第四章 机构的演化变异与创新设计
机构的创新设计
电动玩具马的传动机构，其
由曲柄摇块机构安装在两杆机构 的转动构件4上组合而成。当机
构工作时分别由转动构件4和曲
柄1输入转动，从而使马的运动 轨迹是旋转运动和平面运动的叠
加，产生了一种飞奔向前的动态
效果。
4.2
工业机械手
机构的组合与实例分析
工业机械手的手指A为一开式运 动链机构，安装在水平移动的气缸B 上，而气缸B叠加在链传动机构的回 转链轮C上，链传动机构又叠加在“X” 形连杆机构D的连杆上，使机械手的 终端实现上下移动、回转运动、水平 移动以及机械手本身的手腕转动和手 指抓取的多自由度、多方位的动作效 果，以适应各种场合的作业要求。
4.2
机构的组合与实例分析
机构的组合方式可划分为以下4种：串联式机构组合、并联式 机构组合、复合式机构组合、叠加式机构组合。 机构的组合原理是指将几个基本机构按一定的原则或规律组合成 一个复杂的机构，这个复杂的机构一般有两种形式，一种是几种基本
机构融合，成为性能更加完善、运动形式更加多样化的新机构，被称
4.2
增程功能
机构的组合与实例分析
下齿条固定，当曲柄回转一周，齿条的行程又是 滑块的2倍。
4.2
机构的组合与实例分析
实现输出构件特定的运动规律
用于毛纺针梳 机导条机构上的椭 圆齿轮连杆机构。 前置机构是椭圆齿 轮机出非匀速转动； 中间串联一个齿轮 机构，用于减速； 后置机构是曲柄导 杆机构，将变为移 动，使输出构件5 实现近似的匀速移 动，以满足工作要 求。
4.2
机构的组合与实例分析
常用的基本机构可以胜任一般性的设计要求，随着生产的发展， 以及机械化、自动化程度的提高，对其运动规律和动力特性都提出了 更高的要求。这些常用的基本机构往往不能满足要求。为解决这些问 题，可以将两种以上的基本机构进行组合，充分利用各自的良好性能， 改善其不良特性，创造出能够满足原理方案要求的、具有良好运动和 动力特性的新型组合机构。
机械设计中的创新设计和机构构造优化
机械设计中的创新设计和机构构造优化机械设计一直是人类重要的发明之一，它的应用范围非常广泛，从最基础的渔网制作到最复杂的飞机制造都离不开它。
机械设计的主要目标是能够将一个机械系统的功能需求转换成机械零部件的构造，以此来实现功能的实现。
因此，机械创新设计和机构构造优化是机械设计中最重要的两个方面。
首先，机械创新设计是机械设计领域中的关键。
它是指通过对机械系统的分析、比较和创新性改进来改善机械系统的性能和效能，以此来实现机械系统的功能。
机械创新设计的核心是发现和实现新的机械功能，例如发明能够实现自动化控制的“洗碗机”、实现较高速度的“飞机”、“高铁”等。
在机械创新设计中，最重要的因素之一是创新性。
一种创意设计方案必须独特且有趣，而且可以快速实现。
同时，该方案必须符合现有工程实践。
除了创新性以外，机械创新设计还需要控制和分配资源。
资源不仅仅是塑料、钢铁等原材料，还包括时间、成本和人力资源等。
因此，在创新设计中需要决定哪些方案是最重要的，哪些方案需要付出更多的努力和资源。
同时，机械创新设计中最困难的是在新的设计方案中综合考虑效率、质量、安全、生产成本等不同的要素。
因此，对于机械创新设计而言，需要具备娴熟的技能和深厚的实践经验。
其次，机注构造造优化是机械设计领域中的重要方面。
构造的选择对机械系统的性能和效率至关重要，它影响着机械的功能、质量和可靠性。
在机构构造优化中，关键因素之一是性能。
机械系统的性能能够通过提高系统的传动效率和减少系统的摩擦来提高。
例如，在工业机器人上，可通过降低机器手臂的摩擦来提高其传动效率。
同时，通过机械系统的优化，还可提高系统的动态响应和精度，使其更符合生产需求。
除了性能以外，机构构造优化还需要考虑成本、可靠性和安全等方面。
机械系统的成本主要受到材料和制造成本的影响，而可靠性和安全则是机械系统的基本特征之一。
由此可见，机械设计中，优秀的创新设计和机构构造优化是非常必要的，能够在机械系统的功能和质量上产生积极影响。
机械创新设计复习手册
机械创新设计复习手册第一章绪论第一节创新与创新方法1、发现是指原本早已存在的事物，经过人们不断努力和探索后被人们认知的具体结果。
2、发明是指人们提出或完成原本不存在的、经过人们不断努力和探索后提出的或完成的具体结果。
3、创造也是一种完成新成果的过程，但可能具有一定的参照物，而不强调原本不存在的事物。
4、创新是指提出或完成具有独特性、新颖性和实用性的理论或产品的过程。
5、创新与创造关系：无本质差别，创新是创造的具体实现。
但创新更强调创造成果的新颖性、独特性和实用性。
6、从创新内容分，创新分为知识创新、技术创新、应用创新。
技术创新：针对具体的事物，提出并完成具有新颖性、独特性和实用性的新产品的过程。
应用创新：把已存在的事物应用到某个新领域，并发生很大的社会与经济效益的具体实现过程。
7、创新方式：其一是由无到有的创新，其二是由有到新的创新。
8、设计指根据社会或市场的需要，利用已有的知识和经验，依靠人们思维和劳动，借助各种平台（数学方法、实验设备、计算机等）进行反复判断、决策、量化，最终实现把人、物、信息资源转化为产品的过程。
9、创新设计：是指在设计领域中，提出的新的设计理念、新的设计理论或设计方法，从而得到具有独特性和新颖性的产品。
10、机械创新设计：是指机械工程领域内的创新设计，它涉及机械设计理论与方法的创新、制造工艺的创新、材料及其处理的创新、机械产品维护及管理的创新。
第二节常规设计、现代设计与创新设计1、机械设计方法可以分为正向设计和反向设计，正向设计可以分为常规设计、现代设计和创新设计。
2、常规机械设计方法是依据力学和数学建立的理论公式和经验公式为先导，以实践经验为基础，运用图表和手册等技术资料，进行设计计算、绘图和编写设计说明书的过程。
3、现代设计方法强调以计算机为工具，以工程软件为基础，运用现代设计理念进行的机械设计。
4、机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术知识，进行创新构思、设计出具有新颖性、创造性及实用性机械产品的一种实践活动。
构件形状变异与创新设计
与创新设计
块状构件的演化与变异
二杆状构件的尺寸演化与变异
一避免构件之间的运动干涉
三满足特定的工作要求
四
转动导杆机构机架AB尺寸加大,得到摆动导杆机构杆状构件的尺寸演化与变异
一
十字滑块连轴器
a图是双转块机构示意图，块1转动，通过连杆2将转动传递给3,4
为机架。
A、B为两个固定的转动副，按原机构的结构形状，两个转块无法实现整圆回转。
若分别将1、2、3构件的形状改变成含有滑槽和凸榫的圆盘形状，则构造了一个十字滑块联轴器。
如图b连杆2变成了图b所示的两面各有矩形条状凸榫的圆盘，且两凸榫的中心线互相垂直，并通过圆盘中心，1和3上个开一个凹槽，机架支撑两个固定转轴4，当1盘转动时，3盘以同样的速度转动。
十字滑块连轴器
启闭公交车门的曲柄滑块机构中，为避免曲柄与启闭
机构箱体发生碰撞，把曲柄做成弯臂状。
A B
C
在摆动凸轮机构中，为避免摆杆与凸轮廓线发生运功干涉，经常把摆杆做成曲线状或弯臂状。
摆块机构ABC，块3作成杆状，杆状构件2作成块状，
得到图示摆动导杆机构。
插齿机牛头刨床
此处先后插入两个视频：
1.插床导杆机构
2.牛头刨机构（需要录屏）
曲柄滑块机构中构件形状变异，曲柄与连杆均置于空心滑块内部，该机构可驱动大面积的块状物体。
谢谢观看。
4机械创新设计_第四章 机构的创新设计_2
若使： 3 0 ，则： 1 2 (1 i13 ) 。 对机构按照不同的运动规律要求进行综合时，主要的设计 问题是确定 1 齿轮和 3 齿轮的齿数比，以及附加的四连杆 机构尺寸综合问题。
Page16
4.2.3.2 实例分析
机械创新设计
1. 实现特定的运动规律 特定的运动规律包括任意角度的转位，停歇，逆转， 连架杆的函数运动要求，浮动杆的轨迹要求，以及急 回特性等运动规律。 图4-78(a)所示为一封闭式组合的齿轮连杆机构。中心 轮1，行星轮2和系杆3组成了差动齿轮机构；附加机构 为曲柄滑块机构 ABC 。主动构件为系杆 3 ，连杆BC 与行 星 轮 2 并 接 ， 输 出 构 件 为 中 心 轮 1 。 当 BC=2AB ， z2/z1=4/5时，中心轮 1 输出的运动线图 4-78(b) 所示。 从图中可以看出，当主动构件 3转动一周时，从动轮1 步进转角为72º，并且在转位的开始和终结位置出现逆 转。 设计这种机构时，步进转位角的大小，逆转角度的大 小，停歇时间的长短，可以通过选择不同的齿数比， 以及连杆机构中不同杆长比来实现。
Page11
机械创新设计
Page12
2. 以差动凸轮机构为基础机构
机械创新设计
二自由度的差动凸轮机构常见的结构组成如图 4-75 所示。 其中图(a)构件2为浮动杆，构件2与连架杆3可以组成转动 副，也可以组成移动副；连架杆3与机架可以组成转动副， 也可以组成移动副。图(b)是凸轮为浮动构件；若将图 (b) 中的机架长度缩短至零，就演变成图(c)的结构。 单自由度的附加机构若是连杆机构，则构成了凸轮连杆 机构；若是齿轮机构，则构成了凸轮齿轮机构。
Page3
机械创新设计
图 4-67 所示是活塞机的齿 轮杠杆机构。其中两个尺 寸相同的曲柄滑块机构 ABE和CDE并联组合，同时 与齿轮机构串联。AB和CD 与气缸的轴线夹角相等， 并且对称布置。齿轮转动 时，活塞沿汽缸内壁往复 移动。若机构中两齿轮与 两个连杆的质量相同，则 气缸壁上将不会受到因构 件的惯性力而引起的动压 力。
4机构创新设计
4机构创新设计背景：随着社会的不断发展，人们对于机构的需求也在发生着变化。
传统机构的运作模式已经无法满足人们的需求，因此需要进行创新设计，以适应新的发展趋势。
问题：1.传统机构的办公环境单调枯燥，缺乏活力和创造力。
2.传统机构对于员工的激励机制和培训机制不够完善，导致员工积极性不高。
3.传统机构的组织结构和沟通方式过于僵化，影响工作效率和创新能力。
解决方案：1.创新办公环境：-设立开放式办公区域：为员工提供自由交流的环境，增强协作和创造力。
-倡导多元化：设置舒适的休息区、娱乐区，提供健身设施，增加员工的工作和生活平衡感。
-引入自然元素：增加绿植、自然光等，改善室内环境，增加员工的工作积极性。
2.激励机制和培训机制：-设置激励机制：根据员工的工作表现设立激励奖励机制，提高员工的工作积极性。
-提供培训机会：为员工提供多样化的培训机会，帮助员工不断学习提升，增加职业发展机会。
3.组织结构和沟通方式：-扁平化组织结构：取消繁杂的层级关系，减少决策层次，提高组织反应速度和灵活性。
-强调沟通和协作：建立良好的沟通渠道，鼓励员工分享创新想法和意见，促进团队协作和工作效率。
实施步骤：1.建立创新设计团队：由多个专业人士组成，包括设计师、人力资源专员等。
2.调研和分析现有机构的问题：通过问卷调查、面试等方式了解员工的需求和意见。
3.制定创新设计方案：根据调研结果和问题分析，制定创新设计方案，并与团队成员进行讨论和修改。
4.实施创新设计：根据方案，逐步进行实施，包括改善办公环境、制定激励机制和培训计划，并调整组织结构和沟通方式。
5.监测和评估：定期进行评估，通过反馈和调查了解创新设计的效果和员工的反应，并进行必要的调整和改进。
效果评估：1.员工满意度调查：通过问卷调查了解员工对于创新设计的满意度和反馈意见。
2.工作效率提高：通过比较改善前后的工作效率，来评估创新设计的效果。
3.创新能力提升：通过员工的创新意见和新项目的推出来评估创新设计的效果。
第四章 机构的演化变异与创新设计
寸等进行变换，从而设计出具有不同功用的新机构的过程，称 为机构的演化。
2、机构的变异 以某一基本机构为原始机构，对其运动副性质、形状或
尺寸进行变换，在不改变机构类型的前提下达到改善或提高 机构传力性能的机构设计过程，称为机构的变异。
第4章机构的演化、变异与创新设计
第4章机构的演化、变异与创新设计 二、满足特定的工作要求
A图曲柄摇块机构，块3作成杆状，杆2作成块状，到图b摆动导杆
机构
插齿机
牛头刨床
第4章机构的演化、变异与创新设计 导路和滑块做成曲线状，曲率中心按工作需要确定
曲柄滑块机构
曲柄曲线滑块机构
（圆弧门窗启闭装置）
曲柄与连杆均置于空心滑块内部，可驱动大面积块状物移动
曲柄滑块机构
第4章机构的演化、变异与创新设计
二、移动副的变异设计 转动副变异
移动滑块的扩大
滑块形状的变异
滑块扩大适合应 用在剪床或压床之 类的工作装置中。
滑块扩大示意图
第4章机构的演化、变异与创新设计 移动副的形状变异
滚动导轨代替滑动导轨是常见的移动副变异设计
第4章机构的演化、变异与创新设计
第四节 运动副的等效变换与创新设计 一、空间运动副与平面运动副的等效变换 二、高副与低副的等效变换 三、滑动摩擦副与滚动摩擦副的等效代换
高副低代应满足的条件： 代替前后机构的自由度完全相同 代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度完全相同
第4章机构的演化、变异与创新设计 例子：图4-17
O2 O1
A B
O2 O1
A B
O2
O1
A B
O2
O1
创新设计课件第六讲
一、构件的运动性质演化变异
这里主要指某些构件进行往复运动时, 可以仅利用其单程的运动性质,再进步改变构件的形状以实现这个单程运 动间歇地重复再现,从而演化出新的机 构。 图⒌19a是一个摆动导杆机构，如 果用滚滑移动副代替移动副,则就变成 了图b所表示的机构。
如果以B点位置,即垂直位置为分界线,把 滚滑副的槽分割成两部分。一部分如图c所 示,当滚子位于槽内时,曲柄AB转动,导杆OB 反向摆动。若滚子脱离摆槽,则运动就中断。 为避免这种现象发生,可改变摆杆的形状,即 设计一个沿以OB为半径的轨迹圆上开了四 个均布相同槽的圆盘,使得滚子在脱离一个 槽后,相隔一段时间又进入了另一个槽,就把 连续的转动转换成间歇的转动,摆动导杆机 构也就变异成外槽轮机构。被分割的另一部 分如图d所示。按照前面同样的作法,也可以 变异成内槽轮机构。
二、改变构件的结构形状和尺 寸 1.平行四边形机构的变异
图5-20a是平行四边形机构,是双曲柄机构 的一特例。但当机构运动到四个构件为一直 线位置时,机构处于死点位置,致使机构运动不 确定。改变这种状态须对机构加以适当的约 束,使其运动确定。采用两个以上相同机构的 组合,如图b所示。若曲柄上的各活动销轴铰接 在同一个圆盘上,如A和D点,B和E点分别铰接 在圆盘1和3上,并且进一步的缩短机架4的尺 寸,则变成了图c的形状。这是一种平行四边形 联轴器。
3.螺旋副
螺旋副一般是由互相旋合的螺杆和螺母 组成。从其剖面看螺纹形状有矩形、梯形、 锯齿形、圆形和三角形等,可用于传动、微调、 增力、联接等,既简单又可靠。若从螺旋副旋 转推进工作原理思维,把组成螺旋副的两个运 动副元素之一,螺杆的剖面形状设计成一个有 利于推进流体或粉状物料的叶片形状,将其密 闭圆筒状容器内,这样就构造了一种旋转推进 的螺旋输送器(物料相当于螺母),用于各种螺 杆泵、挤出机等机械设备中。图5-18就是一 种螺旋推进器的示意简图。
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四、移动副的结构变化
滚动导轨代替滑动导轨是常见的移动副变异设计
第4章机构的演化、变异与创新设计
第四节
运动副的等效变换与创新设计
一、空间运动副与平面运动副的等效变换 二、高副与低副的等效变换
三、滑动摩擦副与滚动摩擦副的等效变换
第4章机构的演化、变异与创新设计
一、空间运动副与平面运动副的等效变换
常用的空间机构有球面副、球销副和圆柱副。其中圆柱副主 要用于从动件的连接，对机构创新设计来说，不需要替换 球面副出现在主动件连接处，机构的运动控制难以控制。 利用三个轴线相交的转动副代替一个球面副
2)高副元素为两任意曲线时:
曲率圆 r2 C O2 2 B A n O1 1 4 3 O2 2 B
1
r1 O1
n 3
A
a) 任意曲线轮廓高副机构 b)
第4章机构的演化、变异与创新设计 3)高副元素为直线和任意曲线时: C 2 B 3
b)
O2
4
1
O1 A
C
2 A B
1
O1
3
a) 若高副两元素之一为一直线 (如图a)，则因其曲率中心在无穷 远处，所以这一端的转动副将转 化为移动副，其瞬时代替机构如 图b或图c：
书中例子：图4-17
O2 O1
A B
O2 O1
A B
O2 O1
A
O1
A
B
O2
B
第4章机构的演化、变异与创新设计
三、滑动摩擦与滚动摩擦副的等效变换
滑动导轨 普通螺旋
滚柱导轨 滚珠螺旋
第4章机构的演化、变异与创新设计
思考题与复习题：
1、（了解）机构演化与变异的概念 2、机构演化变异的方法都有哪些？ 3、书中机架变换、构件形状变异等创新设计的例子（一、二节）。 4、分清楚图4-12的机构演化实例是什么机构。 5、空间运动副与平面运动副的等效替换。 6、高副低代的方法。
第4章机构的演化、变异与创新设计
第一节 机架变换与创新设计
一、低副机构的机架变化 1、四杆机构的机架变换 2、一个移动副四杆机构的机架变换（曲柄滑 块） 3、两个移动副四杆机构的机架变换 二、高副机构的机架变化
第4章机构的演化、变异与创新设计
一、低副机构的机架变换
(1)铰链四杆机构
C B B C B C
C
2
C
3 2
B
1
B D A
1 4 双曲柄机构
3
A
4 曲柄摇杆机构
D
第4章机构的演化、变异与创新设计
2、机构变异方法：
（1）改变机构中运动副的尺寸 （2）改变机构中运动副的形状
B C
创新设计
3、机构演化与变异的差别
相同点：都是首先选定以某一基本机构为原始机 构。 区别： 机构演化变换后可得到具有不同性质的 新机构；机构变异后得到的机构类型不 改变。
在平面机构中进行高副低代时,为满足条件1)和2),只要 用1个虚拟构件分别与两高副构件在过接触点的曲率中心 处以转动副相联即可.
第4章机构的演化、变异与创新设计
高副低代的几种情况(举例) :
1)高副元素为两圆时:
1 n A 3
a)
2 O1 r1 O2
r2
B
n
4 1 2 B 3
b)
A
第4章机构的演化、变异与创新设计
球面副
球销副
圆柱副
第4章机构的演化、变异与创新设计
一、空间运动副与平面运动副的等效变换
R S
1 2
z电机3
3
S
4
R x电机1
y电机2
空间机构原动件与机架连接为球面副S时,三自
由度运动很难控制，采用三个互成垂直布置的
转动副R可代替球面副。
第4章机构的演化、变异与创新设计
二、高副与低副的等效变换
1）低副： 两构件以面接触组成的运动副 2）高副： 两构件点、线接触组成的运动副。 自由度数 每个活动件 3 约束数 0
插齿机 牛头刨床
第4章机构的演化、变异与创新设计 曲柄滑块机构中构件形状变异
第4章机构的演化、变异与创新设计
第三节
运动副的演化、变异与创新设计
一、转动副的变异设计 二、移动副的变异设计
第4章机构的演化、变异与创新设计
一、转动副的变异设计
偏心盘机构
转动副的尺寸变化
第4章机构的演化、变异与创新设计
第4章机构的演化、变异与创新设计
第二节
构件形状变异与创新设计
一、杆状构件的尺寸演化与变异
二、块状构件的演化与变异
三、避免构件之间的运动干涉
四、满足特定的工作要求
第4章机构的演化、变异与创新设计
一、杆状构件的尺寸演化与变异
转动导杆机构机架AB尺寸加大,得到摆动导杆机构
第4章机构的演化、变异与创新设计
（5）凸轮机构的机架变换
直动从动件盘形凸轮机构
转 动 直 动 从 动 件 盘 形 凸 轮 机 构
第4章机构的演化、变异与创新设计
（6）间歇运动机构的机架变换
拨盘 槽轮 槽轮
拨盘固定
A A:拨盘自转,槽轮间歇自转
B
B:槽轮随系杆公转,又做间歇性自转
第4章机构的演化、变异与创新设计
6、创新实例分析
Z1、Z2、Z3为定轴轮系，固定齿轮Z1，得到一个行星轮系 固定齿轮Z3，又可得到一个行星轮系，这时可得到三种不 同的传动比。这是行星传动变速的基本原理。
旋 转 式 水 泵
图4-12 c
第4章机构的演化、变异与创新设计 机构演化实例
曲 柄 滑 块 泵
图4-12 d
第4章机构的演化、变异与创新设计
二、移动副的变异设计
曲柄滑块机构ABC的变异
移 动 滑 块 的 扩 大
B处转动副尺寸扩大,C处转动副尺寸扩大。 滑块尺寸与形状变化（中空）
第4章机构的演化、变异与创新设计
B
转动副B扩大
C
A
机架变换
B
演 化 曲柄滑块机构
C
变异 曲柄滑块机构
A
演化 曲柄滑块机构
转动导杆机构
第4章机构的演化、变异与创新设计
二、机构演化、变异与机构创新设计
1、机构演化方法：
（1）改变机构中的机架（以不同的构件作为机架） （2）改变机构中运动副的性质（高副与低副的演化）
（3）改变机构中构件的尺寸
每个低副
每个高副
1
2
2
1
第4章机构的演化、变异与创新设计
二、高副与低副的等效变换
高副低代应满足的条件： 代替前后机构的自由度完全相同 代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度完全相同 替代方法:
为满足条件1):用1个构件、2个低副替代1个高副; 为满足条件2):以上2个低副在机构中的位置唯一确定.
结论:
A
D
A
D
A
D
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构
第4章机构的演化、变异与创新设计 B
C
曲柄滑块机构
A
B C
转动导杆机构
A B C
曲柄摇块机构
A
B
C
(2) 曲 柄 滑 块 机 构
移动导杆机构
A
第4章机构的演化、变异与创新设计
(3)含有两个移动副的四杆机构
双滑块机构
双转块机构
正弦机构
B
B
B
B
A
A A A
二、块状构件的演化与变异
双转块机构
十字滑块连轴器
第4章机构的演化、变异与创新设计
三、避免构件之间的运动干涉
B
A
C
启闭公交车门的曲柄滑块机构中，为避免曲柄 与启闭机构箱体发生碰撞，把曲柄做成弯臂状
第4章机构的演化、变异与创新设计
四、满足特定的工作要求
杆块形状变异 摆块机构ABC，块3作成杆状，杆状构件2作成 块状，得到图示摆动导杆机构。
铰链四杆机构ABCD的转动副尺寸扩大
该变异增强了 强度和刚度
转动副B的尺寸扩大包括A ,转动副C的尺寸扩大包括B
转动副D的尺寸扩大包括C
第4章机构的演化、变异与创新设计 机构演化实例 旋转式水泵由相位依次相差90°的四个双曲柄机构组成。当原 动曲柄1作等角速度转动时，连杆2带动从动曲柄3作周期性变 速转动，因此相邻两从动曲柄（隔板）间的夹角也周期性变化。 转到右边时，相邻二隔板间的夹角及容积增大，形成真空，于 是从进水口吸水；转到左边时，相邻二隔板的夹角及容积变小， 压力升高，从出水口排水，从而起到泵水的作用
第4章机构的演化、变异与创新设计
第四章
机构的演化、变异与创新设计
前言 机构演化与变异的概念 第一节 机架变换与创新设计
第二节 构件形状变异与创新设计
第三节 运动副形状变异与创新设计
第四节 运动副等效代换与创新设计
第4章机构的演化、变异与创新设计
前言
机构的演化与变异的概念
一、机构演化与变异的概念 1、机构的演化 以某一基本机构为原始机构，对其机架、 运动副和构件尺寸等进行变换，从而设计出具
C 4
1
A
3
c)
2
B
第4章机构的演化、变异与创新设计 4）高副元素为点和任意曲线时:
若高副两元素之一为一点(如下图a)，则因其曲率半径为零，所以曲率中 心与两构件的接触点C重合，其瞬时代替机构如图b：
B
3 2
n
C
B
3
2
(O2) O1 1 n A A
O2
4
1
O1
a)
b)
第4章机构的演化、变异与创新设计
第4章机构的演化、变异与创新设计
四杆 机构种类繁多，但是都可看作由铰链四杆 通过机架变换、运动副变换和尺寸变换演化而