機械創(chuàng)新設計第七章課件

機械創(chuàng)新設計-第七章2022/12/22機械創(chuàng)新設計第七章機械創(chuàng)新設計-第七章2022/12/17機械創(chuàng)新設計第七章1GY4-1型電腦多頭繡花機參考日本東?？p紉機有限公司田島刺繡機研制而成。但田島刺繡機的挑線刺布機構在美國、德國、意大利等國已經(jīng)申請了專利，因而GY4-1型電腦多頭繡花機很難進入國際市場。針對這種情況，協(xié)昌公司提出了避開田島刺繡機的專利保護，進行挑線刺布機構方案的適應性設計，以生產(chǎn)新型的電腦多頭繡花機系列產(chǎn)品。圖示為田島刺繡機的挑線刺布機構。它的專利申請建立在挑線機構使用凸輪機構的基礎上。在進行改型設計時應盡量避免使用凸輪。機械創(chuàng)新設計第七章GY4-1型電腦多頭繡花機參考日本東海縫紉機2二、挑線刺布機構系統(tǒng)的本體知識表示本體知識的概念：指在某一應用領域中設計某一機械系統(tǒng)時所遵循的知識的本質和內(nèi)涵。把家用和工業(yè)縫紉機的挑線刺布機構作為形成本體知識的示教例子，利用機器學習方法分得出兩類機構和本體知識。三種刺布機構的示教例子

曲柄滑塊刺布機構(GB型)曲柄滑槽刺布機構(36型)六連桿滑塊刺布機構(田島型)機械創(chuàng)新設計第七章二、挑線刺布機構系統(tǒng)的本體知識表示曲柄滑塊刺布機構(GB型)3四種挑線機構的示教例子空間凸輪(GA3-1)平面凸輪(田島)四連桿(GC15-1)齒輪連桿(LZ2-AD)機械創(chuàng)新設計第七章四種挑線機構的示教例子空間凸輪(GA3-1)機械創(chuàng)新設4機構名稱輸出運動范圍可調性輸出速度要求運動行為評分GA3-1不可調可滿足好田島不可調可滿足好GC15-1不可調不可滿足較差LZ2-AD可調部分滿足較好挑線機構運動特性的差異機械創(chuàng)新設計第七章機構名稱輸出運動范圍可調性輸出速度要求運動行為評分GA3-15三、挑線刺布機構系統(tǒng)的方案生成⒈刺布機構的方案生成根據(jù)機械運動系統(tǒng)智能化概念設計的理論及其計算機實現(xiàn)方法的研究所開發(fā)出的一種概念設計平臺原型系統(tǒng)1MCDP表明，可以根據(jù)刺布機構的本體運動行為，得到刺布機構的備選方案。a)凸輪機構；b)搖桿滑塊機構；c)曲柄搖桿齒輪齒條機構；d)正弦機構。其中a)的運動行為評價最高，b)次之，c)、d)更次之。機械創(chuàng)新設計第七章三、挑線刺布機構系統(tǒng)的方案生成a)凸輪機構；b)搖桿滑塊機構6⒉挑線機構的方案生成根據(jù)挑線機構的本體運動行為,得到挑線機構備選方案4種。a)汽車刮水器機構；b)四桿齒輪組合機構；c)六桿齒輪組合機構；d)帶調節(jié)裝置的電影抓片機構。其中b)、c)的運動行為評價最高，d)次之，a)較差。機械創(chuàng)新設計第七章⒉挑線機構的方案生成a)汽車刮水器機構；b)四桿齒輪組合機構7四、挑線刺布機構的模糊優(yōu)序評價⒈刺布機構的評價方案a＞方案b方案a＞方案c方案a＞方案d方案a＞田島方案方案b＞方案c方案d＞方案c田島方案＞方案c根據(jù)以上優(yōu)序關系，可以認為方案a最好，方案b、d和田島居中，方案c較差。機械創(chuàng)新設計第七章四、挑線刺布機構的模糊優(yōu)序評價機械創(chuàng)新設計第七章8⒉挑線機構的評價田島方案＞方案c方案b＞方案d＞方案a四桿齒輪組合機構和六桿齒輪組合機構的評價基本相同(六桿機構略好于四桿機構)，但它們稍遜于田島的挑線機構。由于田島專利不在刺布機構中，為了不改變原機構安裝孔的位置，仍選用田島的刺布機構。挑線機構選用六桿機構。得出新型挑線刺布機構如右圖所示。機械創(chuàng)新設計第七章⒉挑線機構的評價由于田島專利不在刺布機構中，為了不改9第二節(jié)小型鋼軌砂帶成型打磨機設計一、設計背景火車鋼軌是軌道結構最重要的部件，它直接承受車輛荷載。鋼軌打磨技術可用來消除鋼軌的波形磨耗、車輪擦傷、軌頭裂紋、接頭的馬鞍形磨耗和軌道表面裂紋萌生等，控制鋼軌表面接觸疲勞的發(fā)展。鋼軌打磨機類型：一是進口的大型鋼軌打磨列車；二是各鐵路單位自行研制的小型鋼軌打磨機。特點：砂輪為磨具，前者價格昂貴，能耗大，砂輪耗材大等；后者的功能和應用有局限性，打磨效率低，打磨質量差。機械創(chuàng)新設計第七章第二節(jié)小型鋼軌砂帶成型打磨機設計一、設計背景二是各鐵路單10二、創(chuàng)新構思及設計過程1.打磨機的設計要求

對小型打磨機的性能要求主要有：1)安全實用，輕便，二人能搬動；2)能打磨道岔；3)能較準確打磨標準鋼軌輪廓面；4)打磨效率高，質量好，調節(jié)方便。

上述性能要求中的大部分是現(xiàn)有小型打磨機不具備的，也就是新型打磨機應達到的主要功能要求。機械創(chuàng)新設計第七章二、創(chuàng)新構思及設計過程機械創(chuàng)新設計第七章112.設計過程(1)總體創(chuàng)新構思在小型打磨機的總體構思中，突破原產(chǎn)品的約束，提出以下創(chuàng)新點：1)采用移植創(chuàng)造原理，把切削加工中的砂帶磨削技術引入打磨機的設計中，變剛性打磨為柔性打磨，從而改善磨削質量；2)在柴油機氣缸蓋等復雜曲面砂帶磨削裝置的誘導啟發(fā)下，構思出快速、準確打磨鋼軌輪廓面的成型打磨頭；3)現(xiàn)有小型砂輪打磨機都是單軌行駛，由于道岔寬度寬于單軌寬度，所以不能打磨道岔，為此運用變性創(chuàng)造原理和技法，設計出雙輪行走部分，解決了打磨道岔的問題。機械創(chuàng)新設計第七章2.設計過程機械創(chuàng)新設計第七章12在上述創(chuàng)新構思基礎上，通過功能設計法，設計出了小型砂帶打磨機，其總體方案見左下圖。該打磨機由打磨系統(tǒng)和行走系統(tǒng)組成。打磨系統(tǒng)安裝在滑板6上，滑板可在導軌上移動，導軌固定在帶四個行走輪的減振底盤上?；逡苿又令A定位置，可通過鎖緊機構8加以固定。兩個打磨頭4經(jīng)兩個帶滾動軸承的多片摩擦離合器3，分別由兩臺汽油機2驅動，打磨頭與鋼軌相對接觸位置的調節(jié)和鎖定由豎直方向和軌距方向的螺旋調節(jié)機構5進行。底盤輪軸上裝配可調間隙的圓柱滾子軸承，使打磨機通過時其曲線具有隨軌自適性。機械創(chuàng)新設計第七章在上述創(chuàng)新構思基礎上，通過功能設計法，設計出了小型砂13打磨機的工作過程：將打磨機推至工作區(qū)間，放下接觸輪，然后預調打磨頭與鋼軌的接觸位置；根據(jù)鋼軌病害診斷結果（由專門設備完成），確定分次打磨的實際切深，再細調并鎖定；最后開機至一定轉速，合上離合器，開始打磨。打磨機由人力推動進給，打磨效果用專門的檢驗設備檢驗。機械創(chuàng)新設計第七章打磨機的工作過程：機械創(chuàng)新設計第七章14(2)打磨磨具的移植創(chuàng)新

砂帶磨削有如下特性：1)高效——磨削效率約為砂輪磨削4倍以上。2)低耗——一般砂輪旋轉運動所消耗的能量約占總功率的15%～20%，而維持砂帶運動的功率占4%～10%，工作時，磨削發(fā)熱低。3)適用范圍廣——可打磨各種鋼軌及進行各種復雜形面的修整。4)磨削質量好——表面粗糙度值可小于Ra0.1～0.5μm，在工件表面的殘余應力狀態(tài)及微觀裂紋等方面，優(yōu)于砂輪磨削。5)壽命較高——由于涂附磨料磨具的新發(fā)展和靜電植砂砂帶的使用，以及抗“粘蓋”添加劑的采用，砂帶使用壽命可達8～12h。機械創(chuàng)新設計第七章(2)打磨磨具的移植創(chuàng)新機械創(chuàng)新設計第七章15(3)成型打磨頭部件的相似誘導移植設計相似誘導移植是指借助類似或相近結構和技術，移植相似元中的部分要素或全部要素，結合當前具體問題，使求解該問題的有用信息幅度大大增加，以至于形成突發(fā)性靈感思維，從而獲得當前問題的解決。右圖為打磨頭傳動示意圖，圖中驅動輪1、張緊輪2和接觸輪3為實體式，張緊輪與接觸輪均采用凹型結構，形狀與鋼軌輪廓相似，接觸輪的輪廓曲線采用仿輪緣踏面曲線，X鋸齒形外緣，在輪緣上沿圓周方向開平行的環(huán)形消氣溝槽，以防止運行中砂帶憋氣，提高磨削質量和效率。機械創(chuàng)新設計第七章(3)成型打磨頭部件的相似誘導移植設計凹型結構，形狀與鋼軌輪16圖示為砂帶張緊快換機構。砂帶的張緊通過改變張緊輪與驅動輪之間的中心距來實現(xiàn)。現(xiàn)采用彈簧手柄式砂帶快換機構來實現(xiàn)砂帶磨削中的張緊。機構運動原理如下：轉動手柄1，帶動拉桿3，使支架4在支桿8中左右移動。若支架帶動張緊輪6向右壓縮彈簧2，則縮短了張緊輪與驅動輪之間的中心距，便于裝卸砂帶。反之，彈簧推動支架張緊砂帶。為保證張緊可靠，在調整后用螺釘5將支架與支桿固定。機械創(chuàng)新設計第七章圖示為砂帶張緊快換機構。為保證張緊可靠，在調17圖示為磨削量進給調節(jié)機構——屬于豎直方向的螺旋調節(jié)機構，用以控制接觸輪與鋼軌的正確接觸和施力。設計中采用了差動螺旋裝置。支架1上的螺紋與手輪螺桿7的螺紋構成一螺旋副，與接觸輪6聯(lián)接在一起的螺母4中的螺紋與螺桿7的螺紋構成另一螺旋副，兩螺旋副組成差動螺旋機構。套筒3通過螺釘2與支架1固聯(lián)為一體，螺母4可在套筒3內(nèi)移動。為使打磨接觸輪工作可靠，調整結束后，用緊定螺釘5將螺母4固定在套筒3上。機械創(chuàng)新設計第七章圖示為磨削量進給調節(jié)機構——屬于豎直方向的螺旋調節(jié)機18

軌距方向的螺旋調節(jié)機構5用以實現(xiàn)接觸輪與鋼軌的軌距方向的正確接觸和施力，其設計也選用了差動螺旋機構。它們焊接在裝有燕尾型導軌的滑板上，一端與底板支撐梁固定在一起，螺桿可通過螺紋孔旋進，機構能夠自鎖。為嚴格保證滑板的定位，滑板可通過四個專用的鎖緊機構固定在底盤架上。機械創(chuàng)新設計第七章軌距方向的螺旋調節(jié)機構5用以實現(xiàn)接觸輪與鋼軌的軌距方19第三節(jié)新型內(nèi)燃機的開發(fā)

一、往復式內(nèi)燃機的技術矛盾目前應用最廣泛的往復式內(nèi)燃機由汽缸、活塞、連桿、曲軸等主要機件和其他輔助設備組成?；钊桨l(fā)動機的主體是曲柄滑塊機構，它利用氣體燃爆使活塞在汽缸內(nèi)往復移動，經(jīng)連桿推動曲軸作旋轉運動，輸出轉矩?；钊桨l(fā)動機工作時具有吸氣、壓縮、作功、排氣四個沖程，其中只有作功沖程輸出轉矩，對外做功。機械創(chuàng)新設計第七章第三節(jié)新型內(nèi)燃機的開發(fā)一、往復式內(nèi)燃機的技術矛盾20

往復式活塞發(fā)動機存在的缺點：1)工作機構及氣閥控制機構組成復雜，零件多。曲軸等零件結構復雜，工藝性差。2)活塞往復運動造成曲柄連桿機構較大的往復慣性力，此慣性力隨轉速的平方增大，使軸承上慣性載荷增大，系統(tǒng)由于慣性力不平衡而產(chǎn)生強烈振動。往復運動限制了輸出軸轉速的提高。3)曲軸回轉兩圈才有一次動力輸出，效率低?，F(xiàn)存的問題，引起人們改變現(xiàn)狀的愿望，社會的需要，促進產(chǎn)品的改造和創(chuàng)新。多年來，在原有發(fā)動機的基礎上不斷開發(fā)了一些新型的發(fā)動機。

機械創(chuàng)新設計第七章往復式活塞發(fā)動機存在的缺點：機械創(chuàng)新設計第七章21二、無曲軸式活塞發(fā)動機——用機構替代的方法以凸輪機構代替發(fā)動機中原有的曲軸滑塊機構，取消原有的關鍵件曲軸，使零件數(shù)量減少，結構簡單，成本降低。日本名古屋機電工程公司生產(chǎn)的二沖程單缸發(fā)動機采用無曲軸式活塞發(fā)動機，其關鍵部分是圓柱凸輪6動力傳輸裝置?；钊鶑瓦\動時，通過連桿端部的滑塊7在凸輪6槽中滑動而推動凸輪6轉動，經(jīng)輸出軸10輸出轉矩。活塞往復兩次，凸輪旋轉360°，即輸出軸輸出1轉。機械創(chuàng)新設計第七章二、無曲軸式活塞發(fā)動機——用機構替代的方法以凸輪機構代替發(fā)動22三、旋轉式內(nèi)燃發(fā)動機1945年德國工程師汪克爾經(jīng)長期研究，突破了汽缸密封這一關鍵技術，使旋轉式發(fā)動機首次運轉成功。1.旋轉式發(fā)動機的工作原理

旋轉式發(fā)動機由橢圓形的缸體1、三角形轉子2(轉子的孔上有內(nèi)齒輪)、外齒輪3、吸氣口4、排氣口5和火花塞6等組成。旋轉式發(fā)動機運轉時同樣有吸氣、壓縮、燃爆(作功)和排氣四個動作。由于三角形轉子有三個弧面，因此每轉一周有三個動力沖程。機械創(chuàng)新設計第七章三、旋轉式內(nèi)燃發(fā)動機旋轉式發(fā)動機運轉時同樣有吸氣、232.旋轉發(fā)動機的設計特點⑴功能設計——旋轉式發(fā)動機以三角形轉子在橢圓形汽缸中偏心回轉的方法達到容積變化，以完成燃氣的吸氣、壓縮、燃爆、排氣四個動作的功能要求。三角形轉子的每一個表面與缸體的作用相當于往復式的一個活塞和汽缸依次平穩(wěn)連續(xù)地工作。轉子各表面還兼有開閉進排氣閥門的功能，設計可謂巧妙。⑵運動設計——采用內(nèi)嚙合行星齒輪機構，來實現(xiàn)運動和動力輸出。三角形轉子相當于行星內(nèi)齒輪2，它一面繞自身軸線自轉，一面繞中心外齒輪1在缸體3內(nèi)公轉。系桿H則是發(fā)動機的輸出曲軸。機械創(chuàng)新設計第七章2.旋轉發(fā)動機的設計特點運動和動力輸出。三角形轉子相當于行星24轉子內(nèi)齒輪與中心外齒輪的齒數(shù)比是1.5∶1，這樣轉子轉一周，使曲軸轉3周，輸出轉速較高。根據(jù)三角形轉子的結構可知，曲軸每轉一周即產(chǎn)生一個動力沖程。相對四沖程往復發(fā)動機曲軸每轉兩周才產(chǎn)生一個動力沖程，推知旋轉式發(fā)動機功率容量比是四沖程往復發(fā)動機的兩倍。⑶結構設計——旋轉式發(fā)動機結構簡單，只有三角形轉子和輸出軸兩個運動構件。它需要一個化油器和若干個火花塞，但無需連桿、活塞以及復雜的閥門控制裝置。零件數(shù)量比往復式發(fā)動機少40%，體積減少50%，重量下降1/2到2/3。

機械創(chuàng)新設計第七章轉子內(nèi)齒輪與中心外齒輪的齒數(shù)比是1.5∶1，這樣轉子轉253.旋轉式發(fā)動機的實用化

日本東澤公司從聯(lián)邦德國納蘇公司購得汪克爾旋轉式發(fā)動機的專利后，進行實用化生產(chǎn)。經(jīng)過樣機運行和大量試驗，發(fā)現(xiàn)汽缸上產(chǎn)生振紋是最主要的問題。而形成振紋的原因，不僅在于摩擦體本身的材料，同時與密封片的形狀和材料有關，密封片的振動特性，對振紋影響極大。該公司抓住這個關鍵問題開發(fā)出極堅硬的浸漬炭精材料做密封片，較成功地解決了振紋問題。他們還與多個廠家合作，相繼開發(fā)了特殊密封件310號、火花塞、化油器、O型環(huán)、消音器等多種零部件，并采用了高級潤滑油，使旋轉式發(fā)動機在全世界首先達到實用化。80年代該公司生產(chǎn)了120萬臺旋轉式發(fā)動機用于汽車，市場效益很好。機械創(chuàng)新設計第七章3.旋轉式發(fā)動機的實用化機械創(chuàng)新設計第七章26第四節(jié)可升降省力便攜式輪椅設計一、設計思想及基本內(nèi)容基于人性化設計思想，力求克服市面上產(chǎn)品的一些缺陷，對驅動方式進行了創(chuàng)新設計，同時設計出具有能夠自我調節(jié)高度的輪椅座位。驅動方式從人機工程方面考慮，采用推桿形式使用戶用力比較舒適、方便，同時利用杠桿原理，具有省力的功能。對于升降機構，其目的主要在于提高殘疾人的自理能力，使其坐在輪椅上的上升后的高度約等于人正常站立的高度。同時要求輪椅盡可能的簡單、方便、成本低廉，更具人性化。使殘疾人的生活自理能力加強，同時享受到更加舒服，更具人性化的助殘機械，也滿足性能、成本方面的要求，使他們使用方便，攜帶方便，購買便宜。機械創(chuàng)新設計第七章第四節(jié)可升降省力便攜式輪椅設計一、設計思想及基本內(nèi)容機27二、升降機構的設計1.升降機構的類型及比較(1)液壓或氣壓驅動機構——通過液壓缸或氣缸來實現(xiàn)升降。(2)螺桿副機構——通過旋轉螺母或螺桿來調節(jié)高度。(3)叉桿機構——通過改變叉桿之間的角度來實現(xiàn)高度的調節(jié)。機械創(chuàng)新設計第七章二、升降機構的設計機械創(chuàng)新設計第七章282.升降機構的方案確定通過對前三種方案的綜合比較，在第三種方案的基礎上，綜合所需達到的簡單、輕便、成本低的目標，設計了下述升降機構的方案。該機構中滑輪能夠在滑道上滑動，使叉桿之間的角度可自由改變，通過轉動搖臂2，使絲桿轉動，從而調節(jié)a、b兩點之間的距離以改變叉桿角度，實現(xiàn)高度調節(jié)。1－上滑道2－搖臂3－螺旋副4－叉桿5－滑輪6－下滑道機械創(chuàng)新設計第七章2.升降機構的方案確定該機構中滑輪能夠在滑道上滑動，29(1)升降叉桿級別的確定

根據(jù)h和l的要求，可選擇一級或二級叉桿。根據(jù)本設計要求，否定二級叉桿結構，采用一級叉桿結構。對于一級叉桿結構，對其h、l進行調節(jié)，使受力與升降高度處于最佳平衡狀態(tài)，得一級叉桿升降機構如圖所示。機械創(chuàng)新設計第七章(1)升降叉桿級別的確定機械創(chuàng)新設計第七章30(2)螺旋副及搖臂的設計為了使左右叉桿副能夠平衡升降，使升降平穩(wěn)，故設計一對橫桿將左右叉桿聯(lián)在一起，螺旋副裝在橫桿中間，實現(xiàn)左右平衡受力、升降平衡。根據(jù)三角形的穩(wěn)定性原理，前后橫桿之間也采用可滑動叉桿聯(lián)接，使它們保持平行，升降更加平穩(wěn)，且左右平衡上升。絲桿的后端軸向固定，前端與螺母配合，轉動搖臂帶動絲桿轉動，就可以改變叉桿的前后距離，實現(xiàn)升降運動。搖臂采用可折疊式結構，可節(jié)約空間，方便操作者使用。機械創(chuàng)新設計第七章(2)螺旋副及搖臂的設計配合，轉動搖臂帶動絲桿轉動，就可以改31(3)滑道和叉桿設計滑道采用型材焊接結構，分別焊接在前后輪支架上，中間開槽，前叉桿與銷釘采用過盈配合，銷釘與滑道采用小間隙配合，后叉桿采用銷軸與滑道體聯(lián)接。叉桿采用不銹鋼板材，孔2為兩叉桿聯(lián)接孔，孔1、孔3為與上下滑道聯(lián)接的孔，孔4為與橫桿聯(lián)接的孔。機械創(chuàng)新設計第七章(3)滑道和叉桿設計機械創(chuàng)新設計第七章32升降機構三維設計圖機械創(chuàng)新設計第七章升降機構三維設計圖機械創(chuàng)新設計第七章33三、驅動方式的設計1.省力機構的方案比較與選擇(1)曲柄滑塊機構——結構較簡單，但沒有省力功能，效率較低，且不可實現(xiàn)前后運動的自由切換。(2)棘輪機構——可實現(xiàn)將間歇往復運動轉換為轉動，但無法實現(xiàn)前后運動的自由調節(jié)。(3)摩擦棘輪機構——結構簡單，可實現(xiàn)將間歇的往復運動轉化為轉動，但間歇運動機構運動時只有一個行程做功，另一個行程為無用功，即為間歇驅動，效率低。本設計采用兩套摩擦棘輪機構，一套機構能夠實現(xiàn)輪椅前進、后退、空擋、制動的切換；另一套機構實現(xiàn)間歇運動的連續(xù)驅動。機械創(chuàng)新設計第七章三、驅動方式的設計本設計采用兩套摩擦棘輪機構，一342.輪椅省力機構的方案設計(1)整體設計實現(xiàn)輪椅的左右轉向，可將輪椅前輪設計成萬向輪形式，通過調節(jié)兩后輪之間的速度可實現(xiàn)轉向?；谀Σ良喌脑?，當搖桿逆時針搖動時，棘輪與驅動輪之間無摩擦，由于自鎖摩擦，可驅動輪逆時針運動，將棘輪撥到圖示虛線位置時，搖桿順時針運動即可帶動驅動輪順時針運動，可實現(xiàn)輪椅的前后運動。而當棘輪與驅動輪無接觸時可實現(xiàn)空擋，輪椅可自由運動。如果壓緊棘輪，可實現(xiàn)制動。機械創(chuàng)新設計第七章2.輪椅省力機構的方案設計前后運動。而當棘輪與驅動輪無接觸時35由于摩擦棘輪為單驅動，即回程時不做功，故設計主輔兩套摩擦棘輪機構同時驅動，主輔驅動搖桿上均裝棘輪，原動力作用于主搖桿上，主驅動可實現(xiàn)前進、后退、空擋、制動，輔助驅動可實現(xiàn)前進、空擋。主、輔機構之間的驅動搖桿聯(lián)接原理如下圖所示，當主搖桿4順時針方向轉動時即可帶動連桿2順時針轉動，從而帶動輔搖桿1逆時針轉動。同理，當主搖桿4逆時針轉動時，可帶動輔搖桿1順時針轉動。這樣可實現(xiàn)兩驅動搖桿的反向運動。當一個棘輪處于空行程狀態(tài)時，另一個棘輪處于驅動狀態(tài)，通過兩棘輪的交替工作即可消除空行程。機械創(chuàng)新設計第七章由于摩擦棘輪為單驅動，即回程時不做功，故設計主輔兩套36(2)驅動輪的設計驅動輪采用鋁合金彎曲而成，鉚接于著地輪上，同時在驅動輪上加工凹槽，與凸輪配合。另外驅動輪的尺寸應適當，如果直徑太大，一定程度上減小了凸輪與驅動輪之間的摩擦力，但摩擦輪體積和重量較大，浪費材料；直徑太小，如果直徑在摩擦圓之內(nèi)，使摩擦力很大，甚至達到無窮大，且輪椅的越障能力較弱。機械創(chuàng)新設計第七章(2)驅動輪的設計機械創(chuàng)新設計第七章37(3)驅動搖桿的設計驅動搖桿采用不銹鋼板材，中間開槽，方便銷釘在槽內(nèi)滑動，成滑塊機構。主搖桿的運動幅度為45°左右。為提高速度，輔搖桿應有大于主搖桿的運動幅度。槽還應保證主搖桿與連桿之間運動時夾角大于90°，且角度越大效率越高，輔搖桿與連桿之間角度小于90°，且角度越小效率越高。套筒采用管材加工而成，與軸采用小間隙配合，凸輪銷釘與搖桿采用過盈配合，搖桿上部采用不銹鋼管，同時搖桿與套筒采用焊接結構。圖中1－輔搖桿2－固定支架3－連桿4－銷釘5－主搖桿機械創(chuàng)新設計第七章(3)驅動搖桿的設計與搖桿采用過盈配合，搖桿上部采用不銹鋼管38(4)棘輪的設計

棘輪的軌跡線為偏心圓，方便加工。1－棘輪2－銷釘3－驅動輪機械創(chuàng)新設計第七章(4)棘輪的設計1－棘輪2－銷釘3－驅動輪機械39驅動機構的三維設計圖機械創(chuàng)新設計第七章驅動機構的三維設計圖機械創(chuàng)新設計第七章40四、整體框架的設計1.后豎桿的設計后豎桿采用不銹鋼管材，上滑道通過套筒可在后豎桿上滑動，軸5用于固定大輪及搖桿。2.前豎桿的設計前支桿采用不銹鋼管二級套接滑動結構，桿3可在4內(nèi)上下滑動，2為上滑道，鉚接在桿3上，可隨桿3上下運動。后豎桿1－軸套2－上滑道3－下滑道4－螺母5－軸前豎桿1－下滑道2－上滑道3－一級前支桿4－二級前支桿機械創(chuàng)新設計第七章四、整體框架的設計后豎桿1－軸套2－上滑道3－下滑道413.大輪軸系的設計軸通過螺母1、軸套3固定在后支架桿上，限制其六個自由度；主搖桿6和輔搖桿5與軸采用小間隙配合，方便轉動；支架板7通過螺母8壓緊與軸固定。主、輔搖桿6、5之間也有一定的小間隙，方便轉動；著地輪采用滾珠結構固定在軸上。同時左右軸獨立設計，獨立驅動，便于實現(xiàn)方向調節(jié)。機械創(chuàng)新設計第七章3.大輪軸系的設計動；著地輪采用滾珠結構固定在軸上。同時左右424.座位板的設計為方便折疊，座位板采用翻板式設計，翻板上再加海綿墊子，更具有人性化思想。5.折疊機構及穩(wěn)定機構的設計前后橫桿采用可拆卸式設計，同時四根豎桿間通過穩(wěn)定叉桿聯(lián)接?？缮凳×Ρ銛y式輪椅三維設計圖機械創(chuàng)新設計第七章4.座位板的設計可升降省力便攜式輪椅三維設計圖機械創(chuàng)新設計43演講完畢，謝謝聽講!再見，seeyouagain3rew2022/12/22機械創(chuàng)新設計第七章演講完畢，謝謝聽講!再見，seeyouagain3rew44機械創(chuàng)新設計-第七章2022/12/22機械創(chuàng)新設計第七章機械創(chuàng)新設計-第七章2022/12/17機械創(chuàng)新設計第七章45GY4-1型電腦多頭繡花機參考日本東?？p紉機有限公司田島刺繡機研制而成。但田島刺繡機的挑線刺布機構在美國、德國、意大利等國已經(jīng)申請了專利，因而GY4-1型電腦多頭繡花機很難進入國際市場。針對這種情況，協(xié)昌公司提出了避開田島刺繡機的專利保護，進行挑線刺布機構方案的適應性設計，以生產(chǎn)新型的電腦多頭繡花機系列產(chǎn)品。圖示為田島刺繡機的挑線刺布機構。它的專利申請建立在挑線機構使用凸輪機構的基礎上。在進行改型設計時應盡量避免使用凸輪。機械創(chuàng)新設計第七章GY4-1型電腦多頭繡花機參考日本東?？p紉機46二、挑線刺布機構系統(tǒng)的本體知識表示本體知識的概念：指在某一應用領域中設計某一機械系統(tǒng)時所遵循的知識的本質和內(nèi)涵。把家用和工業(yè)縫紉機的挑線刺布機構作為形成本體知識的示教例子，利用機器學習方法分得出兩類機構和本體知識。三種刺布機構的示教例子

曲柄滑塊刺布機構(GB型)曲柄滑槽刺布機構(36型)六連桿滑塊刺布機構(田島型)機械創(chuàng)新設計第七章二、挑線刺布機構系統(tǒng)的本體知識表示曲柄滑塊刺布機構(GB型)47四種挑線機構的示教例子空間凸輪(GA3-1)平面凸輪(田島)四連桿(GC15-1)齒輪連桿(LZ2-AD)機械創(chuàng)新設計第七章四種挑線機構的示教例子空間凸輪(GA3-1)機械創(chuàng)新設48機構名稱輸出運動范圍可調性輸出速度要求運動行為評分GA3-1不可調可滿足好田島不可調可滿足好GC15-1不可調不可滿足較差LZ2-AD可調部分滿足較好挑線機構運動特性的差異機械創(chuàng)新設計第七章機構名稱輸出運動范圍可調性輸出速度要求運動行為評分GA3-149三、挑線刺布機構系統(tǒng)的方案生成⒈刺布機構的方案生成根據(jù)機械運動系統(tǒng)智能化概念設計的理論及其計算機實現(xiàn)方法的研究所開發(fā)出的一種概念設計平臺原型系統(tǒng)1MCDP表明，可以根據(jù)刺布機構的本體運動行為，得到刺布機構的備選方案。a)凸輪機構；b)搖桿滑塊機構；c)曲柄搖桿齒輪齒條機構；d)正弦機構。其中a)的運動行為評價最高，b)次之，c)、d)更次之。機械創(chuàng)新設計第七章三、挑線刺布機構系統(tǒng)的方案生成a)凸輪機構；b)搖桿滑塊機構50⒉挑線機構的方案生成根據(jù)挑線機構的本體運動行為,得到挑線機構備選方案4種。a)汽車刮水器機構；b)四桿齒輪組合機構；c)六桿齒輪組合機構；d)帶調節(jié)裝置的電影抓片機構。其中b)、c)的運動行為評價最高，d)次之，a)較差。機械創(chuàng)新設計第七章⒉挑線機構的方案生成a)汽車刮水器機構；b)四桿齒輪組合機構51四、挑線刺布機構的模糊優(yōu)序評價⒈刺布機構的評價方案a＞方案b方案a＞方案c方案a＞方案d方案a＞田島方案方案b＞方案c方案d＞方案c田島方案＞方案c根據(jù)以上優(yōu)序關系，可以認為方案a最好，方案b、d和田島居中，方案c較差。機械創(chuàng)新設計第七章四、挑線刺布機構的模糊優(yōu)序評價機械創(chuàng)新設計第七章52⒉挑線機構的評價田島方案＞方案c方案b＞方案d＞方案a四桿齒輪組合機構和六桿齒輪組合機構的評價基本相同(六桿機構略好于四桿機構)，但它們稍遜于田島的挑線機構。由于田島專利不在刺布機構中，為了不改變原機構安裝孔的位置，仍選用田島的刺布機構。挑線機構選用六桿機構。得出新型挑線刺布機構如右圖所示。機械創(chuàng)新設計第七章⒉挑線機構的評價由于田島專利不在刺布機構中，為了不改53第二節(jié)小型鋼軌砂帶成型打磨機設計一、設計背景火車鋼軌是軌道結構最重要的部件，它直接承受車輛荷載。鋼軌打磨技術可用來消除鋼軌的波形磨耗、車輪擦傷、軌頭裂紋、接頭的馬鞍形磨耗和軌道表面裂紋萌生等，控制鋼軌表面接觸疲勞的發(fā)展。鋼軌打磨機類型：一是進口的大型鋼軌打磨列車；二是各鐵路單位自行研制的小型鋼軌打磨機。特點：砂輪為磨具，前者價格昂貴，能耗大，砂輪耗材大等；后者的功能和應用有局限性，打磨效率低，打磨質量差。機械創(chuàng)新設計第七章第二節(jié)小型鋼軌砂帶成型打磨機設計一、設計背景二是各鐵路單54二、創(chuàng)新構思及設計過程1.打磨機的設計要求

對小型打磨機的性能要求主要有：1)安全實用，輕便，二人能搬動；2)能打磨道岔；3)能較準確打磨標準鋼軌輪廓面；4)打磨效率高，質量好，調節(jié)方便。

上述性能要求中的大部分是現(xiàn)有小型打磨機不具備的，也就是新型打磨機應達到的主要功能要求。機械創(chuàng)新設計第七章二、創(chuàng)新構思及設計過程機械創(chuàng)新設計第七章552.設計過程(1)總體創(chuàng)新構思在小型打磨機的總體構思中，突破原產(chǎn)品的約束，提出以下創(chuàng)新點：1)采用移植創(chuàng)造原理，把切削加工中的砂帶磨削技術引入打磨機的設計中，變剛性打磨為柔性打磨，從而改善磨削質量；2)在柴油機氣缸蓋等復雜曲面砂帶磨削裝置的誘導啟發(fā)下，構思出快速、準確打磨鋼軌輪廓面的成型打磨頭；3)現(xiàn)有小型砂輪打磨機都是單軌行駛，由于道岔寬度寬于單軌寬度，所以不能打磨道岔，為此運用變性創(chuàng)造原理和技法，設計出雙輪行走部分，解決了打磨道岔的問題。機械創(chuàng)新設計第七章2.設計過程機械創(chuàng)新設計第七章56在上述創(chuàng)新構思基礎上，通過功能設計法，設計出了小型砂帶打磨機，其總體方案見左下圖。該打磨機由打磨系統(tǒng)和行走系統(tǒng)組成。打磨系統(tǒng)安裝在滑板6上，滑板可在導軌上移動，導軌固定在帶四個行走輪的減振底盤上?；逡苿又令A定位置，可通過鎖緊機構8加以固定。兩個打磨頭4經(jīng)兩個帶滾動軸承的多片摩擦離合器3，分別由兩臺汽油機2驅動，打磨頭與鋼軌相對接觸位置的調節(jié)和鎖定由豎直方向和軌距方向的螺旋調節(jié)機構5進行。底盤輪軸上裝配可調間隙的圓柱滾子軸承，使打磨機通過時其曲線具有隨軌自適性。機械創(chuàng)新設計第七章在上述創(chuàng)新構思基礎上，通過功能設計法，設計出了小型砂57打磨機的工作過程：將打磨機推至工作區(qū)間，放下接觸輪，然后預調打磨頭與鋼軌的接觸位置；根據(jù)鋼軌病害診斷結果（由專門設備完成），確定分次打磨的實際切深，再細調并鎖定；最后開機至一定轉速，合上離合器，開始打磨。打磨機由人力推動進給，打磨效果用專門的檢驗設備檢驗。機械創(chuàng)新設計第七章打磨機的工作過程：機械創(chuàng)新設計第七章58(2)打磨磨具的移植創(chuàng)新

砂帶磨削有如下特性：1)高效——磨削效率約為砂輪磨削4倍以上。2)低耗——一般砂輪旋轉運動所消耗的能量約占總功率的15%～20%，而維持砂帶運動的功率占4%～10%，工作時，磨削發(fā)熱低。3)適用范圍廣——可打磨各種鋼軌及進行各種復雜形面的修整。4)磨削質量好——表面粗糙度值可小于Ra0.1～0.5μm，在工件表面的殘余應力狀態(tài)及微觀裂紋等方面，優(yōu)于砂輪磨削。5)壽命較高——由于涂附磨料磨具的新發(fā)展和靜電植砂砂帶的使用，以及抗“粘蓋”添加劑的采用，砂帶使用壽命可達8～12h。機械創(chuàng)新設計第七章(2)打磨磨具的移植創(chuàng)新機械創(chuàng)新設計第七章59(3)成型打磨頭部件的相似誘導移植設計相似誘導移植是指借助類似或相近結構和技術，移植相似元中的部分要素或全部要素，結合當前具體問題，使求解該問題的有用信息幅度大大增加，以至于形成突發(fā)性靈感思維，從而獲得當前問題的解決。右圖為打磨頭傳動示意圖，圖中驅動輪1、張緊輪2和接觸輪3為實體式，張緊輪與接觸輪均采用凹型結構，形狀與鋼軌輪廓相似，接觸輪的輪廓曲線采用仿輪緣踏面曲線，X鋸齒形外緣，在輪緣上沿圓周方向開平行的環(huán)形消氣溝槽，以防止運行中砂帶憋氣，提高磨削質量和效率。機械創(chuàng)新設計第七章(3)成型打磨頭部件的相似誘導移植設計凹型結構，形狀與鋼軌輪60圖示為砂帶張緊快換機構。砂帶的張緊通過改變張緊輪與驅動輪之間的中心距來實現(xiàn)。現(xiàn)采用彈簧手柄式砂帶快換機構來實現(xiàn)砂帶磨削中的張緊。機構運動原理如下：轉動手柄1，帶動拉桿3，使支架4在支桿8中左右移動。若支架帶動張緊輪6向右壓縮彈簧2，則縮短了張緊輪與驅動輪之間的中心距，便于裝卸砂帶。反之，彈簧推動支架張緊砂帶。為保證張緊可靠，在調整后用螺釘5將支架與支桿固定。機械創(chuàng)新設計第七章圖示為砂帶張緊快換機構。為保證張緊可靠，在調61圖示為磨削量進給調節(jié)機構——屬于豎直方向的螺旋調節(jié)機構，用以控制接觸輪與鋼軌的正確接觸和施力。設計中采用了差動螺旋裝置。支架1上的螺紋與手輪螺桿7的螺紋構成一螺旋副，與接觸輪6聯(lián)接在一起的螺母4中的螺紋與螺桿7的螺紋構成另一螺旋副，兩螺旋副組成差動螺旋機構。套筒3通過螺釘2與支架1固聯(lián)為一體，螺母4可在套筒3內(nèi)移動。為使打磨接觸輪工作可靠，調整結束后，用緊定螺釘5將螺母4固定在套筒3上。機械創(chuàng)新設計第七章圖示為磨削量進給調節(jié)機構——屬于豎直方向的螺旋調節(jié)機62

軌距方向的螺旋調節(jié)機構5用以實現(xiàn)接觸輪與鋼軌的軌距方向的正確接觸和施力，其設計也選用了差動螺旋機構。它們焊接在裝有燕尾型導軌的滑板上，一端與底板支撐梁固定在一起，螺桿可通過螺紋孔旋進，機構能夠自鎖。為嚴格保證滑板的定位，滑板可通過四個專用的鎖緊機構固定在底盤架上。機械創(chuàng)新設計第七章軌距方向的螺旋調節(jié)機構5用以實現(xiàn)接觸輪與鋼軌的軌距方63第三節(jié)新型內(nèi)燃機的開發(fā)

一、往復式內(nèi)燃機的技術矛盾目前應用最廣泛的往復式內(nèi)燃機由汽缸、活塞、連桿、曲軸等主要機件和其他輔助設備組成?；钊桨l(fā)動機的主體是曲柄滑塊機構，它利用氣體燃爆使活塞在汽缸內(nèi)往復移動，經(jīng)連桿推動曲軸作旋轉運動，輸出轉矩。活塞式發(fā)動機工作時具有吸氣、壓縮、作功、排氣四個沖程，其中只有作功沖程輸出轉矩，對外做功。機械創(chuàng)新設計第七章第三節(jié)新型內(nèi)燃機的開發(fā)一、往復式內(nèi)燃機的技術矛盾64

往復式活塞發(fā)動機存在的缺點：1)工作機構及氣閥控制機構組成復雜，零件多。曲軸等零件結構復雜，工藝性差。2)活塞往復運動造成曲柄連桿機構較大的往復慣性力，此慣性力隨轉速的平方增大，使軸承上慣性載荷增大，系統(tǒng)由于慣性力不平衡而產(chǎn)生強烈振動。往復運動限制了輸出軸轉速的提高。3)曲軸回轉兩圈才有一次動力輸出，效率低。現(xiàn)存的問題，引起人們改變現(xiàn)狀的愿望，社會的需要，促進產(chǎn)品的改造和創(chuàng)新。多年來，在原有發(fā)動機的基礎上不斷開發(fā)了一些新型的發(fā)動機。

機械創(chuàng)新設計第七章往復式活塞發(fā)動機存在的缺點：機械創(chuàng)新設計第七章65二、無曲軸式活塞發(fā)動機——用機構替代的方法以凸輪機構代替發(fā)動機中原有的曲軸滑塊機構，取消原有的關鍵件曲軸，使零件數(shù)量減少，結構簡單，成本降低。日本名古屋機電工程公司生產(chǎn)的二沖程單缸發(fā)動機采用無曲軸式活塞發(fā)動機，其關鍵部分是圓柱凸輪6動力傳輸裝置。活塞往復運動時，通過連桿端部的滑塊7在凸輪6槽中滑動而推動凸輪6轉動，經(jīng)輸出軸10輸出轉矩。活塞往復兩次，凸輪旋轉360°，即輸出軸輸出1轉。機械創(chuàng)新設計第七章二、無曲軸式活塞發(fā)動機——用機構替代的方法以凸輪機構代替發(fā)動66三、旋轉式內(nèi)燃發(fā)動機1945年德國工程師汪克爾經(jīng)長期研究，突破了汽缸密封這一關鍵技術，使旋轉式發(fā)動機首次運轉成功。1.旋轉式發(fā)動機的工作原理

旋轉式發(fā)動機由橢圓形的缸體1、三角形轉子2(轉子的孔上有內(nèi)齒輪)、外齒輪3、吸氣口4、排氣口5和火花塞6等組成。旋轉式發(fā)動機運轉時同樣有吸氣、壓縮、燃爆(作功)和排氣四個動作。由于三角形轉子有三個弧面，因此每轉一周有三個動力沖程。機械創(chuàng)新設計第七章三、旋轉式內(nèi)燃發(fā)動機旋轉式發(fā)動機運轉時同樣有吸氣、672.旋轉發(fā)動機的設計特點⑴功能設計——旋轉式發(fā)動機以三角形轉子在橢圓形汽缸中偏心回轉的方法達到容積變化，以完成燃氣的吸氣、壓縮、燃爆、排氣四個動作的功能要求。三角形轉子的每一個表面與缸體的作用相當于往復式的一個活塞和汽缸依次平穩(wěn)連續(xù)地工作。轉子各表面還兼有開閉進排氣閥門的功能，設計可謂巧妙。⑵運動設計——采用內(nèi)嚙合行星齒輪機構，來實現(xiàn)運動和動力輸出。三角形轉子相當于行星內(nèi)齒輪2，它一面繞自身軸線自轉，一面繞中心外齒輪1在缸體3內(nèi)公轉。系桿H則是發(fā)動機的輸出曲軸。機械創(chuàng)新設計第七章2.旋轉發(fā)動機的設計特點運動和動力輸出。三角形轉子相當于行星68轉子內(nèi)齒輪與中心外齒輪的齒數(shù)比是1.5∶1，這樣轉子轉一周，使曲軸轉3周，輸出轉速較高。根據(jù)三角形轉子的結構可知，曲軸每轉一周即產(chǎn)生一個動力沖程。相對四沖程往復發(fā)動機曲軸每轉兩周才產(chǎn)生一個動力沖程，推知旋轉式發(fā)動機功率容量比是四沖程往復發(fā)動機的兩倍。⑶結構設計——旋轉式發(fā)動機結構簡單，只有三角形轉子和輸出軸兩個運動構件。它需要一個化油器和若干個火花塞，但無需連桿、活塞以及復雜的閥門控制裝置。零件數(shù)量比往復式發(fā)動機少40%，體積減少50%，重量下降1/2到2/3。

機械創(chuàng)新設計第七章轉子內(nèi)齒輪與中心外齒輪的齒數(shù)比是1.5∶1，這樣轉子轉693.旋轉式發(fā)動機的實用化

日本東澤公司從聯(lián)邦德國納蘇公司購得汪克爾旋轉式發(fā)動機的專利后，進行實用化生產(chǎn)。經(jīng)過樣機運行和大量試驗，發(fā)現(xiàn)汽缸上產(chǎn)生振紋是最主要的問題。而形成振紋的原因，不僅在于摩擦體本身的材料，同時與密封片的形狀和材料有關，密封片的振動特性，對振紋影響極大。該公司抓住這個關鍵問題開發(fā)出極堅硬的浸漬炭精材料做密封片，較成功地解決了振紋問題。他們還與多個廠家合作，相繼開發(fā)了特殊密封件310號、火花塞、化油器、O型環(huán)、消音器等多種零部件，并采用了高級潤滑油，使旋轉式發(fā)動機在全世界首先達到實用化。80年代該公司生產(chǎn)了120萬臺旋轉式發(fā)動機用于汽車，市場效益很好。機械創(chuàng)新設計第七章3.旋轉式發(fā)動機的實用化機械創(chuàng)新設計第七章70第四節(jié)可升降省力便攜式輪椅設計一、設計思想及基本內(nèi)容基于人性化設計思想，力求克服市面上產(chǎn)品的一些缺陷，對驅動方式進行了創(chuàng)新設計，同時設計出具有能夠自我調節(jié)高度的輪椅座位。驅動方式從人機工程方面考慮，采用推桿形式使用戶用力比較舒適、方便，同時利用杠桿原理，具有省力的功能。對于升降機構，其目的主要在于提高殘疾人的自理能力，使其坐在輪椅上的上升后的高度約等于人正常站立的高度。同時要求輪椅盡可能的簡單、方便、成本低廉，更具人性化。使殘疾人的生活自理能力加強，同時享受到更加舒服，更具人性化的助殘機械，也滿足性能、成本方面的要求，使他們使用方便，攜帶方便，購買便宜。機械創(chuàng)新設計第七章第四節(jié)可升降省力便攜式輪椅設計一、設計思想及基本內(nèi)容機71二、升降機構的設計1.升降機構的類型及比較(1)液壓或氣壓驅動機構——通過液壓缸或氣缸來實現(xiàn)升降。(2)螺桿副機構——通過旋轉螺母或螺桿來調節(jié)高度。(3)叉桿機構——通過改變叉桿之間的角度來實現(xiàn)高度的調節(jié)。機械創(chuàng)新設計第七章二、升降機構的設計機械創(chuàng)新設計第七章722.升降機構的方案確定通過對前三種方案的綜合比較，在第三種方案的基礎上，綜合所需達到的簡單、輕便、成本低的目標，設計了下述升降機構的方案。該機構中滑輪能夠在滑道上滑動，使叉桿之間的角度可自由改變，通過轉動搖臂2，使絲桿轉動，從而調節(jié)a、b兩點之間的距離以改變叉桿角度，實現(xiàn)高度調節(jié)。1－上滑道2－搖臂3－螺旋副4－叉桿5－滑輪6－下滑道機械創(chuàng)新設計第七章2.升降機構的方案確定該機構中滑輪能夠在滑道上滑動，73(1)升降叉桿級別的確定

根據(jù)h和l的要求，可選擇一級或二級叉桿。根據(jù)本設計要求，否定二級叉桿結構，采用一級叉桿結構。對于一級叉桿結構，對其h、l進行調節(jié)，使受力與升降高度處于最佳平衡狀態(tài)，得一級叉桿升降機構如圖所示。機械創(chuàng)新設計第七章(1)升降叉桿級別的確定機械創(chuàng)新設計第七章74(2)螺旋副及搖臂的設計為了使左右叉桿副能夠平衡升降，使升降平穩(wěn)，故設計一對橫桿將左右叉桿聯(lián)在一起，螺旋副裝在橫桿中間，實現(xiàn)左右平衡受力、升降平衡。根據(jù)三角形的穩(wěn)定性原理，前后橫桿之間也采用可滑動叉桿聯(lián)接，使它們保持平行，升降更加平穩(wěn)，且左右平衡上升。絲桿的后端軸向固定，前端與螺母配合，轉動搖臂帶動絲桿轉動，就可以改變叉桿的前后距離，實現(xiàn)升降運動。搖臂采用可折疊式結構，可節(jié)約空間，方便操作者使用。機械創(chuàng)新設計第七章(2)螺旋副及搖臂的設計配合，轉動搖臂帶動絲桿轉動，就可以改75(3)滑道和叉桿設計滑道采用型材焊接結構，分別焊接在前后輪支架上，中間開槽，前叉桿與銷釘采用過盈配合，銷釘與滑道采用小間隙配合，后叉桿采用銷軸與滑道體聯(lián)接。叉桿采用不銹鋼板材，孔2為兩叉桿聯(lián)接孔，孔1、孔3為與上下滑道聯(lián)接的孔，孔4為與橫桿聯(lián)接的孔。機械創(chuàng)新設計第七章(3)滑道和叉桿設計機械創(chuàng)新設計第七章76升降機構三維設計圖機械創(chuàng)新設計第七章升降機構三維設計圖機械創(chuàng)新設計第七章77三、驅動方式的設計1.省力機構的方案比較與選擇(1)曲柄滑塊機構——結構較簡單，但沒有省力功能，效率較低，且不可實現(xiàn)前后運動的自由切換。(2)棘輪機構——可實現(xiàn)將間歇往復運動轉換為轉動，但無法實現(xiàn)前后運動的自由調節(jié)。(3)摩擦棘輪機構——結構簡單，可實現(xiàn)將間歇的往復運動轉化為轉動，但間歇運動機構運動時只有一個行程做功，另一個行程為無用功，即為間歇驅動，效率低。本設計采用兩套摩擦棘輪機構，一套機構能夠實現(xiàn)輪椅前進、后退、空擋、制動的切