机械创新设计及图例 第二版

机械设计领域的理论和技术不断进步，为进一步提升综合创新能力，结合广大读者的反馈意见，《机械创新设计及图例》（第二版）在延续2018年第一版“既有单一机构的创新设计，又有组合机构的创新设计；既有机构的创新设计又有结构的创新设计；图例和文字结合，形象直观，便于理解”特点基础上，增加了大量组合机构、仿生机械、TRIZ理论指导下的创新机械等设计图例，同时为深化创新理论与方法的应用，引入了具有自主知识产权的创新设计作品。 本书内容更加全面，由第一版的4篇8章增至4篇10章，广泛列举了330多个机构创新设计实例、机械结构创新设计图例及综合性创新设计应用实例。 本书可以作为机械创新设计的实用参考手册，供机械设计人员及相关技术人员学习、查阅和参考，还可以作为机械设计类辅助教材，满足机械工程专业学生课程设计、毕业设计、创新竞赛使用需求。

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第1篇机械创新设计基础 第1章绪论002 1.1创新与创新方法002 1.1.1创新的概念002 1.1.2创新方法003 1.2常规设计、现代设计与创新设计006 1.2.1常规设计006 1.2.2现代设计007 1.2.3创新设计007 1.3创新教育与人才培养008 1.3.1创新教育是改革的主旋律008 1.3.2创新能力是人才培养的核心008 第2章机械创新设计概述011 2.1机械创新设计的内容011 2.1.1有关机构的几个名词术语011 2.1.2机构创新设计的内容012 2.2机械创新设计的一般原则014 2.3常用基本机构的特性及一般评价019 第2篇机械机构创新设计与图例 第3章机构的创新设计方法023 3.1机构创新的组合原理023 3.1.1串联式组合机构的创新设计023 3.1.2并联式组合机构的创新设计026 3.1.3复合式组合机构的创新设计029 3.1.4叠加式组合机构的创新设计031 3.1.5机构组合创新的功能——技术矩阵法031 3.2机构创新的变性原理034 3.2.1通过构件变异创新机构034 3.2.2通过运动副的变异创新机构047 3.3机构创新的移植原理067 3.4机构创新的还原原理070 3.5机构创新的其他原理和方法076 第4章机构创新设计及图例080 4.1平面连杆机构及创新设计图例080 4.1.1连杆运输机构创新设计图例080 4.1.2埃文斯连杆机构创新设计图例081 4.1.3纺织单元创新设计图例082 4.1.4实现加速减速直线行程的连杆创新设计图例（1）082 4.1.5实现加速减速直线行程的连杆创新设计图例（2）082 4.1.6实现加速减速直线行程的连杆创新设计图例（3）083 4.1.7实现加速减速直线行程的连杆创新设计图例（4）083 4.1.8实现加速减速直线行程的连杆创新设计图例（5）083 4.1.9光学仪器用正反转180 °工作台创新设计图例083 4.1.10堆料设备主体机构创新设计图例084 4.1.11汽车自动卸料机构创新设计图例084 4.1.12摩托车尾部悬挂装置创新设计图例085 4.1.13双肘杆穿孔器创新设计图例086 4.1.14打字机驱动机构创新设计图例087 4.1.15杆系驱动机构创新设计图例087 4.1.16空间曲柄机构的创新设计图例087 4.1.17椭圆滑块驱动创新设计图例087 4.1.18石头破碎机创新设计图例088 4.1.19铆钉机器创新设计图例088 4.1.20铆接机创新设计图例088 4.1.21实现间歇运动的连杆组合创新机构图例089 4.2凸轮机构及创新设计图例089 4.2.1凸轮机构从动件创新设计图例089 4.2.2自动进给凸轮机构创新设计图例090 4.2.3滑动凸轮机构创新设计图例090 4.2.4双面凸轮机构创新设计图例090 4.2.5不完整凸轮机构创新设计图例091 4.2.6槽凸轮机构创新设计图例091 4.2.7运动转化凸轮机构创新设计图例091 4.2.8旋转斜盘凸轮机构创新设计图例091 4.2.9变速滑动凸轮机构创新设计图例092 4.2.10歇停凸轮机构创新设计图例092 4.2.11凸耳凸轮机构创新设计图例092 4.2.12增程凸轮机构创新设计图例092 4.2.13往复凸轮分度机构创新设计图例093 4.3齿轮机构及创新设计图例093 4.3.1内摆线机构创新设计图例093 4.3.2齿轮行程放大创新设计图例094 4.3.3控制泵行程的摆线齿轮机构创新设计图例094 4.3.4万向齿轮传动机构创新设计图例（1）095 4.3.5万向齿轮传动机构创新设计图例（2）096 4.3.6万向齿轮传动机构创新设计图例（3）096 4.3.7齿轮齿条倍增机构创新设计图例096 4.3.8悬臂支撑机构创新设计图例096 4.3.9倾斜槽中运送齿轮机构创新设计图例097 4.3.10具有安全机构的攻螺纹装置创新设计图例098 4.3.11齿轮齿条驱动机构创新设计图例098 4.3.12调速器非圆齿轮机构创新设计图例098 4.3.13齿轮齿条式上下料机构创新设计图例099 4.4轮系及创新设计图例100 4.4.1实现运动转换的齿轮系统创新设计图例100 4.4.2齿轮和摩擦圆盘组成的快速反转传动装置创新设计图例100 4.4.3齿条串联大行程机构创新设计图例101 4.4.4利用齿轮自转和公转运动构成的机械手创新设计图例101 4.4.5印刷机输纸机构创新设计图例102 4.4.6机床转位机构创新设计图例103 4.4.7导弹控制离合器创新设计图例103 4.4.8平行移动机构创新设计图例104 4.4.9制灯泡机多工位间歇转位机构创新设计图例104 4.4.10重载长距离转位分度机构创新设计图例104 4.4.11行星搅拌机构创新设计图例105 4.4.12计数机构创新设计图例105 4.5间歇运动机构及创新设计图例107 4.5.1速换双凸轮机构创新设计图例107 4.5.2双推杆式圆柱凸轮机构创新设计图例108 4.5.3蜗杆凸轮机构创新设计图例108 4.5.4端面螺线凸轮机构创新设计图例109 4.5.5连杆齿轮凸轮机构创新设计图例109 4.5.6单侧停歇凸轮机构创新设计图例110 4.5.7不等速回转机构创新设计图例110 4.5.8快速转位机构创新设计图例111 4.5.9特殊行星轮创新设计图例112 4.5.10带瞬心线附加杆的不完全齿轮机构创新设计图例112 4.5.11连杆齿轮单侧停歇机构创新设计图例112 4.5.12齿轮连杆摆动双侧停歇机构创新设计图例114 4.5.13齿轮摆杆双侧停歇机构创新设计图例114 4.5.14利用摩擦作用的间歇回转机构创新设计图例114 4.5.15凸槽凹轮槽轮机构创新设计图例115 4.5.16双轨槽轮机构创新设计图例115 4.5.17槽轮机构输入构件创新设计图例116 4.5.18改进的槽轮传动机构创新设计图例（1）116 4.5.19改进的槽轮传动机构创新设计图例（2）116 4.5.20不规则槽轮驱动机构创新设计图例117 4.5.21车床刀架转位槽轮机构创新设计图例117 4.5.22主动轴由离合器控制的槽轮分度机构创新设计图例118 4.5.23利用摩擦作用实现间歇回转的槽轮机构创新设计图例118 4.5.24圆筒锁装置间歇传动机构创新设计图例118 4.5.25改进棘轮机构创新设计图例119 4.5.26带有棘轮的保险机构创新设计图例119 4.5.27警报信号发生棘轮机构创新设计图例120 4.5.28杠杆棘轮电磁式送带机构创新设计图例120 4.5.29自动改变进给量的木工机床棘轮机构创新设计图例121 4.5.30棘轮转换机构创新设计图例121 4.6螺旋机构及创新设计图例121 4.6.1螺杆块式制动器创新设计图例121 4.6.2镗刀头的固定机构创新设计图例121 4.6.3简易拆卸器创新设计图例122 4.6.4带有微调装置的刀杆创新设计图例122 4.6.5消除进给丝杠间隙机构创新设计图例123 4.6.6由螺母钢珠丝杠组成的高效螺旋副创新设计图例123 4.6.7滚珠螺旋机构创新设计图例123 4.7挠性传动机构及创新设计图例124 4.7.1带锯机创新设计图例124 4.7.2行星带传动机械手臂创新设计图例125 4.7.3自行车创新设计图例126 4.7.4双链辊筒输送机创新设计图例127 4.7.5链传动配气机构创新设计图例128 4.7.6叉车起升机构创新设计图例128 4.7.7用于非圆外壳的焊料夹具创新设计图例129 4.7.8链传动中减少跳动机构创新设计图例129 4.7.9汽车风窗玻璃清洗装置创新设计图例131 第5章机构组合创新设计及图例132 5.1机构组合的基本概念132 5.1.1基本机构的应用132 5.1.2常用机构组合方法134 5.2机构组成原理与创新设计135 5.2.1Ⅱ级杆组的类型135 5.2.2Ⅲ级杆组的类型136 5.2.3机构组成原理与机构创新设计137 5.2.4创新设计示例137 5.2.5利用机构组成原理进行机构创新设计的基本思路140 5.3机构组合方式分析141 5.3.1机构的串联组合141 5.3.2机构的并联组合141 5.3.3机构的叠加组合142 5.3.4机构的反馈组合143 5.3.5机构的复合组合143 5.4组合机构创新设计图例144 5.4.1实现从动件两次动程六杆机构创新设计图例144 5.4.2冲床双曲柄机构创新设计图例144 5.4.3回转半径不同的曲柄联动机构创新设计图例145 5.4.4绣花机挑线刺布机构创新设计图例145 5.4.5天线测试转台创新设计图例147 5.4.6包装盒子顶封盖机构创新设计图例147 5.4.7自动包装机创新设计图例149 5.4.8浮动盘式等速输出机构创新设计图例149 5.4.9钢球直槽式等速输出机构创新设计图例150 5.4.10凸轮控制的行星轮系创新设计图例150 5.4.11传动机构创新设计图例151 5.4.12送纸包装联动光电控制自动停车装置创新设计图例151 5.4.13槽轮机构改善运动特性创新设计图例152 5.4.14蜂窝煤机创新设计图例152 5.4.15曲柄垂直运动机构创新设计图例153 5.4.16步进送料机构创新设计图例153 5.4.17抽油机增量创新设计图例153 5.4.18假肢膝关节创新设计图例154 5.4.19飞剪机创新设计图例155 5.4.20可调停歇时间八杆机构创新设计图例155 5.4.21车床反馈机构创新设计图例156 5.4.22圆刻度机补偿机构创新设计图例157 5.4.23铁板输送机构创新设计图例157 5.4.24深拉压力机创新设计图例158 5.4.25滚齿机运动补偿机构创新设计图例158 5.4.26电阻压帽机创新设计图例159 5.4.27曲柄滑块增力创新设计图例160 5.4.28香烟包装机推烟创新设计图例160 5.4.29齿轮连杆增程机构创新设计图例160 5.4.30振摆式轧钢机轧辊驱动装置中齿轮连杆组合机构创新设计图例161 5.4.31洗瓶机推瓶机构创新设计图例162 5.4.32蜗杆-凸轮运动合成创新设计图例162 5.4.33飞机襟翼操纵机构创新设计图例163 5.4.34双滑块驱动机构创新设计图例163 5.4.35带自动送料功能的冲压机构创新设计图例163 5.4.36仪表指示机构创新设计图例164 5.4.37飞机用膜盒式高度表创新设计图例164 5.4.38深拉压力机齿轮-连杆机构创新设计图例165 5.4.39凸轮程序控制装置创新设计图例165 5.4.40滚齿机工作台校正机构创新设计图例165 第6章仿生原理及创新设计图例167 6.1仿生学与仿生机械学简述167 6.1.1仿生学简介167 6.1.2仿生机械学简介168 6.1.3仿生机械学中的注意事项168 6.2仿生创新及仿生创新设计步骤169 6.2.1仿生创新的原理原则169 6.2.2机械仿生创新原理170 6.2.3仿生创新设计步骤170 6.3仿生机构及创新设计图例171 6.3.1手爪平行开闭的机械手创新设计图例171 6.3.2柔软手爪创新设计图例171 6.3.3机械手抓取机构创新设计图例172 6.3.4利用弹簧螺旋的弹性抓取机构创新设计图例173 6.3.5具有弹性的抓取机构创新设计图例173 6.3.6立体抓取机构创新设计图例173 6.3.7扁平圆盘类工件供料擒纵机构创新设计图例174 6.3.8行星带传动机械手臂创新设计图例174 6.3.9气动管道爬行器创新设计图例176 6.3.10肢类机械实用机器人创新设计图例177 6.3.11蜘蛛机器人创新设计图例177 6.3.12悬崖机器人创新设计图例177 6.3.13可控跳跃机器人创新设计图例178 6.3.14飞机仿生机器人创新设计图例178 6.3.15潜水机器人创新设计图例179 6.3.16仿生爬壁机器创新设计图例180 6.3.17双足跳跃机器人创新设计图例180 6.3.18蠕动式步进船创新设计图例181 6.3.19仿生飞行机器人扑翼机构创新设计图例181 6.3.20“SPCⅡ”型仿生机器鱼182 6.3.21六自由度植牙手术机器人机械臂结构创新设计图例183 6.3.22杯装精酿啤酒供应机器人创新设计图例183 6.3.23高尔夫机器人创新设计图例185 第7章TRIZ理论与创新设计图例186 7.1TRIZ理论186 7.1.1TRIZ理论概述186 7.1.2TRIZ技术系统进化论及进化法则188 7.1.3TRIZ理论的40个发明原理及39个通用工程参数189 7.2基于TRIZ理论的创新设计图例197 7.2.1扳手改进设计图例197 7.2.2多功能折叠梯（专利号：ZL202220208825.2）198 第3篇机械结构创新设计与图例 第8章机械结构及创新设计图例201 8.1机械结构设计概述201 8.1.1机械结构设计概念201 8.1.2机械结构设计的基本要求201 8.2机械结构创新设计图例202 8.2.1机械结构变异创新设计图例202 8.2.2机械结构组合创新设计图例208 8.2.3引入新结构要素创新设计图例210 8.2.4机械结构绿色化创新设计图例215 8.2.5机械结构方便装配创新设计图例217 第4篇机械创新设计综合实例 第9章机械创新设计综合图例分析222 9.1发动机主体机构创新设计图例分析222 9.2平动齿轮传动装置创新设计图例分析224 9.3抓斗原理方案创新设计图例分析226 9.4电脑多头绣花机挑线刺布机构创新设计图例分析230 9.5提花织物纹版冲孔机创新设计案例分析235 第10章非标准机械创新设计图例237 10.1多功能教学用尺创新设计图例（专利号：ZL201520002814.9）237 10.2多路况两用变形车轮创新设计图例（专利号：ZL202023022218.7）238 参考文献239