变性创造原理在机械设计中的运用

变型（形、异）设计

——适应性设计变性创造原理在机械设计中的应用吕鲲本章的主要内容第一节产品的变型设计第二节机构的变异设计第三节构件的变异设计参考书钟廷修：《机械设计手册2第14篇快速响应变型设计和反求设计（第2版）》

吕仲文：《机械创新设计》第一节产品的变型设计概念：变型设计基于已有的工作原理，采用基本不变的结构方案，只按功能需求对具体结构进行局部调整，以产生适应性的变型产品。这类设计因工作原理不变，仅对局部结构或零件进行更新设计。意义变型设计在原有产品的基础上，按市场需求进行结构重组，它的实现过程可以最大限度地重用企业已有的成熟产品资源，具有很强的灵活性和适应性。可见，变型设计能迅速推出能满足不同用户需求的新产品，占领市场，增强企业的竞争能力。变型产品具有以下特点：1)多样灵活性根据市场需求，灵活地推出多种相应产品。2)迅速为适应市场竞争的需要推出产品要快。3)低廉在保证功能和质量的前提下成本要低，或确切地说性能价格比要低。基本原则和基本方法基本原则:在变型产品的设计中应贯彻标准化、通用化、系列化和模块化的原则基本方法：相似设计（系列化）和模块化设计

变型设计过程变型设计辅助系统寻找相似原型（实例库）结构变更以满足新的功能基于于PDM的的变变型型设设计计流流程程第二二节节机机构构变变异异（（性性））设设计计以已已知知机机构构为为基基础础，，通通过过对对机机构构的的结结构构元元素素进进行行变变化化或或改改造造，，使使机机构构产产生生出出新新的的运运动动特特性性和和使使用用功功能能的的设设计计称称为为机机构构的的变变异异设设计计。。机机构构变变异异设设计计是是变变性性创创造造原原理理在在机机构构创创新新设设计计中中的的具具体体应应用用。。措施施充分分利利用用或或改改变变构构件件的的属属性性来来创创新新机机构构的的措措施施可可以以归归纳纳为为以以下下几几点点：：（1））构构件件运运动动的的充充分分利利用用；；（2））改改变变机机架架的的位位置置；；（3））改改变变原原动动件件的的位位置置及及性性质质；；（4））运运动动副副的的变变异异1．．构构件件运运动动的的充充分分利利用用一般般情情况况下下是是主主动动轮轮输输入入运运动动，，从从动动轮轮输输出出一一个个转转动动。。能不不能能使使链链条条成成为为输输出出运运动动的的构构件件呢呢？？我国国古古时时候候的的农农用用水水车车利利用用在在链链上上安安装装刮刮水水板板来来抽抽水水；；现现代代工工业业生生产产的的流流水水线线常常用用链链来来输输送送工工件件或或物物料料。。用链链来来联联接接中中心心距距为为零零的的两两个个链链轮轮形形成成链链式式联联轴轴器器，，这这种种联联轴轴器器不不仅仅联联接接可可靠靠，，还还可可缓缓冲冲。。链传传动动链传传动动的的输输出出变变异异槽轮轮机机构构槽轮轮机机构构的的从从动动件件至至少少有有3个个槽槽，，即即最最大大转转度度为为120°要想想是是一一次次转转过过180度度怎怎么么办办？？链驱驱动动的的槽槽轮轮线圈圈绕绕制制机机的的排排线线机机构构一般般的的差差动动轮轮系系行星星轮轮系系的的输输出出变变换换2改改变变机机架架的的位位置置也称称机机构构倒倒置置四杆杆机机构构的的倒倒置置曲柄柄滑滑块块机机构构的的倒倒置置爬楼楼梯梯机机器器人人（（第第一一届届大大学学生生创创新新设设计计））链传传动动中中固固定定链链条条效效果果？？各种种履履带带运运输输车车辆辆的的行行走走机机构构可可以以看看成成是是将将链链传传动动机机构构倒倒置置而而设设计计制制成成的的。。由定定轴轴轮轮系系到到行行星星轮轮系系仿步步机机构构的的设设计计瓦特特链链瓦特特链链倒倒置置斯蒂蒂芬芬链链斯蒂蒂芬芬链链的的倒倒置置自动动卸卸料料（（凸凸轮轮机机构构的的倒倒置置））应用用举举例例（（纸纸盒盒成成型型））3改改变变原原动动件件的的位位置置及及性性质质改变变原原动动件件和和结结构构，，会会产产生生什什么么效效果果呢呢？？曲柄柄滑滑块块机机构构以曲曲柄柄为为原原动动件件？？以滑滑块块为为原原动动件件？？抓斗斗机机构构超越越离离合合器器等三三曲曲边边凸凸轮轮机机构构并联联加工工方方孔孔的的刀刀具具泵差动动轮轮系系的的无无级级变变速速装装置置原理理若两两个个电电机机的的转转速速都都是是735转转/分分，，其其中中一一个个电电机机为为调调速速电电机机，，则则该该机机构构是是一一个个效效率率很很高高的的无无级级变变速速器器。。变变速速范范围围在在0.823到到287.4之之间间。。（4））运运动动副副的的变变异异怎样样的的变变化化？？低副副到到高高副副连续续摆摆动动到到间间歇歇转转动动双转转块块机机构构转转化化为为十十字字滑滑块块和和万万向向联联轴轴节节运动动副副的的变变大大活塞塞式式水水泵泵扩大大后后展展直直移动动副副扩扩大大克服服死死点点高副副变变低低副副低副副变变高高副副高副副低低代代增加加辅辅助助结结构构可调调凸凸轮轮推杆杆可可换换的的凸凸轮轮机机构构第三三节节构构件件变变异异创创新新构件件变变异异的的主主要要目目的的1)改改善善机机构构运运动动的的不不确确定定；；2)解解决决机机构构由由于于结结构构原原因因无无法法正正确确运运动动问问题题；；3)开开发发新新功功能能；；4)开开发发新新机机构构；；5)改改善善机机构构的的受受力力状状态态，，提提高高构构件件强强度度或或刚刚度度数量量变变元元形状状变变元元材料料变变元元位置置变变元元联接接变变元元尺寸寸变变元元工艺艺变变元元1数数量量变变元元齿轮轮的的齿齿数数槽轮轮的的槽槽数数螺钉钉头头部部的的开开口口平键键到到花花键键2形形状状变变元元蜗轮轮蜗蜗杆杆数量量和和形形状状的的变变化化3材材料料变变元元滑动动轴轴承承的的轴轴承承套套离心心泵泵的的叶叶片片镀层层4位位置置变变元元5联联接接变变元元联接接变变元元有有两两层层涵涵义义：：一一是是联联接接方方式式的的变变化化，，如如螺螺纹纹联联接接、、焊焊接接、、铆铆接接、、胶胶接接及及过过盈盈联联接接等等；；二是是对对于于每每一一种种联联接接方方式式采采用用不不同同的的联联接接结结构构。。6尺尺寸寸变变元元钢丝丝钳钳7工工艺艺变变元元鸟巢巢床床冰柜柜变型型（（改改良良性性））设设计计的的特特点点改良良性性设设计计在在体体现现创创造造性性的的同同时时，，重重视视设设计计的的理理性性和和可可行行性性改良良性性设设计计保保证证了了产产品品的的更更新新换换代代，，具具有有一一定定的的继继承承性性改良良性性设设计计在在使使原原有有产产品品的的功功能能、、特特性性得得以以延延续续的的同同时时，，必必然然禁禁锢锢了了设设计计的的设设计计思思维维和和新新设设计计理理念念的的迸迸发发。。不能把变变型设计计看成是是对原有有产品简简单的改改良，要要融入尽尽量多的的创造性性思维。。设计举例例：锻压压机方案案吕仲文《《机械创创新设计计》P96作业：在手锯的的基础上上发挥你你的想象象力、运运用变异异创新设设计方法法