【正文】 是指首創(chuàng)、突破及發(fā)明；另一類是選擇常用機(jī)構(gòu)，并按某種方式進(jìn)行組合，綜合出可實(shí)現(xiàn)相同或相近功能的眾多機(jī)構(gòu)，為創(chuàng)新設(shè)計開辟了切實(shí)可行的途徑。四、機(jī)構(gòu)創(chuàng)新的還原原理第四章 結(jié)構(gòu)方案的創(chuàng)新設(shè)計? 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計就是將原理方案結(jié)構(gòu)化，即確定結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的材料、形狀、尺寸、加工方法、裝配方法等。 尺寸變元是結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新中最常用的變量，最適合計算機(jī)模擬。 ? 所謂控制，就是按照給定的目標(biāo)，依靠調(diào)節(jié)能量輸入，改變系統(tǒng)行為或性能的方法學(xué)。離散控制系統(tǒng)通常采? 用差分方程描述。 ? 7) 按轉(zhuǎn)換原理分 ? 按轉(zhuǎn)換原理可分為光電轉(zhuǎn)換傳感器、機(jī)電轉(zhuǎn)換傳感器、熱電轉(zhuǎn)換傳感器、磁電轉(zhuǎn)換傳感器和電化學(xué)傳感器。? 5. 溫度傳感器 利用熱敏電阻可以制成溫度傳感器。 ? (1) 功率密度大。 ? (2)液壓氣動式廣義機(jī)構(gòu)，驅(qū)動元件采用各種液、氣驅(qū)動件的廣義機(jī)構(gòu)。 ? (2)按被測對象物理量選擇傳感器，可分為機(jī)械、音響、頻率、電氣、磁、溫度、光、射線、濕度、化學(xué)、生理信息等。 反求設(shè)計的過程 反求設(shè)計分為兩個階段：反求分析階段 反求設(shè)計階段。硬件反求可分為對整個設(shè)備的反求(即整機(jī)反求)、對組成機(jī)器部件的反求(即部件反求)和對機(jī)器零件的反求(即零件反求)共3個組成部分。 (5) 使用失效專利技術(shù)是技術(shù)革新?lián)Q代的依據(jù)。? 根據(jù)影像信息、外部已知信息、參照功能和工作原理進(jìn)行推理，分析產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和材料。 曲線運(yùn)動：執(zhí)行構(gòu)件上某一點(diǎn)作特定的曲線（軌跡）運(yùn)動。 電機(jī)（交流電機(jī)、直流電機(jī)、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、交流變頻電機(jī)）、內(nèi)燃機(jī)、液壓馬達(dá)、氣動馬達(dá)。 . 三、基于組成原理的機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計 車輪減震機(jī)構(gòu)根據(jù)機(jī)構(gòu)組成原理，可將零自由度的桿組依次聯(lián)接到原動件和機(jī)架上去，或者在原有機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，搭接不同級別的桿組，均可設(shè)計出新的機(jī)構(gòu)１、將桿組依次聯(lián)接到原動件和機(jī)架上去，設(shè)計新機(jī)構(gòu)；２、將桿組聯(lián)接到機(jī)構(gòu)上設(shè)計新機(jī)構(gòu)；３、根據(jù)機(jī)構(gòu)組成原理優(yōu)選出合適的機(jī)構(gòu)構(gòu)型。工藝過程設(shè)計的總要求： （1）工序集中原則； （2）工序分散原則：工序能集中就盡量集中，集中有困難，就分散。 1）機(jī)構(gòu)所能實(shí)現(xiàn)的基本運(yùn)動行式： 單向轉(zhuǎn)動 單向移動 往復(fù)擺動 往復(fù)移動 間歇運(yùn)動 軌跡運(yùn)動2）常見的運(yùn)動分解合成情況1）某些周期性運(yùn)動（包括間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)與非勻速運(yùn)動一般可分解為一個勻速運(yùn)動與一個附加的往復(fù)運(yùn)動，并且分別用比較簡單的機(jī)構(gòu)予以實(shí)現(xiàn)，然后合成之。 二、執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動協(xié)調(diào)設(shè)計應(yīng)滿足的要求[ 保證各執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作的順序性；[ 各執(zhí)行構(gòu)件的動作在時間上同步；[ 保證空間的同步性；[ 保證系統(tǒng)各執(zhí)行構(gòu)件對操作對象的操作具有單一性或協(xié)同性；[ 二執(zhí)行構(gòu)件的動作之間應(yīng)保持時間上的間隔，以避免動作銜接處發(fā)生干涉；三、執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動協(xié)調(diào)設(shè)計的分析計算各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)時間同步化計算1） 確定最大工作循環(huán)周期Tmax；2） 確定機(jī)械最小工作循環(huán)周期Tmin；3） 確定合理的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的工作循環(huán)周期T；4） 確定各機(jī)構(gòu)分配軸的轉(zhuǎn)速和工作行程的起始角。4) 設(shè)計機(jī)械運(yùn)動循環(huán)圖.2）選型 （2）斷料機(jī)構(gòu) 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)Ⅱ 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 直動從動件凸輪機(jī)構(gòu) 2）選型（5）運(yùn)料機(jī)構(gòu) 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)Ⅴ 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 棘輪機(jī)構(gòu) 齒 輪機(jī)構(gòu) 。 使各執(zhí)行機(jī)構(gòu)原動件盡可能集中布置在一根 軸或少數(shù)幾根軸上；168。4）為使工藝過程自動化，原封不動的按傳統(tǒng)工藝動作去設(shè)計自動化機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，其效果往往是不好的。對于比較復(fù)雜的使用要求和工藝要求，往往需要多個功能原理組合成一個總的功能原理來滿足。機(jī)構(gòu)局部結(jié)構(gòu)的改變 ４、機(jī)構(gòu)的移植與模仿 ５、機(jī)構(gòu)運(yùn)動副類型的變換 １）轉(zhuǎn)動副與移動副之間的變換；２）高副與低副之間的變換。 傳動角（壓力角）、防止自鎖 、慣性力平衡。設(shè)計機(jī)械裝配生產(chǎn)線上的自動上料裝置沖制薄壁零件沖床的設(shè)計自行車的發(fā)明與創(chuàng)新設(shè)計機(jī)構(gòu)選型一、執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動形式 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動：連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，間歇旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，往復(fù)擺動。量點(diǎn)法是一種畫透視圖的方法，量點(diǎn)實(shí)質(zhì)是透視圖中輔助直線的滅點(diǎn)，用它來確定輔助線的透視方向，從而求得主向水平線的透視長度1. 一點(diǎn)透視圖中反求實(shí)物尺寸2. 兩點(diǎn)透視圖中反求實(shí)物尺寸進(jìn)行影像反求時，可從以下幾個方面考慮：? 可從影像資料獲得一些新產(chǎn)品設(shè)計概念，并進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計。 (3) 基于多個技術(shù)誕生新的發(fā)明或有些技術(shù)在人們無顧慮的重新組合中，會展現(xiàn)出更好的技術(shù)效果。 (2) 軟件類： 包括先進(jìn)產(chǎn)品設(shè)備的圖樣、程序、技術(shù)文件等，稱軟件反求。日本引進(jìn)與改進(jìn)相結(jié)合，稱為：一號機(jī)引進(jìn)、二號機(jī)改進(jìn)、三號機(jī)出口? 基于引進(jìn)技術(shù)的反求工程一般有：? 應(yīng)用過程? 消化過程? 創(chuàng)新設(shè)計過程反求工程是一種現(xiàn)代快速設(shè)計方法，是消化、吸收和提高先進(jìn)技術(shù)的一系列分析方法和應(yīng)用技術(shù)的組合。 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計電力電子、伺服驅(qū)動、系統(tǒng)總體技術(shù)等高新技術(shù)，因此機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計包含的內(nèi)容很多，主要從以下 3 個方面考慮。? 廣義機(jī)構(gòu)的種類按驅(qū)動元件類型進(jìn)行分類如下。 1． 結(jié)構(gòu)簡單2． 增加了機(jī)械產(chǎn)品的功能 3．使工藝過程柔性化 4．操作、維修更方便 機(jī)電一體化的驅(qū)動元件? 機(jī)電一體化的驅(qū)動元件是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主要功能的重要環(huán)節(jié)，驅(qū)動元件種類繁多，如電機(jī)? 、液壓、氣動馬達(dá)和動作缸、彈性元件、電磁鐵、光能馬達(dá)、形狀記憶合金等。 ? 4. 力矩傳感器 ? 力矩傳感器用于檢測運(yùn)動執(zhí)行件的力矩。 ? 4) 按輸出信號分 按輸出信號可分為模擬傳感器和數(shù)字傳感器? 5) 按結(jié)構(gòu)分 ? 按結(jié)構(gòu)可分為結(jié)構(gòu)型傳感器、物性型傳感器和復(fù)合型傳感器。連續(xù)控制系統(tǒng)通常采用微分方? 程描述。 ? 信息處理及控制子系統(tǒng)是由檢測傳感器提供信息，根據(jù)工藝動作過程及控制策略而實(shí)施對廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制。（聯(lián)接變元）（位置變元）支承的變異與創(chuàng)新包括: 支點(diǎn)位置的變異；支點(diǎn)軸承的種類及其組合的變異4. 材料對零部件結(jié)構(gòu)變異與創(chuàng)新的影響（材料變元）結(jié)構(gòu)設(shè)計中既要根據(jù)功能要求合理的選擇適當(dāng)?shù)牟牧?，又要根?jù)材料的種類確定適當(dāng)?shù)募庸すに嚕⒏鶕?jù)加工工藝要求確定適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，只有通過適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計才能使所選擇的材料最充分的發(fā)揮優(yōu)勢。通過類比分析，找出事物的關(guān)鍵屬性，研究怎樣把關(guān)鍵屬性應(yīng)用到待研究的對象中實(shí)現(xiàn)移植。一、 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計常用方法 一、智爆法 二、類比法 類比的方法很多，除了有直接類比法、間接類比法、幻想類比法外，還有仿生類比法、擬人類比法、因果類比法等。不滿足對問題和現(xiàn)象已有的解答或解釋 轉(zhuǎn)向機(jī)智：在一個方向受阻時，即可轉(zhuǎn)向另一個方向。? 靈感與創(chuàng)新是休戚相關(guān)的。 思維的要點(diǎn)是 “不擇手段” 。二、形象思維和抽象思維? 形象思維是依靠形象材料的意識領(lǐng)會得到理解的思維。邏輯思維憑借科學(xué)的抽象概念對事物的本質(zhì)和客觀世界發(fā)展的深遠(yuǎn)過程進(jìn)行反映，使人們通過認(rèn)識活動獲得遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出靠感覺器官直接感知的知識邏輯性思維的特點(diǎn)在于有序性和遞推性，是嚴(yán)