机械创新设计实例+
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第十一章
第二节
机械创新设计实例
第一节 平动齿轮传动装置的创新设计案例分析 机构应用创新设计案例分析 第三节 箭杆织机打纬凸轮机构的创新设计 案例分析
本章主要用于自学,可讲一个具体实例说明即可
第一节 平动齿轮传动装置的创新设计案例分析
一、机构串联组合：
平行四边形机构与外齿轮机构进行串联组 合，由于外齿轮Z1随同连杆做平动，称为 平动齿轮传动机构。 设曲柄长度等于二齿轮中心距 LAB = O1O2 = r1+r2 = m（Z1+Z2）/2 根据机构瞬心原理，可有：
Z1
B VB
A P O1 C
Z2
O2
VP1 VP2
D
v p 1 v B 1 l AB 1 O 1 O 2
1 ( r1 r 2 ) 1
m ( z1 z 2 ) 2
v p 1 v p 2 2 r2 2
mz 2
2
Z1
B VB
A P O1 C
必须进行变异设计，将其作成中空状，设计结
果见图示。
B A
C
本章完
来自百度文库
B3
结构创新：用偏心轴代替平行四边形机构
实用机构爆炸图
总结：
该装置具有传动比大、体积小、结构紧凑、传动 效率高等特点。 研制过程中使用了机构的串联组合原理、并联组 合原理、相对运动原理、演化与变异原理以及机 构创新等创新方法。是机械创新设计的典型案例
第二节
机构应用创新设计案例分析
机构的应用创新设计是在不改变机构类型的前 提下，或者说在不改变机构运动简图的前提下 对机构的构件、运动副进行演化与变异设计， 得到完成特定功能的机械装置的设计过程；把 一个基本机构直接应用在满足机器工作要求的 场合，也是机构应用创新。所以机构的应用创 新是应用最广泛的创新设计方法。
Z2
O2
VP1 VP2
D
进行整理后，可有：
i12
z2 z1 z 2
平行四边形机构与外啮合齿轮组合后，可获得 增速机构。但外形尺寸过大，应用受到限制。
平行四边形机构与内啮合齿轮的串联组合
Z1
B C
A
VB
Z2
D
VP
根据机构瞬心原理，可有： i12
z2 z1 z 2
当二轮齿数差较小时，可获得大传动比的减速 机构。
B C
Z1
A
Z2
D
i12
z2 z 2 z1
当二轮齿数差较小时，可获得大传动比的减速 机构。
为平衡外齿轮的惯性力，采用三套互成120º 的
平动齿轮机构并联组合。
Z1
C1
B2 A B3 B1 C
3
Z2
C2
D
采用机构演化与变异原理，缩短机架尺寸，可 得到下列机构。
Z2
Z1
C1 B1 B2 A C3 D C2
转动副B进行销钉扩大，直到包含转动副A。为
增大转动副C处的强度，将转动副C也增大。由
于转动副C不能作整周转动，仅为摆动副，可将
其作成半圆状，但这时不能满足滑块与连杆的
运动约束条件。
B A
C
处理方法是将C处转动副上半部分再增大，使滑
块与连杆再形成一处转动副。为保证虚约束的
条件，C处的两个圆应为同心圆。滑块的形状也
并联组合原理的应用： 采用三套互成120º 的平动齿轮机构并联组合，可 三环减速器。
Z1
C1
B2 A B3 B1
Z2
C3 D C2
三环减速器的内齿轮做平动，不能减小尺寸和 重量，做平动的环板的惯性力的平衡难度大，难 以在高速下运转。
Z1
C1 B2 A B3 B1
Z2
C3 D C2
相对运动原理的应用： 采取外齿轮做平动，内齿轮输出，，可得到下图 的平动齿轮机构。 根据机构瞬心原理，可有：
第二节
机械创新设计实例
第一节 平动齿轮传动装置的创新设计案例分析 机构应用创新设计案例分析 第三节 箭杆织机打纬凸轮机构的创新设计 案例分析
本章主要用于自学,可讲一个具体实例说明即可
第一节 平动齿轮传动装置的创新设计案例分析
一、机构串联组合：
平行四边形机构与外齿轮机构进行串联组 合，由于外齿轮Z1随同连杆做平动，称为 平动齿轮传动机构。 设曲柄长度等于二齿轮中心距 LAB = O1O2 = r1+r2 = m（Z1+Z2）/2 根据机构瞬心原理，可有：
Z1
B VB
A P O1 C
Z2
O2
VP1 VP2
D
v p 1 v B 1 l AB 1 O 1 O 2
1 ( r1 r 2 ) 1
m ( z1 z 2 ) 2
v p 1 v p 2 2 r2 2
mz 2
2
Z1
B VB
A P O1 C
必须进行变异设计，将其作成中空状，设计结
果见图示。
B A
C
本章完
来自百度文库
B3
结构创新：用偏心轴代替平行四边形机构
实用机构爆炸图
总结：
该装置具有传动比大、体积小、结构紧凑、传动 效率高等特点。 研制过程中使用了机构的串联组合原理、并联组 合原理、相对运动原理、演化与变异原理以及机 构创新等创新方法。是机械创新设计的典型案例
第二节
机构应用创新设计案例分析
机构的应用创新设计是在不改变机构类型的前 提下，或者说在不改变机构运动简图的前提下 对机构的构件、运动副进行演化与变异设计， 得到完成特定功能的机械装置的设计过程；把 一个基本机构直接应用在满足机器工作要求的 场合，也是机构应用创新。所以机构的应用创 新是应用最广泛的创新设计方法。
Z2
O2
VP1 VP2
D
进行整理后，可有：
i12
z2 z1 z 2
平行四边形机构与外啮合齿轮组合后，可获得 增速机构。但外形尺寸过大，应用受到限制。
平行四边形机构与内啮合齿轮的串联组合
Z1
B C
A
VB
Z2
D
VP
根据机构瞬心原理，可有： i12
z2 z1 z 2
当二轮齿数差较小时，可获得大传动比的减速 机构。
B C
Z1
A
Z2
D
i12
z2 z 2 z1
当二轮齿数差较小时，可获得大传动比的减速 机构。
为平衡外齿轮的惯性力，采用三套互成120º 的
平动齿轮机构并联组合。
Z1
C1
B2 A B3 B1 C
3
Z2
C2
D
采用机构演化与变异原理，缩短机架尺寸，可 得到下列机构。
Z2
Z1
C1 B1 B2 A C3 D C2
转动副B进行销钉扩大，直到包含转动副A。为
增大转动副C处的强度，将转动副C也增大。由
于转动副C不能作整周转动，仅为摆动副，可将
其作成半圆状，但这时不能满足滑块与连杆的
运动约束条件。
B A
C
处理方法是将C处转动副上半部分再增大，使滑
块与连杆再形成一处转动副。为保证虚约束的
条件，C处的两个圆应为同心圆。滑块的形状也
并联组合原理的应用： 采用三套互成120º 的平动齿轮机构并联组合，可 三环减速器。
Z1
C1
B2 A B3 B1
Z2
C3 D C2
三环减速器的内齿轮做平动，不能减小尺寸和 重量，做平动的环板的惯性力的平衡难度大，难 以在高速下运转。
Z1
C1 B2 A B3 B1
Z2
C3 D C2
相对运动原理的应用： 采取外齿轮做平动，内齿轮输出，，可得到下图 的平动齿轮机构。 根据机构瞬心原理，可有：