《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)》任務(wù)一機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

項(xiàng)目六機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)（一）滿足功能需求原則在進(jìn)行機(jī)構(gòu)形式設(shè)計(jì)時(shí)，機(jī)構(gòu)應(yīng)能滿足基本的運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)規(guī)律或運(yùn)動(dòng)軌跡要求。這是機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)最基本的原則。機(jī)構(gòu)的使用功能主要靠正確地選擇機(jī)構(gòu)的工作原理，正確地設(shè)計(jì)或選用執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和原動(dòng)機(jī)，以及合理地配置必要的輔助系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。（二）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單原則機(jī)構(gòu)在實(shí)現(xiàn)功能的前提下，結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單，可從以下幾個(gè)方面入手：1.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈盡量簡(jiǎn)短機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈簡(jiǎn)短意味著機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，成本低，可減少由于零件的制造及裝配誤差而形成的運(yùn)動(dòng)鏈的累積誤差，從而提高零件的加工工藝性和增強(qiáng)機(jī)構(gòu)的工作可靠性。運(yùn)動(dòng)鏈簡(jiǎn)短也有利于提高機(jī)構(gòu)的剛度、減少振動(dòng)的產(chǎn)生。因此在進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，在眾多能完成同樣運(yùn)動(dòng)要求的機(jī)構(gòu)中，應(yīng)優(yōu)先選用運(yùn)動(dòng)鏈簡(jiǎn)短的結(jié)構(gòu)，可通過減少機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動(dòng)副數(shù)的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)。2.適當(dāng)選擇運(yùn)動(dòng)副在基本機(jī)構(gòu)中，高副機(jī)構(gòu)只有3個(gè)構(gòu)件和3個(gè)運(yùn)動(dòng)副，低副機(jī)構(gòu)則至少有4個(gè)構(gòu)件和4個(gè)運(yùn)動(dòng)副。因此，設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)先選用高副機(jī)構(gòu)可以減少構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動(dòng)副數(shù)，使機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)方便。設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)先采用低副機(jī)構(gòu)，可以方便的加工運(yùn)動(dòng)副元素，保證配合精度以及有較高的承載能力等。（二）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單原則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(jiǎn)單工作位置變換的機(jī)構(gòu)中，采用氣壓或液壓缸作為原動(dòng)機(jī)，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(jiǎn)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)。4.選用廣義機(jī)構(gòu)在進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，除考慮剛性機(jī)構(gòu)外，還可選用柔性機(jī)構(gòu)，以及利用液、氣、聲、光、電、磁等原理工作的廣義機(jī)構(gòu)，許多場(chǎng)合可使機(jī)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、實(shí)用。如圖2-6-3所示為曲柄滑塊柔順機(jī)構(gòu)，連桿通過一個(gè)柔性鉸鏈和滑塊連成一體，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)剛度及機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能要求來修改柔性鉸鏈的尺寸參數(shù)。（三）機(jī)構(gòu)尺寸小原則滿足設(shè)計(jì)要求的機(jī)構(gòu)類型很多，設(shè)計(jì)時(shí)選用的機(jī)構(gòu)類型不同，機(jī)械的結(jié)構(gòu)、尺寸和重量等差別很大。比如，在傳動(dòng)比相同的情況下，齒輪傳動(dòng)比鏈傳動(dòng)的尺寸要小得多，減速器采用周轉(zhuǎn)輪系比定軸輪系的尺寸和重量要小得多。在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，應(yīng)盡量選擇尺寸小的機(jī)構(gòu)?？梢岳谬X輪傳動(dòng)時(shí)節(jié)圓做純滾動(dòng)的原理和杠桿放大或縮小原理來縮小機(jī)構(gòu)尺寸。圖2-6-4所示為連桿齒輪齒條行程倍增機(jī)構(gòu)。主動(dòng)曲柄1轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)齒輪3與上下齒條4、5嚙合傳動(dòng)，上齒條4固定，下齒條5作往復(fù)移動(dòng)，其行程H＝4R，即把連桿機(jī)構(gòu)的輸出行程擴(kuò)大了一倍。顯然，在輸出位移相同的前提下，其曲柄比一般對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄可縮小一半，從而可縮小整個(gè)機(jī)構(gòu)尺寸。也可利用凸輪機(jī)構(gòu)來縮小機(jī)構(gòu)尺寸。圖2-6-5為使運(yùn)動(dòng)行程增大的凸輪—連桿機(jī)構(gòu)示意圖。凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件與搖桿滑塊機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件聯(lián)為一體，該機(jī)構(gòu)利用一個(gè)輸出端半徑r2大于輸入半徑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。（四）動(dòng)力學(xué)特性好原則機(jī)構(gòu)在機(jī)械系統(tǒng)中不僅傳遞運(yùn)動(dòng)，而且還要起到傳遞和承受力(或力矩)的作用，因此要選擇有較好動(dòng)力學(xué)特性的機(jī)構(gòu)。1.采用傳動(dòng)角較大的機(jī)構(gòu)對(duì)于傳力和承受力矩的機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)要盡可能選擇較大的傳動(dòng)角，以提高機(jī)器的傳力效率，減少功耗。如在設(shè)計(jì)執(zhí)行構(gòu)件為往復(fù)擺動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)時(shí)，選擇擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)最為理想，其傳動(dòng)角始終為90o，壓力角始終為零。從減小運(yùn)動(dòng)副摩擦、防止機(jī)構(gòu)出現(xiàn)自鎖現(xiàn)象考慮，應(yīng)盡可能采用全由轉(zhuǎn)動(dòng)副組成的連桿機(jī)構(gòu)，因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)副制造方便、摩擦小，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)靈活。（四）動(dòng)力學(xué)特性好原則2.采用增力機(jī)構(gòu)當(dāng)機(jī)構(gòu)的執(zhí)行構(gòu)件行程不大，短時(shí)又需要克服很大的阻力做功時(shí)，應(yīng)采用“增力”的方法，即瞬時(shí)有較大機(jī)械增益的增力機(jī)構(gòu)。圖2-6-6所示為連桿增力機(jī)構(gòu)。在基本機(jī)構(gòu)DCE中，如圖連桿2-6-6a）所示，CE上受有P力的作用，致使滑塊E產(chǎn)生向下的沖壓力Q，則Q=Pcosα。隨著滑塊E的下移，α減小，壓力Q增大。若串聯(lián)一個(gè)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD作為前置機(jī)構(gòu)，如圖連桿2-6-6b）所示，設(shè)連桿受力為F，則后置機(jī)構(gòu)的執(zhí)行構(gòu)件滑塊E所受的沖壓力為Q=Pcosα=(FL/S)cosα，此時(shí)，隨著滑塊E的下移，在α減小的同時(shí)，L增大，S減小。在F不增大的條件下，沖擊力Q增大了L/S倍。設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)要求確定α、S和L。（四）動(dòng)力學(xué)特性好原則3.采用對(duì)稱布置的機(jī)構(gòu)對(duì)于高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)，其中做往復(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(duì)稱性，以減少運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的動(dòng)載荷和振動(dòng)。圖2-6-7對(duì)稱布置的連桿機(jī)構(gòu)，由于兩個(gè)共曲軸的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)以點(diǎn)A為對(duì)稱點(diǎn)，所以在每一瞬間所有慣性力完全抵消，達(dá)到慣性力的平衡。《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)》任務(wù)二機(jī)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用

項(xiàng)目六機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)（一）常用機(jī)構(gòu)常用機(jī)構(gòu)既包括簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)，如連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)和棘輪機(jī)構(gòu)等，也包括組合機(jī)構(gòu)，如齒輪-連桿機(jī)構(gòu)、凸輪-連桿機(jī)構(gòu)等。常用機(jī)構(gòu)技術(shù)比較成熟，應(yīng)用范圍比較廣，其性能與優(yōu)缺點(diǎn)比較明顯，人們對(duì)其設(shè)計(jì)與制造也比較有經(jīng)驗(yàn)。優(yōu)先選用常用機(jī)構(gòu)，可降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，提高設(shè)計(jì)可靠性。（二）組合機(jī)構(gòu)常用的基本機(jī)構(gòu)，如四桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)和間歇機(jī)構(gòu)等，可以滿足一般性的設(shè)計(jì)要求。隨著現(xiàn)代生產(chǎn)朝著機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等方向的發(fā)展，對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和動(dòng)力特性提出了更高的要求，這些常用的基本機(jī)構(gòu)已不能滿足性能要求。為解決這些問題，可以充分利用不同基本機(jī)構(gòu)的良好性能，將兩種以上的基本機(jī)構(gòu)進(jìn)行組合，改善其不良特性，創(chuàng)造出能夠滿足原理方案要求的、具有良好運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性的新型機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)的組合原理是指將幾個(gè)基本機(jī)構(gòu)按一定的原則或規(guī)律組合成一個(gè)復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，這個(gè)復(fù)雜的機(jī)構(gòu)一般有兩種形式，一種是組合機(jī)構(gòu)，就是把幾種基本機(jī)構(gòu)融合，成為性能更加完善、運(yùn)動(dòng)形式更加多樣化的新機(jī)構(gòu)；另一種則是機(jī)構(gòu)的組合，就是把幾種基本機(jī)構(gòu)組合在一起，組合體的各基本機(jī)構(gòu)還保持各自特征，但需要各個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作協(xié)調(diào)配合，以實(shí)現(xiàn)組合的目的。機(jī)構(gòu)的組合方式主要有串聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合、并聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合、復(fù)合式機(jī)構(gòu)組合、疊加式機(jī)構(gòu)組合等，下面我們分別介紹一下這些機(jī)構(gòu)的組合方式。（二）組合機(jī)構(gòu)（1）串聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合串聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合是由兩個(gè)以上的基本機(jī)構(gòu)依次串聯(lián)而成的，前一機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件和輸出運(yùn)動(dòng)為后一機(jī)構(gòu)的輸入構(gòu)件和輸入運(yùn)動(dòng)，從而成為得到滿足工作要求的機(jī)構(gòu)。連接點(diǎn)可以設(shè)在前置機(jī)構(gòu)中作簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)的連架桿上，稱其為Ⅰ型串聯(lián)；連接點(diǎn)也可以設(shè)在前置機(jī)構(gòu)中作復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的連桿上，稱其為Ⅱ型串聯(lián)，如圖2-6-9所示。（二）組合機(jī)構(gòu)（2）并聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合并聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合是指兩個(gè)或多個(gè)基本機(jī)構(gòu)并列布置。每個(gè)基本機(jī)構(gòu)具有各自的輸入構(gòu)件，而共有一個(gè)輸出構(gòu)件，稱Ⅰ型并聯(lián)；各個(gè)基本機(jī)構(gòu)有共用的輸入和輸出構(gòu)件，稱Ⅱ型并聯(lián)；各個(gè)機(jī)構(gòu)有共同的輸入構(gòu)件，但卻有各自的輸出構(gòu)件，稱Ⅲ型并聯(lián)。并聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合的特點(diǎn)是，各分支機(jī)構(gòu)間沒有任何嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)配合關(guān)系的并聯(lián)組合。1）Ⅰ型并聯(lián)式組合——相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)的合成，其主要功能是對(duì)輸出構(gòu)件運(yùn)動(dòng)形式的補(bǔ)充、加強(qiáng)和改善。設(shè)計(jì)時(shí)要求兩個(gè)并聯(lián)的機(jī)構(gòu)要協(xié)調(diào)，以滿足所要求的輸出運(yùn)動(dòng)。2）Ⅱ型并聯(lián)式組合——相當(dāng)于將一個(gè)運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，再將這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成為一個(gè)運(yùn)動(dòng)輸出。3）Ⅲ型并聯(lián)組合——相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)的分解，其主要功能是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)輸出，而這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)又相互配合，完成較復(fù)雜的工藝動(dòng)作。（二）組合機(jī)構(gòu)（3）復(fù)合式機(jī)構(gòu)組合復(fù)合式機(jī)構(gòu)組合是由一個(gè)至少有兩個(gè)自由度的基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)和一個(gè)附加機(jī)構(gòu)并接在一起的的組合形式，如齒輪–連桿機(jī)構(gòu)、凸輪–連桿機(jī)構(gòu)、齒輪–凸輪機(jī)構(gòu)等。在復(fù)合式機(jī)構(gòu)組合中，基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)是一個(gè)至少有兩自由度的基本機(jī)構(gòu)，如差動(dòng)輪系機(jī)構(gòu)、平面五桿機(jī)構(gòu)等作為組合機(jī)構(gòu)的主體。附加機(jī)構(gòu)用來封閉或約束基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，其自由度為1的基本機(jī)構(gòu)。復(fù)合式機(jī)構(gòu)組合主要功能是可以實(shí)現(xiàn)任意運(yùn)動(dòng)規(guī)律的輸出，如一定規(guī)律的停歇、逆轉(zhuǎn)、加速、減速、前進(jìn)、倒退等。但其設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，缺乏共同規(guī)律，需要根據(jù)具體的機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析和綜合。（二）組合機(jī)構(gòu)（4）疊加式機(jī)構(gòu)組合疊加式機(jī)構(gòu)組合是指在一個(gè)機(jī)構(gòu)的可動(dòng)構(gòu)件上再安裝一個(gè)以上機(jī)構(gòu)的組合方式。其中，支撐其它機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)稱為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，安裝在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)可動(dòng)構(gòu)件上面的機(jī)構(gòu)稱為附加機(jī)構(gòu)。疊加機(jī)構(gòu)有兩種形式，Ⅰ型疊加和Ⅱ型疊加。對(duì)Ⅰ型疊加機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)力作用在附加機(jī)構(gòu)上（或者說主動(dòng)機(jī)構(gòu)為附加機(jī)構(gòu)/或由附加機(jī)構(gòu)輸入運(yùn)動(dòng)）。附加機(jī)構(gòu)在驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，也可以有自己的運(yùn)動(dòng)輸出。附加機(jī)構(gòu)安裝在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的可動(dòng)構(gòu)件上，同時(shí)附加機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的某個(gè)構(gòu)件。如圖2-6-14a）所示。對(duì)Ⅱ型疊加機(jī)構(gòu)，附加機(jī)構(gòu)和基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)分別有各自的動(dòng)力源(或有各自的運(yùn)動(dòng)輸入構(gòu)件)，最后由附加機(jī)構(gòu)輸出運(yùn)動(dòng)。其特點(diǎn)是，附加機(jī)構(gòu)安裝在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的可動(dòng)構(gòu)件上，再由設(shè)置在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)可動(dòng)構(gòu)件上的動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)附加機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)行多次疊加時(shí)，前一個(gè)機(jī)構(gòu)即為后一個(gè)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)。如圖2-6-14b）所示。（三）變異機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)的變異與演化是指以某機(jī)構(gòu)為原始機(jī)構(gòu)，用改變機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形狀、運(yùn)動(dòng)尺寸，用不同構(gòu)件為機(jī)架或原動(dòng)件，增加輔助構(gòu)件等方法，使機(jī)構(gòu)獲得新的功能、特性和結(jié)構(gòu)，以滿足設(shè)計(jì)要求的方法。下面介紹3種典型機(jī)構(gòu)的變異與演化。（1）連桿機(jī)構(gòu)的變異演化1）改變運(yùn)動(dòng)副的尺寸轉(zhuǎn)動(dòng)副的擴(kuò)大主要指轉(zhuǎn)動(dòng)副的銷軸和銷軸孔在直徑尺寸上的增大，不改變各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，這種變異機(jī)構(gòu)常用于泵和壓縮機(jī)等機(jī)械裝置中。2）改變構(gòu)件的形狀和尺寸如圖2-6-17所示導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，導(dǎo)桿2上導(dǎo)槽一段做成圓弧槽，圓弧半徑等于曲柄長(zhǎng)度，當(dāng)曲柄上的滾子在圓弧槽中運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)桿可以在左邊極限位置作長(zhǎng)時(shí)間的停歇，而普通的擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)在兩極限位置只作瞬時(shí)的停歇。圖2-6-16

活塞泵機(jī)構(gòu)

圖2-6-17

導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)圖2-6-16所示是一個(gè)變異后活塞泵的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。通過擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副B，把轉(zhuǎn)動(dòng)副A包裹起來，形成偏心盤和圓形連桿，回轉(zhuǎn)時(shí)緊貼泵的內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)，形成兩個(gè)容積不斷變化的腔體，完成液體的吸入和壓出。變異后的機(jī)構(gòu)與原機(jī)構(gòu)在組成上完全相同，只是構(gòu)件的形狀不一樣。（三）變異機(jī)構(gòu)（2）凸輪機(jī)構(gòu)的變異演化圖2-6-18所示為凸輪機(jī)構(gòu)機(jī)架變換。若將構(gòu)件3固定為機(jī)架，凸輪為主動(dòng)件，則為凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，如圖2-6-18a）所示；若將構(gòu)件3固定為機(jī)架，構(gòu)件2為主動(dòng)件，則為反凸輪機(jī)構(gòu)，如圖2-6-18b）所示；若將構(gòu)件2固定為機(jī)架，構(gòu)件3為主動(dòng)件，則為浮動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)，如圖2-6-18c）所示；若將凸輪1固定為機(jī)架，構(gòu)件3為主動(dòng)件，則為固定凸輪機(jī)構(gòu)，如圖2-6-18d）所示。（三）變異機(jī)構(gòu)（3）齒輪機(jī)構(gòu)的變異演化齒輪機(jī)構(gòu)是由具有相同齒廓的主從動(dòng)輪相互嚙合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的。在主從動(dòng)輪整個(gè)圓周上均勻分布有齒，嚙合時(shí)，一齒一齒的逐漸進(jìn)入嚙合，逐漸退出嚙合。若其中一個(gè)齒輪上僅存留部分輪齒，該機(jī)構(gòu)就演化為不完全齒輪機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)由主動(dòng)輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭?dòng)輪的間歇運(yùn)動(dòng)，如圖2-6-19(a)所示。若齒輪中作純滾動(dòng)的節(jié)線為非圓，則成為非圓齒輪機(jī)構(gòu)，如圖2-6-19(b)所示，當(dāng)主動(dòng)輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)輪作非勻速運(yùn)動(dòng)。a)不完全齒輪機(jī)構(gòu)b）非圓齒輪機(jī)構(gòu)圖2-6-19

齒輪機(jī)構(gòu)的演化變異《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)》任務(wù)三機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

項(xiàng)目六機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)（一）機(jī)構(gòu)的選型機(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)明的各種機(jī)構(gòu)按照運(yùn)動(dòng)特性或動(dòng)作功能進(jìn)行分類，然后根據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)象中執(zhí)行構(gòu)件所需的運(yùn)動(dòng)特性或動(dòng)作功能進(jìn)行搜索、選擇、比較、評(píng)價(jià)，選出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的合適形式。1.機(jī)構(gòu)選型的原則1)機(jī)構(gòu)要滿足工藝動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)要求

機(jī)構(gòu)要滿足基本的運(yùn)動(dòng)形式和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，執(zhí)行構(gòu)件在工作過程中的運(yùn)動(dòng)精度和速度、加速度變化應(yīng)滿足功能目標(biāo)的要求。2)機(jī)構(gòu)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單

完成同樣的運(yùn)動(dòng)要求，應(yīng)優(yōu)先選用構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動(dòng)副少、運(yùn)動(dòng)鏈短、尺寸適度、布局緊湊的機(jī)構(gòu)。3)制造加工容易

機(jī)構(gòu)加工制造方便，可以降低生產(chǎn)成本，保證機(jī)構(gòu)配合精度及運(yùn)動(dòng)精度等。4)具有較好的動(dòng)力特性

這一原則對(duì)于高速機(jī)械及載荷變化較大的機(jī)構(gòu)尤為重要。對(duì)于高速機(jī)械，機(jī)構(gòu)選型應(yīng)盡量考慮對(duì)稱性，實(shí)現(xiàn)慣性力平衡。對(duì)傳力大的機(jī)構(gòu)，選擇傳動(dòng)角較大的機(jī)構(gòu)，以提高機(jī)器的傳動(dòng)效率，減少功耗。5)選擇適當(dāng)?shù)脑瓌?dòng)機(jī)

選擇原動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)從動(dòng)力來源、價(jià)格及投資費(fèi)用、載荷情況、應(yīng)用場(chǎng)合等方面考慮。6)具有較高的生產(chǎn)效率和機(jī)械效率

機(jī)構(gòu)的類型應(yīng)有利于生產(chǎn)效率和機(jī)械效率的提高，生產(chǎn)效率和機(jī)械效率高的機(jī)構(gòu)有利于降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。（一）機(jī)構(gòu)的選型2.機(jī)構(gòu)選型同一功能可采用不同機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，不同機(jī)械的功能不一樣，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式和運(yùn)動(dòng)規(guī)律更是不一樣的，所以機(jī)構(gòu)的選型是一個(gè)復(fù)雜問題，通常需要綜合考慮執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)功能以及原動(dòng)機(jī)的形式等。實(shí)現(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件各種運(yùn)動(dòng)形式的常用機(jī)構(gòu)有：（1）實(shí)現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)、雙萬向聯(lián)軸器機(jī)構(gòu)、擺線針輪機(jī)構(gòu)、諧波傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、行星輪系、撓性件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、摩擦輪機(jī)構(gòu)。（2）實(shí)現(xiàn)非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、非圓齒輪機(jī)構(gòu)、軸向滑移圓柱齒輪機(jī)構(gòu)、撓性件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。（3）實(shí)現(xiàn)往復(fù)移動(dòng)的機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、正弦機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、楔塊機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、撓性件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、氣、液動(dòng)機(jī)構(gòu)。（4）實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng)的機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖塊機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、非圓齒輪齒條機(jī)構(gòu)、氣、液動(dòng)機(jī)構(gòu)。（5）實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)、氣、液動(dòng)機(jī)構(gòu)。（6）實(shí)現(xiàn)特定運(yùn)動(dòng)軌跡的機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)、平行四邊形機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、行星輪系、撓性件滑輪機(jī)構(gòu)。（7）實(shí)現(xiàn)夾緊鎖緊的機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、斜面機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、氣、液動(dòng)機(jī)構(gòu)。（二）機(jī)構(gòu)的綜合機(jī)構(gòu)綜合是機(jī)構(gòu)創(chuàng)新構(gòu)型的方法之一，該方法以機(jī)構(gòu)選型確定的機(jī)構(gòu)方案為基礎(chǔ)，再對(duì)機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新構(gòu)型，綜合創(chuàng)建新的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。機(jī)構(gòu)的綜合應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.通過機(jī)構(gòu)