第一篇：機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)作業(yè)

1.前言

機(jī)械手是模仿著人手的部分動作，按照給定程序、軌跡和要求能實(shí)現(xiàn)自動抓取、搬運(yùn)的自動機(jī)械裝置。在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的機(jī)械手叫做“工業(yè)械手”

在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)用機(jī)械手可以提高生產(chǎn)的自動化水平和勞動生產(chǎn)率，可以減輕勞動強(qiáng)度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環(huán)境下，它代替人進(jìn)行正常的工作，意義更為重大。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，功能和性能的不斷改善和提高，在機(jī)械加工、沖壓、鍛、鑄、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

2.創(chuàng)新內(nèi)容和過程

根據(jù)日常生活中的老虎鉗觀察，通過逆向思維方法進(jìn)行對經(jīng)典老虎鉗進(jìn)行改造，對老虎鉗運(yùn)動進(jìn)行綜合分析結(jié)合用液壓缸進(jìn)行驅(qū)動的特點(diǎn)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

2.1創(chuàng)新所依據(jù)的思想、原理、方法

類比思想，通過類比思想對人手大拇指的加持運(yùn)動，進(jìn)行分析想象經(jīng)過抽象思維進(jìn)行簡化建模。從而尋求最佳的解決方案。

逆向思維思維也叫求異思維，它是對司空見慣的似乎已成定論的事物或觀點(diǎn)反過來思考的一種思維方式。敢于“反其道而思之”，讓思維向?qū)α⒚娴姆较虬l(fā)展，從問題的相反面深入地進(jìn)行探索，樹立新思想，創(chuàng)立新形象。當(dāng)大家都朝著一個固定的思維方向思考問題時，而你卻獨(dú)自朝相反的方向思索，這樣的思維方式就叫逆向思維。人們習(xí)慣于沿著事物發(fā)展的正方向去思考問題并尋求解決辦法。其實(shí)，對于某些問題，尤其是一些特殊問題，從結(jié)論往回推，倒過來思考，從求解回到已知條件，反過去想或許會使問題簡單化。大家都非常熟悉老虎鉗結(jié)構(gòu)，當(dāng)它與我們熟知的液壓氣動裝置結(jié)合就可以成為一個可用的自動化裝置。

2.2創(chuàng)新的原理方案

第一步尋找各種鉗子的圖片，分析合理性找到適合做機(jī)械手的一種。

總長300，厚度60，最寬處100，畫零件圖。

第三步，進(jìn)行三維建模。

裝配。

第四步，改進(jìn)和動畫模擬。frame.avi

第五部，創(chuàng)建工程圖

總結(jié)或結(jié)論，本次創(chuàng)新設(shè)計(jì)通過對傳統(tǒng)日用工具-手鉗的觀察，改進(jìn)，重新設(shè)計(jì)使老虎鉗用于自動化設(shè)備成為可能。本產(chǎn)品適用于加持鍛件、型材等重型，大型物件。具有結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠的特點(diǎn)能作為機(jī)械自動化設(shè)備的子系統(tǒng)的一部分，具有模塊化的特點(diǎn)。但由于本人能力有限，該作品也具有它自然的缺陷，如過于笨重臃腫，不靈活動態(tài)特性不好等缺陷，希望得到老師的指導(dǎo)和斧正。

第二篇：機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)后的感想與收獲

機(jī)信087 王橙巖 08080803110239

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)是一門培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、提高學(xué)生綜合素質(zhì)、啟發(fā)創(chuàng)新思維、注重工程能力培養(yǎng)、介紹機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法與機(jī)電產(chǎn)品制作實(shí)踐的課程。而機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)正是以培養(yǎng)學(xué)生主動實(shí)踐、工藝實(shí)踐及創(chuàng)新能力的一門課程。

通過老師的講解與播放多媒體典型機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)案例的分析與指導(dǎo)，使我進(jìn)一步了解了創(chuàng)新設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制作的過程與方法。緊接著老師讓我們分組親自動手設(shè)計(jì)一件物品，在實(shí)踐中我培養(yǎng)和鍛煉創(chuàng)新能力，加深了知識的理解與動手能力。機(jī)械創(chuàng)新，精髓便在創(chuàng)新二字，雖然身在大三，閱歷尚淺，然則閱歷過多 則多會犯經(jīng)驗(yàn)主講之錯誤，很多人也由于知識過多而導(dǎo)致思想嚴(yán)重保守，從而失去了創(chuàng)新能力，因此從這一方面看，閱歷少既是我們的劣勢，同時也是優(yōu)勢，劣勢在于我們所接觸知識不多，從而導(dǎo)致思想與實(shí)際情況相脫離甚至相違背，而優(yōu)勢則在于思想不受限制，許多突發(fā)廳想便在瞬間產(chǎn)生，其擺脫傳統(tǒng)，得到創(chuàng)新。很多人談到設(shè)計(jì)首先想到的是“我的能力不足，我的學(xué)歷不夠”首先就進(jìn)行了自我否定，認(rèn)為設(shè)計(jì)是一件很難的事，是一件常人很難企及的事。其實(shí)設(shè)計(jì)并不是燈塔上的明珠，難以企及，只要我們注意生活、觀察生活中的不足，就一定能設(shè)計(jì)出我們想要的產(chǎn)品。

以前聽電視上講了一個未讀完初中的保安，覺得現(xiàn)現(xiàn)代馬桶不好用，尤其是那種自動抽紙的馬桶。所以想方設(shè)法對其進(jìn)行了改進(jìn)，最后經(jīng)過一年的努力終于發(fā)明了一種機(jī)械式馬桶。很多大公司紛紛找上

門要購買其專利，有的甚至高達(dá)兩百萬。值的我們深思的是，這些公司人才濟(jì)濟(jì)，而且都是名校的高材生??

一個未念完初中的人，讓一群高材生都汗顏。他沒有什么特別之處，但他有那種敢想敢做的精神，并為之不懈努力。他沒有認(rèn)為自己該有什么文憑，所以設(shè)計(jì)發(fā)明也是大眾的事，人人都是發(fā)明家，人人都是設(shè)計(jì)師。

另外我們研究學(xué)問的同時我們也要更多的注重人際交往的能力，交往是更好的合作的前提，只有更好的交往才能更好的合作，才能做出最棒的產(chǎn)品，我們可以想象一個不會交往的人，縱使他在有才華，也是很難做出一件十分完美的產(chǎn)品的，因?yàn)橐粋€人的力量，一個人能想到的問題，一個人的創(chuàng)意畢竟有限，只有依靠大家的力量，通力合作才能做出更偉大的成就，我們可以想象在現(xiàn)在這樣一個科技發(fā)展迅速的世界里，時間就是金錢，時間就是效率，只有抓住時間通力合作，才能縮短時間，才能縮短上市時間，才能抓住商機(jī)，創(chuàng)造更大的價值，所以交往并非是演說家的專利，更是技術(shù)家的專利，交往是每個人應(yīng)該掌握的一門技能，它不但服務(wù)于我們的社會生活，還可以服務(wù)于我們的工作學(xué)習(xí)，所以交際是一門學(xué)問，每個人都要學(xué)習(xí)的。

我們平日所學(xué)習(xí)的，多為課本上的理論知識，然而無數(shù)事實(shí)證明理論與實(shí)際是有區(qū)別的，理論上成立的東西實(shí)際上可能很難完成，除此之外，我們在實(shí)踐中亦可以學(xué)習(xí)不少課本上從未出現(xiàn)的東西，通過學(xué)習(xí)這些，我們的動手能力與實(shí)踐能力在很大的程度上會有所加強(qiáng)，從而使自己的綜合素質(zhì)能夠上一個臺階，這些對我們進(jìn)入社會都會有

十足的好處，畢竟，現(xiàn)代社會追求的是擁有綜合素質(zhì)的人才，只有在大學(xué)里通過積極參與各項(xiàng)活動，才能充分地鍛煉自己，才能使自己的能力得到鍛煉，才能使自己成為社會需要，用人企業(yè)需要的人才，這樣才不辜負(fù)自己在大學(xué)的幾年學(xué)習(xí)。

第三篇：機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì).

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)說明書

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實(shí)訓(xùn)班級： 組長姓名： 組員姓名： 組員姓名： 組員姓名： 組員姓名： 組員姓名： 組員姓名： 組員姓名：

學(xué)號： 學(xué)號： 學(xué)號： 學(xué)號： 學(xué)號： 學(xué)號： 學(xué)號： 學(xué)號：

目錄

摘要..................................................................................................................................................3 1 課題背景及意義...........................................................................................................................3

1.1 課題背景............................................................................................................................3 1.2 創(chuàng)新設(shè)計(jì)意義....................................................................................................................3 2 設(shè)計(jì)條件與要求...........................................................................................................................3

2.1..............................................................................................................................................3 2.2..............................................................................................................................................3 2.3..............................................................................................................................................3 3 方案選擇.......................................................................................................................................4

3.1..............................................................................................................................................4 3.2..............................................................................................................................................4 3.3..............................................................................................................................................4 4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).......................................................................................................................................4

4.1..............................................................................................................................................4 4.2..............................................................................................................................................4 5 分析計(jì)算.......................................................................................................................................4

5.1..............................................................................................................................................4 5.2..............................................................................................................................................5 6 創(chuàng)新點(diǎn)及應(yīng)用...............................................................................................................................5

6.1..............................................................................................................................................5 6.2..............................................................................................................................................5 6.3..............................................................................................................................................5 7 總結(jié)..............................................................................................................................................5

7.1..............................................................................................................................................5 7.2..............................................................................................................................................5 8 參考文獻(xiàn).......................................................................................................................................5

摘要 課題背景及意義

1.1 課題背景

1.2 創(chuàng)新設(shè)計(jì)意義 設(shè)計(jì)條件與要求

2.1

2.2

2.3 方案選擇

3.1

3.2

3.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1

4.2 分析計(jì)算

5.1 理論分析與計(jì)算

5.2 工作原理 創(chuàng)新點(diǎn)及應(yīng)用

6.1

6.2

6.3 總結(jié)

7.1

7.2 參考文獻(xiàn)

附圖： 附圖一 附圖二 …… 附圖N

第四篇：機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)

摘要

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是指規(guī)劃構(gòu)思出新穎有價值的機(jī)械產(chǎn)品的活動過程，而機(jī)構(gòu)創(chuàng)新是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一個重要方面。本文首先簡述了機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的內(nèi)涵，隨后針對機(jī)構(gòu)創(chuàng)新方面進(jìn)行了舉例說明，最后以折疊式擔(dān)架車為實(shí)例對機(jī)構(gòu)創(chuàng)新在機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新中的應(yīng)用進(jìn)行了簡要介紹。關(guān)鍵詞

機(jī)械 創(chuàng)新 設(shè)計(jì) 機(jī)構(gòu) 再生 原理

一、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)概述

1、引言

機(jī)械設(shè)計(jì)是指根據(jù)使用要求對機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。一般來說，機(jī)械設(shè)計(jì)分為以下幾步：第一步就是敢發(fā)現(xiàn)問題，感悟需求；第二步是弄清問題的本質(zhì)；第三步是尋求問題的科學(xué)原理解，解決問題都是要遵循科學(xué)原理或利用科學(xué)規(guī)律、現(xiàn)象；第四步是選定科學(xué)原理解，規(guī)劃工藝動作，規(guī)劃功能；第五步是機(jī)械系統(tǒng)的構(gòu)思，尺度綜合；第六步是機(jī)械系統(tǒng)的評價選優(yōu)；第七步是對被選定機(jī)械系統(tǒng)作結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；第八步是造型包裝設(shè)計(jì)。

創(chuàng)新是以新思維、新發(fā)明和新描述為特征的一種概念化過程。起源于拉丁語，它原意有三層含義，第一，更新；第二，創(chuàng)造新的東西；第三，改變。創(chuàng)新是人類特有的認(rèn)識能力和實(shí)踐能力，是人類主觀能動性的高級表現(xiàn)形式，是推動民族進(jìn)步和社會發(fā)展的不竭動力。

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力和智慧，利用人類已有的相關(guān)科學(xué)理論、方法和原理，進(jìn)行新的構(gòu)思，設(shè)計(jì)出新穎、有刨造性及實(shí)用性的機(jī)構(gòu)和機(jī)械產(chǎn)品[1]。

2、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

狹義的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是指規(guī)劃構(gòu)思出新穎有價值的機(jī)械產(chǎn)品的活動過程，它的標(biāo)志是設(shè)計(jì)產(chǎn)品具有新穎性。廣義的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)該包括設(shè)計(jì)思想方法、手段的創(chuàng)新。一般情況下，機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)被理解為狹義的。

從機(jī)械的定義、機(jī)械設(shè)計(jì)過程看機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的內(nèi)涵主要在以下幾方面[2]： 1)產(chǎn)品功能的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。包括滿足人類需求的全新功能的產(chǎn)品和增加新功能的產(chǎn)品的創(chuàng)造。

2)完成產(chǎn)品功能的新的科學(xué)原理的運(yùn)用。

3)實(shí)現(xiàn)工藝動作的新規(guī)劃，用工藝動作完成產(chǎn)品功能是機(jī)械產(chǎn)品的重要特征。4)機(jī)械系統(tǒng)的創(chuàng)新組合。

5)機(jī)構(gòu)創(chuàng)新，包括基本機(jī)構(gòu)的演變創(chuàng)新和機(jī)構(gòu)的組合創(chuàng)新。

6)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。機(jī)器由具體的功能結(jié)構(gòu)結(jié)合而成，結(jié)構(gòu)元素的變化構(gòu)成機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)最為具體的部分。

7)檢測控制系統(tǒng)創(chuàng)新。8)產(chǎn)品造形創(chuàng)新。

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)內(nèi)容是“新”字，構(gòu)成一個機(jī)械產(chǎn)品的某一部分相對于舊有產(chǎn)品而言，具有新穎價值，其設(shè)計(jì)過程中就進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)只是機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，對產(chǎn)品規(guī)劃構(gòu)思的某些部分作了新穎有價值的設(shè)計(jì)。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)只是機(jī)械設(shè)計(jì)中的一個環(huán)節(jié)，前者不能取代后者。

本文將針對機(jī)構(gòu)創(chuàng)新這一點(diǎn)，闡述機(jī)構(gòu)學(xué)相關(guān)理論在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用。

二、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的機(jī)構(gòu)創(chuàng)新

1、新機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

任何一個設(shè)計(jì)，其首要工作應(yīng)明確設(shè)計(jì)目的和設(shè)計(jì)任務(wù)以及設(shè)計(jì)出機(jī)構(gòu)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能。機(jī)械系統(tǒng)的功能分析是機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)中非常重要的環(huán)節(jié)，是后續(xù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。最基本的功能分析是確定輸入、輸出運(yùn)動形式和相關(guān)約束條件，從而總結(jié)出為實(shí)現(xiàn)所需功能所需的機(jī)構(gòu)自由度、各類型構(gòu)件數(shù)目、機(jī)構(gòu)中各類運(yùn)動副的分配情況等[3]。在進(jìn)行機(jī)械裝置的功能分析之后，可根據(jù)現(xiàn)有的單鉸運(yùn)動鏈圖譜找出滿足機(jī)構(gòu)自由度要求和基本功能要求的單鉸運(yùn)動鏈，且這些僅含連桿與轉(zhuǎn)動副的所有單鉸運(yùn)動鏈原型可作為下一步創(chuàng)新綜合的基礎(chǔ)。

例如，要求設(shè)計(jì)一個能較精確地實(shí)現(xiàn)預(yù)期運(yùn)動規(guī)律(將轉(zhuǎn)動變換為移動)的傳動系統(tǒng)——凸輪控制機(jī)構(gòu)。則可確定凸輪為原動件，滑塊為輸出構(gòu)件，該凸輪要求恒速轉(zhuǎn)動，以驅(qū)動滑塊沿固定導(dǎo)軌移動。而滑塊要按規(guī)定的行程作往復(fù)運(yùn)動。按以上要求分析，機(jī)構(gòu)的自由度為l，應(yīng)選擇F=l的運(yùn)動鏈，而滿足需求的最簡單運(yùn)動鏈為平面四桿鏈。由于機(jī)構(gòu)中存在凸輪高副，且輸出為移動副，則應(yīng)對四桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動副的替代，不難發(fā)現(xiàn)替代后運(yùn)動鏈為1R1P1Z[4]形式(R為轉(zhuǎn)動副、P為移動副、Z為凸輪高副)。同時可明確輸入運(yùn)動為轉(zhuǎn)動，構(gòu)件1為驅(qū)動件(即為凸輪)，輸出運(yùn)動為移動，構(gòu)件3為輸出件(滑塊)，構(gòu)件2為相對固定的機(jī)架，從而得到其機(jī)構(gòu)簡圖如圖2-1所示。滾子4并非運(yùn)動鏈中的構(gòu)件，在此只是起到減少凸輪副磨擦損耗的作用。

圖2-1平面四桿運(yùn)動鏈替代后的機(jī)構(gòu)

若要滿足力或運(yùn)動的擴(kuò)大功能，則可分別選擇瓦特鏈與斯蒂芬森鏈為原型的六桿運(yùn)動鏈并使機(jī)構(gòu)中同時存在凸輪高副和齒輪高副。先來討論瓦特鏈的形式，如圖2-2所示。根據(jù)運(yùn)動副替代方法，可將瓦特鏈中的構(gòu)件2與轉(zhuǎn)動副B和C替代為凸輪副HS，構(gòu)件l則為凸輪；構(gòu)件4與轉(zhuǎn)動副E和G替代為齒輪副HS，構(gòu)件3為齒輪，構(gòu)件5為齒條也即是滑塊。接下來確定出三元素桿6為機(jī)架，即可設(shè)計(jì)出機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，如圖2-3所示。圖中l(wèi)為主動凸輪，通過主動凸輪帶動齒輪3擺動，再通過齒輪齒條的嚙合，實(shí)現(xiàn)滑塊5的往復(fù)移動輸出，達(dá)到預(yù)期功能。

圖2-2 替代后的瓦特鏈

圖2-3 根據(jù)瓦特鏈創(chuàng)作的機(jī)構(gòu)

再來看斯蒂芬森鏈，如圖2-4所示。可將構(gòu)件2和轉(zhuǎn)動副B和C替代為凸輪副HS，構(gòu)件1則為凸輪；構(gòu)件5與轉(zhuǎn)動副E和F替代為齒輪副HS，構(gòu)件3為齒輪，構(gòu)件6為齒條。此時三元素桿3既是與凸輪連接的從動桿，又是齒輪。三元素桿6則

既可能成為帶固定齒條的機(jī)架(如圖2-5a所示)，也可能成為與機(jī)架通過移動副連接的齒條滑塊(如圖2-5b所示)。從而可能得出兩種不同結(jié)構(gòu)的機(jī)構(gòu)。

圖2-4替代后的斯蒂芬森鏈

圖2-5 根據(jù)斯蒂芬森鏈創(chuàng)新出的機(jī)構(gòu)

圖2-5a方案是以構(gòu)件6為帶固定齒條的機(jī)架，當(dāng)輸入轉(zhuǎn)矩驅(qū)動凸輪1轉(zhuǎn)動時，利用凸輪傳動使齒輪3實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動，由于齒輪3與機(jī)架6所含齒條的嚙合，齒輪3的中心相對于機(jī)架6成往復(fù)直線運(yùn)動，再通過齒輪3與滑塊4的鉸接，最終形成滑塊4相對于機(jī)架6的往復(fù)直線運(yùn)動輸出。圖2-5b方案是以構(gòu)件4為機(jī)架，通過凸輪驅(qū)動輸入轉(zhuǎn)動，再通過凸輪1將轉(zhuǎn)動傳遞給齒輪3，齒輪3與滑塊齒條6嚙合，使滑塊齒條6相對機(jī)架4作往復(fù)移動輸出。在上述方案中為減少凸輪上的磨擦損耗均采用了滾子結(jié)構(gòu)。

2、基于原機(jī)構(gòu)的再生創(chuàng)新與綜合

另一種基于現(xiàn)有裝置的再生創(chuàng)新綜合，其設(shè)計(jì)全過程可分如下5步：(1)明確所設(shè)計(jì)機(jī)器的功能要求，并作相關(guān)調(diào)研；(2)根據(jù)已有的機(jī)構(gòu)將其轉(zhuǎn)換成僅含構(gòu)件和轉(zhuǎn)動副的單鉸運(yùn)動鏈；(3)是根據(jù)原型單鉸運(yùn)動鏈的基本特性進(jìn)行構(gòu)型綜合，即在機(jī)構(gòu)自由度保持不變的情況下，根據(jù)需要可適當(dāng)調(diào)整原機(jī)構(gòu)桿件數(shù)，并對其各類運(yùn)動鏈型綜合而獲得所有獨(dú)立異構(gòu)的運(yùn)動鏈；(4)是根據(jù)設(shè)計(jì)的功能需求與約束條件，選取滿足條件的運(yùn)動鏈，并進(jìn)行機(jī)構(gòu)的演化與創(chuàng)新；(5)最后進(jìn)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，得到機(jī)械裝置的運(yùn)動簡圖[5]?，F(xiàn)以一個凸輪控制機(jī)構(gòu)的創(chuàng)

新設(shè)計(jì)為例作簡單討論。

已知一凸輪控制機(jī)構(gòu)使一個大質(zhì)量M，按給定的行程D作往復(fù)運(yùn)動，要求根據(jù)創(chuàng)新綜合方法，提出其它設(shè)計(jì)方案，并要求比原機(jī)構(gòu)能獲得更大的機(jī)械效益。

首先應(yīng)明確機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本功能是用機(jī)械效益大的凸輪控制機(jī)構(gòu)去驅(qū)動連接點(diǎn)P，同時機(jī)構(gòu)的自由度應(yīng)為1。為簡化問題，僅研究驅(qū)動點(diǎn)P之前的傳動機(jī)構(gòu)，它是F=1的凸輪搖桿機(jī)構(gòu)，其對應(yīng)運(yùn)動鏈如圖2-6所示。

圖2-6 傳動部分運(yùn)動鏈圖

接下來進(jìn)行運(yùn)動鏈的綜合。因創(chuàng)新機(jī)構(gòu)需要獲得更大的機(jī)械效益，故應(yīng)考慮增加機(jī)構(gòu)桿件數(shù)。為保證自由度不變，最少應(yīng)增加2個桿件，則得到新裝置應(yīng)為六桿運(yùn)動鏈，它僅有2種獨(dú)立異構(gòu)型式，即瓦特鏈與斯蒂芬森鏈。以斯蒂芬森鏈為例，根據(jù)功能需求進(jìn)行結(jié)構(gòu)的演化。因該裝置為凸輪控制機(jī)構(gòu)，必然進(jìn)行運(yùn)動副的替代，即用一個凸輪副去替代運(yùn)動鏈中的一個二元素桿與2個轉(zhuǎn)動副，故得到演化后運(yùn)動鏈，如圖2-7所示，其中虛線表示的Hs即是凸輪副的替代部分[6]。

圖2-7 斯蒂芬森鏈的代替

3、機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例

折疊式擔(dān)架車車能在急救中快速實(shí)現(xiàn)擔(dān)架與擔(dān)架車的轉(zhuǎn)換，大大降低了急救時間。

圖3-1 折疊式擔(dān)架車的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖

如圖3-1所示，臺板承擔(dān)病人，支桿和連桿通過若干個轉(zhuǎn)動副與臺板相連。該設(shè)備中應(yīng)用了4個萬向輪，同高度的4個為一組，展開時一組工作，折疊時另一組工作。連桿之間由轉(zhuǎn)動副連接，該擔(dān)架車由2套這種桿機(jī)構(gòu)組合而成，其中左右對稱的支桿－觸板連桿－短連桿分別組成2套復(fù)合鉸鏈。根據(jù)需要該車有2個工作狀態(tài)：高位工作狀態(tài)和低位工作狀態(tài)。高位工作狀態(tài)是該車作為擔(dān)架車急救時推行所用；而低位工作狀態(tài)則是該車作為擔(dān)架或進(jìn)入救護(hù)車時所用[7]。

當(dāng)需要將擔(dān)架車折疊或?qū)⑵渫粕暇茸o(hù)車時，只需要挨著鎖死掛鉤的急救人員將掛鉤7旋轉(zhuǎn)就可以打開，如圖2所示。其后面的急救人員用力向前推，前面的支桿3’撞到車沿，向里面扣進(jìn)來。由長連桿6’，短連桿5’和觸板連桿4’組成的桿機(jī)構(gòu)也就是E點(diǎn)向右上方移動，之后帶動長連桿6’，在連桿6’的作用下，向右拉動支桿3，支桿3也隨動向里面扣進(jìn)去。隨后由觸板連桿4，短連桿5和長連桿6組成的桿機(jī)構(gòu)，也就是B點(diǎn)向左上方移動，帶動長連桿6，同時又給支桿3’ 一個向里面扣的力。這樣就實(shí)現(xiàn)了自動平穩(wěn)折疊的功能。在支桿全部收進(jìn)去后，旋轉(zhuǎn)掛鉤，掛在車體的臺板L點(diǎn)的柱銷上，就實(shí)現(xiàn)了折疊時的鎖死，其示意圖如圖3-2所示。

圖3-2 折疊式擔(dān)架車示意圖

如果想要將擔(dān)架車展開，只要將L點(diǎn)掛鉤旋轉(zhuǎn)，向外扳動一個觸板連桿。例如扳動觸板連桿4’，如圖3-3所示，由連桿組成的轉(zhuǎn)動副短連桿5’和觸板連桿4’運(yùn)動到一條直線上。連在E點(diǎn)的長連桿6’驅(qū)動支桿3展開。長連桿6也就是H點(diǎn)向右下方運(yùn)動，同時驅(qū)動觸板連桿4，短連桿5組成的轉(zhuǎn)動副成一條直線，驅(qū)動支桿3展開，最后經(jīng)長連桿之間它們相互作用成展開狀態(tài)。展開后將掛鉤掛在支桿的柱銷上進(jìn)行鎖死。

圖3-3 折疊式擔(dān)架車的折疊狀態(tài)

結(jié)論

進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)要有兩個必要條件：一是充分獲取適用的知識；二是要使用符合創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維并能激發(fā)創(chuàng)新思維的設(shè)計(jì)系統(tǒng)。運(yùn)用機(jī)構(gòu)學(xué)原理進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新，首先要學(xué)習(xí)掌握相關(guān)的機(jī)構(gòu)理論與已有的結(jié)構(gòu)，才能在創(chuàng)新思維的指導(dǎo)下進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn)

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第五篇：機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)

《創(chuàng)新設(shè)計(jì)》單元測驗(yàn)1

一、單項(xiàng)選擇題

1、齒輪輪齒的嚙合所構(gòu)成的運(yùn)動副屬于（）。(C)A、移動副 B、低副 C、高副 D、轉(zhuǎn)動副

2、新產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)的第一個階段是（）。(B)A、研究設(shè)計(jì)階段 B、調(diào)查決策確定階段 C、樣機(jī)試制階段 D、方案設(shè)計(jì)階段

3、機(jī)械零件由于某些原因不能（）時稱為失效。(C)A、工作 B、連續(xù)工作 C、正常工作 D、負(fù)載工作

4、下面不屬于機(jī)械零件的失效形式的是（）。(D)A、整體斷裂 B、過大的殘余變形 C、表面破壞 D、摩擦

5、下面不屬于機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的是（）。(A)A、美觀準(zhǔn)則 B、剛度準(zhǔn)則 C、強(qiáng)度準(zhǔn)則 D、可靠性準(zhǔn)則

6、通常把機(jī)構(gòu)解釋為（）。(A)A、具有確定相對運(yùn)動構(gòu)件的組合B、具有確定相對運(yùn)動元件的組合

C、具有確定相對運(yùn)動機(jī)件的組合 D、具有確定相對運(yùn)動零件的組合

7、在平面機(jī)構(gòu)中，機(jī)構(gòu)的原動件的自由度應(yīng)為（）。(B)A、0 B、1 C、2 D、3

8、在平面機(jī)構(gòu)中原動件數(shù)目（）機(jī)構(gòu)的自由度時，該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動將不完全確定。(C)A、大于 B、等于 C、小于 D、以上都不正確

9、平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件是（）。(B)A、機(jī)構(gòu)的自由度大于零

B、機(jī)構(gòu)的自由度等于原動件數(shù)

C、機(jī)構(gòu)的自由度大于1 D、機(jī)構(gòu)的自由度小于零

10、在一個零件的磨損過程中，代表使用壽命長短的是（）。(B)

11、國家知識創(chuàng)新體系包括（）。(D)

A、知識創(chuàng)新體系 B、技術(shù)創(chuàng)新體系 C、知識傳播系統(tǒng)和知識應(yīng)用系統(tǒng) D、以上均是

12、目前世界上的發(fā)明專利（）掌握在發(fā)達(dá)國家手里。(A)A、90% B、80% C、70% D、60%

13、我國關(guān)鍵技術(shù)對外依存率達(dá)到（），與發(fā)達(dá)國家的差距還非常大。(B)A、40% B、50% C、60% D、70%

14、美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家舒彼特在1912年出版的“經(jīng)濟(jì)發(fā)展理論”中提出創(chuàng)新的具體內(nèi)容包括（）。(D)A、采用新技術(shù) B、生產(chǎn)新產(chǎn)品 C、研制新材料和開辟新市場 D、以上均是

15、在國際競爭中，國防、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域內(nèi)的競爭越來越表現(xiàn)魏科學(xué)技術(shù)能力和人才的競爭，特別是（）的競爭。(B)A、高技能型人才 B、創(chuàng)新型人才 C、高學(xué)歷型人才 D、科技復(fù)合型人才

16、從創(chuàng)新的內(nèi)容來看，一般把創(chuàng)新分為（）。(C)A、知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新兩部分 B、知識創(chuàng)新和應(yīng)用創(chuàng)新兩部分 C、知識創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用創(chuàng)新三部分 D、應(yīng)用創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新兩部分

17、知識創(chuàng)新又稱為（）。(C)A、技術(shù)創(chuàng)新 B、應(yīng)用創(chuàng)新 C、理論創(chuàng)新 D、文化創(chuàng)新

18、社會實(shí)踐中，創(chuàng)新方式指（）。(D)

A、由無到有的創(chuàng)新 B、從由到新的創(chuàng)新 C、憑空創(chuàng)新 D、包括A和B項(xiàng)

19、自行車和縫紉機(jī)應(yīng)屬于（）。(A)A、機(jī)器 B、機(jī)構(gòu) C、通用零件 D、專用零件 20、一般的機(jī)械鐘表應(yīng)屬于（）。(B)A、機(jī)器 B、機(jī)構(gòu) C、通用零件 D、專用零件

共 3 頁 第 １ 頁

21、（）可以用來代替人的勞動，完成有用的機(jī)械功或?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。(B)A、機(jī)構(gòu) B、機(jī)器 C、構(gòu)件 D、零件

22、構(gòu)件是機(jī)器中每一個獨(dú)立（）的剛性單元體。(B)A、制造 B、運(yùn)動 C、分析 D、設(shè)計(jì)

26兩構(gòu)件在未構(gòu)成運(yùn)動副之前，在空間中它們共有（）個相對自由度。(D)A、3 B、4 C、5 D、6

29、在平面機(jī)構(gòu)中，如果引入一個平面低副（轉(zhuǎn)動副和移動副），則提供（）個約束。(B)A、1 B、2 C、3 D、4 30、在平面機(jī)構(gòu)中，如果引入一個平面高副，則提供（）個約束。(A)A、1 B、2 C、3 D、4

二、多項(xiàng)選擇題

1、(ABCD)要進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新首先應(yīng)了解機(jī)械原理（）方面。

A、機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動分析基本知識 B、機(jī)器動力學(xué)

C、常用機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì) D、機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)

2、機(jī)械原理研究的對象是（）。(AD)A、機(jī)構(gòu) B、構(gòu)件 C、運(yùn)動副 D、機(jī)器

3、機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的主要內(nèi)容和目的是（）。(ABCD)A、研究機(jī)構(gòu)的組成及機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制

B、掌握機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件 C、研究機(jī)構(gòu)的組成原理 D、研究機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類

4、關(guān)于運(yùn)動副的解釋下面的敘述正確的是（）。(ABC)A、運(yùn)動副是一種連接

B、運(yùn)動副由兩個構(gòu)件組成

C、組成運(yùn)動副的兩個構(gòu)件之間有相對運(yùn)動 D、運(yùn)動副可以由一個構(gòu)件組成

5、在繪制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖的過程中，下面的敘述（）必須明確表示出來。(ABCD)A、構(gòu)件的數(shù)目和長度

B、運(yùn)動副的類型、數(shù)目和運(yùn)動副之間的相對位置 C、機(jī)構(gòu)的原動件 D、機(jī)構(gòu)的機(jī)架

6、下面關(guān)于運(yùn)動的分類，按照運(yùn)動副接觸部分的幾何形狀分類的有（）。(ABC)A、圓柱副 B、球面副 C、螺旋副 D、移動副

7、下面的機(jī)器是利用機(jī)械的振動來工作的有（）。(ABD)A、按摩機(jī) B、振動臺 C、發(fā)電機(jī) D、振動運(yùn)輸機(jī)

8、對于靜不平衡的轉(zhuǎn)子，只需要（）就可以獲得平衡。(AB)A、在同一個平面內(nèi)增加一個平衡質(zhì)量

B、在同一個平面內(nèi)除去一個平衡質(zhì)量

C、分別在兩個平面內(nèi)各增加一個平衡質(zhì)量 D、分別在兩個平面內(nèi)各除去一個平衡質(zhì)量

三、判斷題

1、從運(yùn)動學(xué)的角度看，機(jī)構(gòu)與機(jī)器是相同的。（）(A)

3、各種機(jī)構(gòu)都是用來傳遞與變換運(yùn)動和力的可動裝置（）。(A)

5、機(jī)構(gòu)是把一個或多個構(gòu)件的運(yùn)動，變換成其他構(gòu)件所需運(yùn)動的確定運(yùn)動構(gòu)件系統(tǒng)（）。(A)

6、機(jī)器中獨(dú)立運(yùn)動的剛性單元體，稱為零件（）。(B)

7、一個構(gòu)件可以是不能拆開的單一整體，也可能是由若干不同零件組裝起來的剛性體（）。(A)

8、虛約束對運(yùn)動不起作用，也不能增加構(gòu)件的剛性（）。(B)

9、若兩個構(gòu)件之間組成兩個導(dǎo)路平行的移動副，在計(jì)算自由度時應(yīng)算作兩個移動副（）。(B)

11、當(dāng)機(jī)構(gòu)的自由度F>0，且等于原動件數(shù)，則該機(jī)構(gòu)具有確定的相對運(yùn)動（）。(A)

12、虛約束對機(jī)構(gòu)的運(yùn)動不起作用（）。(B)

14、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動不確定，就是指機(jī)構(gòu)不能具有相對運(yùn)動（）。(B)

15、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖是用來表示機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的簡單圖形（）。(B)

16、在繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖時，必須按比例繪制，否則，不能表明構(gòu)件之間的相對運(yùn)動關(guān)系（）。(A)

18、平面機(jī)構(gòu)中如果有4個構(gòu)件在同一處用鉸鏈連接在一起，則它們構(gòu)成了4個轉(zhuǎn)動副（）。B

共 3 頁 第 ２ 頁

19、平面機(jī)構(gòu)中的虛約束，如果制造、安裝精度不夠時，會成為真約束（）。(B)

21、從機(jī)構(gòu)組成看，機(jī)構(gòu)可看作為構(gòu)件與運(yùn)動副的組合，也可以看作為原動件與機(jī)架和從動件的組合（）。(A)

22、只要兩個以上的構(gòu)件匯交在一起，并有回轉(zhuǎn)副存在，就一定存在復(fù)合鉸鏈（）。(B)

24、機(jī)構(gòu)中有一個固定不動的構(gòu)件稱為機(jī)架，故機(jī)架相對于地面肯定是固定不動的()。(B)

25、構(gòu)件是組成機(jī)構(gòu)的基本要素之一，而運(yùn)動副是機(jī)械原理中最重要的概念之一（）。(A)

26、從運(yùn)動學(xué)的角度分析，任何機(jī)器都是由若干（兩個以上）構(gòu)件組合而成（）。(A)

27、構(gòu)件通過運(yùn)動副的連接而構(gòu)成的可相對運(yùn)動的系統(tǒng)稱為運(yùn)動鏈（）。(A)

29、同一機(jī)構(gòu)因所取的原動件不同，有可能成為不同級別的機(jī)構(gòu)，但當(dāng)機(jī)構(gòu)的原動件確定后，桿組的拆法和機(jī)構(gòu)的級別就一定了（）。(A)30、當(dāng)機(jī)械自鎖時，機(jī)械已經(jīng)不能運(yùn)動，所以此時機(jī)械所能克服的生產(chǎn)阻抗力為小于等于零的值（第 ３ 頁

共 3 頁。(A)）