng)避免距離過近，以免造成應(yīng)力疊加。a)較差結(jié)構(gòu)b)改進結(jié)構(gòu)圖2-7-5避免多個應(yīng)力集中源疊加（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則（5）提高接觸強度原則提高高副接觸強度有兩個途徑：一是減小接觸處的分布載荷，一是增大兩接觸零件在接觸部位的綜合曲率半徑。（6）提高剛度原則在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，在不增加零件質(zhì)量的前提下，要盡量提高零件結(jié)構(gòu)的剛度。（7）變形協(xié)調(diào)原則一個零件和另一個零件相接觸，當在接觸處難以同步變形時，零件間的接觸區(qū)域里應(yīng)力會急劇上升，應(yīng)盡量使兩零件在接觸區(qū)域里同步變形，降低應(yīng)力集中的影響。（8）等強度原則一般機械設(shè)計中的強度要求是零件中最大工作應(yīng)力應(yīng)等于或小于材料許用應(yīng)力，這樣材料并未得到充分利用，最理想的設(shè)計是應(yīng)力處處相等，同時達到材料的許用應(yīng)力值。工程中大量出現(xiàn)的等截面梁就是按照等強度原則來設(shè)計的，比如搖臂鉆的橫臂，汽車用的板簧和階梯軸等，如圖2-7-6所示。a)搖臂鉆

b)板簧

c)階梯軸圖2-7-6

等強度設(shè)計（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則2.改善制造工藝性的結(jié)構(gòu)設(shè)計原則工藝過程要合理。一般可選型材、鑄件、鍛件等進行機械加工，且有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。（1）切削件結(jié)構(gòu)設(shè)計原則在進行切削件結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要注意工件要可靠夾緊，盡量減少加工余量，便于退刀，避免斜面開孔等問題。（2）鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計原則在進行鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要注意鑄件要壁厚均勻，能自由收縮，受力狀態(tài)良好，同時要便于模具制造。（3）焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計原則焊接時，要避免產(chǎn)生高應(yīng)力區(qū)，避免焊縫重疊，焊縫根部優(yōu)先受壓，避免產(chǎn)生尖角，焊接結(jié)構(gòu)盡量對稱性，焊接量盡可能少。（4）鍛件結(jié)構(gòu)設(shè)計原則鍛模分界面合理，避免尖銳棱角，方便鍛造，便于后續(xù)加工。（5）薄壁件結(jié)構(gòu)設(shè)計原則在進行薄壁件結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要注意薄壁件要形狀簡單，節(jié)省材料，避免過窄結(jié)構(gòu)，強度和剛度穩(wěn)定等。（6）其它有關(guān)改善制造工藝性的結(jié)構(gòu)設(shè)計原則，還有鉚焊件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，工程塑料零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及機械零件修配的結(jié)構(gòu)設(shè)計等，這里不在闡述，有興趣可以查閱相關(guān)資料。（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則3.提高精度的結(jié)構(gòu)設(shè)計原則機械結(jié)構(gòu)設(shè)計必須服從現(xiàn)代機器儀器的高精度原則，改善結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以減小由于加工、裝配、調(diào)整產(chǎn)生的誤差和使用中的磨損、彈性變形、熱變形等產(chǎn)生的誤差，即減小系統(tǒng)對各項誤差的敏感程度，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。提高精度的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法有：（1）誤差合理配置；（2）誤差校正與補償；（3）采用誤差較小的近似機構(gòu)；（4）采用合理的公差要求。（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則4.改善裝配精度的結(jié)構(gòu)設(shè)計原則要考慮到與其它構(gòu)件的可聯(lián)接性及聯(lián)接特點。構(gòu)件之間不能發(fā)生運動干涉現(xiàn)象。（1）方便轉(zhuǎn)運原則自動化制造系統(tǒng)中，將零部件從庫存運送到裝配現(xiàn)場是裝備過程中常見的工序，常采用的輸送設(shè)備是輸送帶。對此工序的要求就是避免零部件套勾、連在一起，使機器人無法分離，避免結(jié)構(gòu)的重心偏高，不便于自動輸送。機構(gòu)設(shè)計時，還應(yīng)考慮留有抓舉面，能抓緊工件，同時又不損傷工作面。（2）方便定位原則機械結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)能實現(xiàn)自動定位。（3）方便裝配原則裝配至少要求工具能方便的到達，裝配位置且要有足夠的操作空間（如圖2-7-7所示），人工裝配時，還要求視線可及。有多個裝配面時，應(yīng)盡量避免多個裝配面同時裝配。（4）便于拆卸原則符合裝配要求的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)便于拆卸。（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則5.宜人化結(jié)構(gòu)設(shè)計原則機械結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)從人機工程學(xué)角度出發(fā)，機械結(jié)構(gòu)應(yīng)便于操作者使用、操作、維護。（1）易于發(fā)力的結(jié)構(gòu)，減輕操作者疲勞設(shè)計與操作有關(guān)的結(jié)構(gòu)時應(yīng)考慮操作者的受力狀態(tài)，避免使肌肉處于靜態(tài)肌肉施力狀態(tài)。圖2-7-8b）所示為錘子手柄的改進結(jié)構(gòu)，長期使用不易疲勞。（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則（2）減少誤觀察、誤操作的結(jié)構(gòu)機械產(chǎn)品上儀器儀表的造型和排列應(yīng)符合顯示器的功能特點和人的視覺特性，盡量減少誤讀，不同形式刻度盤誤讀率比較如表2-7-1所示；操作器的造型設(shè)計和排列也應(yīng)有助于操作人員的分辨及使用，如圖2-7-9所示，常見的手柄結(jié)構(gòu)有利于操作者操作。（3）考慮環(huán)境影響的結(jié)構(gòu)設(shè)計機械產(chǎn)品時必須考慮防噪及降噪、工作環(huán)境光線及溫度調(diào)節(jié)等問題，使勞動者在一個比較舒適的環(huán)境中工作，提高勞動效率。6.其他機械結(jié)構(gòu)設(shè)計原則除了上述機械結(jié)構(gòu)設(shè)計原則外，還有一些其他要求，比如機械結(jié)構(gòu)應(yīng)能減輕腐蝕，應(yīng)符合材料熱脹冷縮性質(zhì)等?！稒C械創(chuàng)新設(shè)計》任務(wù)二常用運動副的結(jié)構(gòu)與創(chuàng)新設(shè)計

項目七結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計（一）運動副的結(jié)構(gòu)設(shè)計常見的運動副包括低副和高副，低副又分為移動副和轉(zhuǎn)動副。運動副的結(jié)構(gòu)對機械性能和使用壽命有很大影響，因此應(yīng)合理設(shè)計運動副的結(jié)構(gòu)。下面介紹幾種常見運動副的結(jié)構(gòu)設(shè)計。1.移動副的結(jié)構(gòu)設(shè)計

移動副的設(shè)計比較復(fù)雜，可以用高副式的移動副，也可用低副式的移動副。圖2-7-11a）為常見移動副簡圖，圖2-7-11b）為雙矩形移動副示意圖，圖2-7-11c）為雙三角形移動副示意圖，圖2-7-11d）為矩形-三角形移動副示意圖，圖2-7-11e）為燕尾型移動副示意圖，圖2-7-11f）為燕尾形-三角形移動副示意圖。c）d）e）f）圖2-7-11常見移動副結(jié)構(gòu)示意圖a）

b)（一）運動副的結(jié)構(gòu)設(shè)計2.轉(zhuǎn)動副的結(jié)構(gòu)設(shè)計

轉(zhuǎn)動副是機械中常見的運動副，可使用滾動軸承或滑動軸承來實現(xiàn)構(gòu)件相對轉(zhuǎn)動，減小摩擦阻力，提高機械效率。圖2-7-12a）為常見轉(zhuǎn)動副簡圖，圖2-7-12b）為滾動軸承轉(zhuǎn)動副示意圖，圖2-7-12c）為滑動軸承轉(zhuǎn)動副示意圖。a）b）c）圖2-7-12常見轉(zhuǎn)動副結(jié)構(gòu)示意圖（一）運動副的結(jié)構(gòu)設(shè)計3.高副的結(jié)構(gòu)設(shè)計齒輪副、凸輪副是比較常見的高副，其中齒輪副設(shè)計主要是齒輪的設(shè)計，齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計好了，齒輪副也就確定了；對凸輪副設(shè)計，需要根據(jù)具體情況，對凸輪機構(gòu)的壓力角、凸輪基圓半徑、滾子半徑等進行嚴格的設(shè)計。比如，對于滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)，如果設(shè)計內(nèi)凹的凸輪，不管滾子半徑多大，總能由理論輪廓得到實際輪廓（見圖2-7-13a）；如果設(shè)計外凸的凸輪，當凸輪理論廓線曲率半徑大于滾子半徑，可以得到平滑的實際凸輪廓線（見圖2-7-13b），當凸輪理論廓線曲率半徑等于或小于滾子半徑，可以得到實際凸輪廓線就會變尖或交叉（見圖2-7-13c、d），這樣的設(shè)計不可行。a）b）c）d）

a-實際廓線曲率半徑

-理論廓線曲率半徑

rr-滾子半徑圖2-7-13滾子半徑的選擇（二）運動副的演化與變異改變機構(gòu)中運動副的形式，可演化成不同運動性能的機構(gòu)。運動副的變換方式有很多種，常用的有運動副尺寸變換、運動副元素的接觸性質(zhì)變換和運動副元素的形狀變換。1.運動副的尺寸變換主要是指轉(zhuǎn)動副和移動副的尺寸增大。1)轉(zhuǎn)動副的擴大——主要指組成轉(zhuǎn)動副的銷軸和銷軸孔在直徑尺寸上的增大，但各構(gòu)件之間的相對運動關(guān)系并沒有發(fā)生改變，隨著轉(zhuǎn)動副的擴大，構(gòu)件形狀也發(fā)生了變異，當轉(zhuǎn)動副連續(xù)擴大后可展直為移動副，由此可演化出新機構(gòu)。如圖2-7-14所示，對于鉸鏈四桿機構(gòu)，通過擴大轉(zhuǎn)動副D尺寸，并將構(gòu)件3截割成滑塊形狀，該機構(gòu)就演變成了曲柄滑塊機構(gòu)，然后再使構(gòu)件3的尺寸變長，即DC變長，則圓弧槽的半徑也隨之增大，到DC趨近于無窮大時，圓弧槽演變?yōu)橹辈?，該機構(gòu)變成偏心曲柄滑塊機構(gòu)。a）

b）

c）圖2-7-14

轉(zhuǎn)動副擴大實例（二）運動副的演化與變異2)移動副的擴大——主要是指組成移動副的滑塊與導(dǎo)路尺寸的變大，增大后的滑塊和導(dǎo)路到把機構(gòu)中其它運動副包含其中，而不改變構(gòu)件間的相對運動關(guān)系。圖示2-7-15為沖壓機構(gòu)，移動副擴大，將轉(zhuǎn)動副A、B及C均包括在其中。曲柄1通過連桿2帶動沖頭3作上下往復(fù)移動，實現(xiàn)沖壓動作。將連桿頭處設(shè)計成曲面形，使其與滑塊內(nèi)空間的m-n段圓弧形狀相吻合，用于提高機構(gòu)的剛度與穩(wěn)定性。圖2-7-15

移動副擴大實例（二）運動副的演化與變異2.運動副元素的接觸性質(zhì)變換低副元素的接觸性質(zhì)為面接觸，是滑動摩擦。高副元素的接觸性質(zhì)是點或線接觸，既有滾動摩擦，又有滑動摩擦?；瑒幽Σ?xí)觿∵\動副元素的磨損，降低了機械傳動效率和傳動精度，減少了運動副使用壽命。在設(shè)計運動副結(jié)構(gòu)時可用滾動接觸代替滑動接觸。(1)移動副——把組成移動副元素之一的滑塊結(jié)構(gòu)形狀改變成可轉(zhuǎn)動的滾子形，這樣使原始機構(gòu)中導(dǎo)路與滑塊的結(jié)構(gòu)形式，演變?yōu)閷?dǎo)路與滾子結(jié)構(gòu)形式。(2)轉(zhuǎn)動副——把組成轉(zhuǎn)動副的銷軸和銷軸孔之間增設(shè)若干個滾動體，使滑動接觸變成滾動接觸。比如滾動軸承。(3)高副——在凸輪高副中，把從動件與凸輪接觸處設(shè)計成可轉(zhuǎn)動的滾子形；在槽輪高副中，把撥銷設(shè)計成可轉(zhuǎn)動的滾子形。這樣接觸性質(zhì)由滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，可減小摩擦磨損。（二）運動副的演化與變異3.運動副元素的形狀變換(1)平面低副轉(zhuǎn)動副元素可通過形狀變換形成移動副，變換過程參見圖2-7-14。移動副進行形狀變換時，可先將滑動接觸轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動接觸后，然后再改變移動副元素的形狀，比如改變導(dǎo)軌的形狀等，從而實現(xiàn)特殊的運動規(guī)律。圖2-7-16所示機構(gòu)是一個較簡單的克服死點機構(gòu)。曲柄末端帶有小滾子，滑塊上導(dǎo)向槽做成曲線形的，當滑塊作為主動件往復(fù)移動時，利用滾滑副的導(dǎo)向作用，使機構(gòu)克服死點位置，完成曲柄的轉(zhuǎn)動。(2)平面高副平面高副元素通過形狀變換，可得到具有不同功能的平面高副，此外還可改善高副機構(gòu)的各種性能，如受力狀態(tài)、接觸強度、運動及動力特性等。平面高副元素的各種形狀可看作是由凸輪高副變異而來，而凸輪機構(gòu)又可以看成是由楔塊機構(gòu)變異而來的，見圖2-7-17所示。

圖2-7-16無死點的曲柄滑塊機構(gòu)

圖2-7-17楔塊機構(gòu)變異（二）運動副的演化與變異(3)螺旋副——由互相旋合的螺桿和螺母組成，相對運動為螺紋運動。螺紋剖面形狀有矩形、梯形、鋸齒形和三角形等，可用于傳動、聯(lián)結(jié)等。利用螺旋副旋轉(zhuǎn)推進工作原理，通過變換螺桿或螺母形狀，可以制成螺旋輸送器，比如各種螺桿泵、擠出機等機械設(shè)備。具體的變換方法是，螺桿的剖面形狀設(shè)計成一個有利于推進流體或粉狀物料的葉片形狀，將其放在密閉圓筒狀容器內(nèi)。螺桿旋轉(zhuǎn)時，物料（物料相當于螺母）就會沿著螺桿的方向前進。圖2-7-19所示就是一種螺旋推進器的示意圖。圖2-7-19螺旋推進器《機械創(chuàng)新設(shè)計》任務(wù)三構(gòu)件的創(chuàng)新設(shè)計

項目七結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計（一）常用構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計1.桿件類構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計桿件類構(gòu)件是長時間連續(xù)動作機械的重要組件，常見的桿件有曲柄、搖桿、連桿等（見圖2-7-21），其結(jié)構(gòu)簡單且易于制造，具體結(jié)構(gòu)可根據(jù)桿件系統(tǒng)的要求確定。通常有桿件類構(gòu)件組成的機械系統(tǒng)性能比較可靠，但其運動狀態(tài)的分析比較麻煩。圖2-7-21曲柄連桿機構(gòu)（一）常用構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計2.齒輪類構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計齒輪用在相鄰的軸間運動和動力的傳遞上，精度、強度高、互換性好，傳動比準確，應(yīng)用廣泛。齒輪的種類很多，有圓柱齒輪、錐齒輪、齒條、蝸輪、蝸桿、擺線齒輪等多種形式，但其結(jié)構(gòu)化設(shè)計的原理基本相同。以圓柱齒輪為例說明。當齒輪較小時，可將齒輪與軸做成一體式的齒輪軸（見圖2-7-22a）；齒輪不大時，可做成盤狀實心齒輪（見圖2-7-22b）；當齒輪較大時，可以做成腹板式齒輪，為減輕重量，可在腹板處開孔（見圖2-7-22c）；齒輪很大時，可以做成輪輻式齒輪（見圖2-7-22d）。圖2-7-22齒輪結(jié)構(gòu)示意圖（一）常用構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計3.凸輪類構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計凸輪是一個具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件，從動件與凸輪輪廓直接接觸，來傳遞動力和實現(xiàn)各種復(fù)雜的運動規(guī)律，其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，廣泛應(yīng)用于各種自動機械、儀器和操縱控制裝置。凸輪的類型主要有盤形凸輪、移動凸輪、圓柱凸輪及圓錐凸輪。凸輪類構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計與從動件的形狀、鎖合方式、加工方法及凸輪的尺寸有密切關(guān)系。如凸輪的基圓半徑較小，采用彈簧鎖合時，常做成凸輪軸形狀（如圖2-7-23a）；如凸輪的基圓半徑較大，可做成盤狀凸輪，通過鍵與轉(zhuǎn)軸連接。如果采用形鎖合，可做成具有端面溝槽狀輪廓的結(jié)構(gòu)形式（見圖2-7-23b），或把從動件做成封閉狀結(jié)構(gòu)形式（見圖2-7-23c）。圖2-7-23形鎖合凸輪的結(jié)構(gòu)示意圖（一）常用構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計4.塊狀類構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計塊狀類構(gòu)件大都是做移動的構(gòu)件，如滑塊、搖塊等，其結(jié)構(gòu)、形狀與運動副的結(jié)構(gòu)有關(guān)。圖2-7-24a）為雙滑塊機構(gòu)，兩個滑塊的形狀各不相同。圖2-7-24b）為搖塊機構(gòu)，搖塊3的結(jié)構(gòu)如圖所示。圖2-7-24塊狀類構(gòu)件結(jié)構(gòu)（二）常用構(gòu)件的演化與變異通過機構(gòu)構(gòu)件的演化與變異，可以改善機構(gòu)的運動性能、受力狀態(tài)，提高構(gòu)件強度或剛度，構(gòu)型出新機構(gòu)，實現(xiàn)一些新功能。常用的演化變異方法有：構(gòu)件運動性質(zhì)演化變異、改變構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形狀與尺寸、增加輔助機構(gòu)等。1.構(gòu)件運動性質(zhì)演化變異作往復(fù)運動的構(gòu)件，可利用改變其運動性質(zhì)，改變構(gòu)件的形狀以實現(xiàn)機構(gòu)變異，從而演化出新的機構(gòu)。如圖2-7-25a）所示的曲柄滑塊機構(gòu)機構(gòu)，用移動副代替轉(zhuǎn)動副C，改變構(gòu)件2和構(gòu)件3的形狀，就變成了圖2-7-25b）所示的雙滑塊機構(gòu)。再改變構(gòu)件3的形狀，雙滑塊機構(gòu)就變成移動導(dǎo)桿機構(gòu)了，如圖2-7-25c）所示。

圖2-7-25曲柄滑塊機構(gòu)變異為移動導(dǎo)桿機構(gòu)（二）常用構(gòu)件的演化與變異改變凸輪作定軸轉(zhuǎn)動的運動性質(zhì)，使凸輪相對于機架既轉(zhuǎn)動又移動，則從動件實現(xiàn)凸輪的運動和自身相對于凸輪的運動這兩項運動的合成，從而實現(xiàn)行程的增大。圖2-7-26a）所示一種壓力角沒有增加，凸輪尺寸也沒有加大，而推桿行程增大的凸輪機構(gòu)。其具體工作原理是：在凸輪軸1上套著一個既可借助于導(dǎo)向鍵A軸向移動又可轉(zhuǎn)動的端面凸輪，端面凸輪的上端與從動桿4上的滾輪接觸，下端則與固定滾輪3接觸。凸輪轉(zhuǎn)動時，從動件的升程是兩升程之和，一是凸輪2相對于固定滾子3的升程，另一項是從動件4相對于凸輪2的升程，從而可獲得較大的升程。圖2-7-26b）所示也是一種增程凸輪機構(gòu)。轉(zhuǎn)塊1固定在軸A上，轉(zhuǎn)塊1裝在凸輪4的導(dǎo)軌槽內(nèi)，凸輪4兩端凸出部分分別與移動滾子2與固定滾子3接觸。當轉(zhuǎn)塊1順時針轉(zhuǎn)動時，凸輪4的突出輪廓與固定滾子3接觸，并克服重力使凸輪4向上移動，推動移動滾子2移動，同時，移動滾子2又因與凸輪的突出輪廓接觸而產(chǎn)生移動，兩項移動量之和為從動件的最終行程。圖2-7-26增程凸輪機構(gòu)（二）常用構(gòu)件的演化與變異2.構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸變化改變構(gòu)件的形狀、尺寸等形態(tài)，可派生出不同的結(jié)構(gòu)方案。例如把平帶傳動改成V帶傳動，把滾動軸承的球形滾動體變成圓柱滾動體等屬于改變構(gòu)件形狀；增大齒輪模數(shù)、增加軸徑等屬于改變構(gòu)件尺寸。改變構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形狀可以解決機構(gòu)運動不確定和機構(gòu)因結(jié)構(gòu)原因無法正常運動問題。下面舉例說明。(1)曲柄搖桿機構(gòu)的變異曲柄搖桿機構(gòu)運動到四個構(gòu)件為一直線時，機構(gòu)處于死點位置，造成機構(gòu)運動不確定?？尚械囊粋€辦法是改變構(gòu)件的形狀。