第1篇 机械创新设计基础 2
第1章 绪论 2
1.1创新与创新方法 2
1.1.1创新的概念 2
1.1.2创新方法 3
1.2常规设计、现代设计与创新设计 6
1.2.1常规设计 6
1.2.2现代设计 7
1.2.3创新设计 7
1.3创新教育与人才培养 8
1.3.1创新教育是改革的主旋律 8
1.3.2创新能力是人才培养的核心 8
第2章 机械创新设计概述 11
2.1机械创新设计的内容 11
2.1.1有关机构的几个名词术语 11
2.1.2机构创新设计的内容 13
2.2机械创新设计的一般原则 14
2.3常用基本机构的特性及一般评价 20
第2篇 机械机构创新设计与图例 24
第3章 机构的创新设计方法 24
3.1机构创新的组合原理 24
3.1.1串联式组合机构的创新设计 24
3.1.2并联式组合机构的创新设计 27
3.1.3复合式组合机构的创新设计 30
3.1.4叠加式组合机构的创新设计 32
3.1.5机构组合创新的功能-技术矩阵法 33
3.2机构创新的变性原理 36
3.2.1通过构件变异创新机构 36
3.2.2通过运动副的变异创新机构 50
3.3机构创新的移植原理 72
3.4机构创新的还原原理 75
3.5机构创新的其他原理和方法 82
第4章 机构创新设计及图例 86
4.1平面连杆机构及创新设计图例 86
4.1.1连杆运输机构创新设计图例 86
4.1.2埃文斯连杆机构创新设计图例 87
4.1.3纺织单元创新设计图例 88
4.1.4实现加速减速直线行程的连杆创新设计图例（1） 88
4.1.5实现加速减速直线行程的连杆创新设计图例（2） 88
4.1.6实现加速减速直线行程的连杆创新设计图例（3） 89
4.1.7实现加速减速直线行程的连杆创新设计图例（4） 89
4.1.8实现加速减速直线行程的连杆创新设计图例（5） 90
4.1.9光学仪器用正反转180°工作台创新设计图例 90
4.1.10堆料设备主体机构创新设计图例 90
4.1.11汽车自动卸料机构创新设计图例 91
4.1.12摩托车尾部悬挂装置创新设计图例 91
4.1.13双肘杆穿孔器创新设计图例 93
4.1.14打字机驱动机构创新设计图例 93
4.1.15杆系驱动机构创新设计图例 94
4.1.16空间曲柄机构的创新设计图例 94
4.1.17椭圆滑块驱动创新设计图例 94
4.1.18石头破碎机创新设计图例 95
4.1.19铆钉机器创新设计图例 96
4.1.20铆接机创新设计图例 96
4.2凸轮机构及创新设计图例 97
4.2.1凸轮机构从动件创新设计图例 97
4.2.2自动进给凸轮机构创新设计图例 97
4.2.3滑动凸轮机构创新设计图例 98
4.2.4双面凸轮机构创新设计图例 98
4.2.5不完整凸轮机构创新设计图例 98
4.2.6槽凸轮机构创新设计图例 99
4.2.7运动转化凸轮机构创新设计图例 99
4.2.8旋转斜盘凸轮机构创新设计图例 99
4.2.9变速滑动凸轮机构创新设计图例 100
4.2.10歇停凸轮机构创新设计图例 100
4.2.11凸耳凸轮机构创新设计图例 100
4.2.12增程凸轮机构创新设计图例 100
4.2.13往复凸轮分度机构创新设计图例 101
4.3齿轮机构及创新设计图例 101
4.3.1内摆线机构创新设计图例 101
4.3.2齿轮行程放大创新设计图例 102
4.3.3控制泵行程的摆线齿轮机构创新设计图例 103
4.3.4万向齿轮传动机构创新设计图例（1） 103
4.3.5万向齿轮传动机构创新设计图例（2） 104
4.3.6万向齿轮传动机构创新设计图例（3） 104
4.3.7齿轮齿条倍增机构创新设计图例 105
4.3.8悬臂支撑机构创新设计图例 105
4.3.9倾斜槽中运送齿轮机构创新设计图例 106
4.3.10具有安全机构的攻螺纹装置创新设计图例 106
4.3.11齿轮齿条驱动机构创新设计图例 107
4.3.12调速器非圆齿轮机构创新设计图例 108
4.3.13齿轮齿条式上下料机构创新设计图例 108
4.4轮系及创新设计图例 109
4.4.1实现运动转换的齿轮系统创新设计图例 109
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 109
4.4.3齿条串联大行程机构创新设计图例 110
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 111
4.4.5印刷机输纸机构创新设计图例 112
4.4.6机床转位机构创新设计图例 112
4.4.7导弹控制离合器创新设计图例 112
4.4.8平行移动机构创新设计图例 113
4.4.9制灯泡机多工位间歇转位机构创新设计图例 113
4.4.10重载长距离转位分度机构创新设计图例 115
4.4.11行星搅拌机构创新设计图例 115
4.4.12计数机构创新设计图例 116
4.5间歇运动机构及创新设计图例 117
4.5.1速换双凸轮机构创新设计图例 117
4.5.2双推杆式圆柱凸轮机构创新设计图例 117
4.5.3蜗杆凸轮机构创新设计图例 118
4.5.4端面螺线凸轮机构创新设计图例 119
4.5.5连杆齿轮凸轮机构创新设计图例 119
4.5.6单侧停歇凸轮机构创新设计图例 120
4.5.7不等速回转机构创新设计图例 121
4.5.8快速转位机构创新设计图例 121
4.5.9特殊行星轮创新设计图例 122
4.5.10带瞬心线附加杆的不完全齿轮机构创新设计图例 123
4.5.11连杆齿轮单侧停歇机构创新设计图例 123
4.5.12齿轮连杆摆动双侧停歇机构创新设计图例 124
4.5.13齿轮摆杆双侧停歇机构创新设计图例 125
4.5.14利用摩擦作用的间歇回转机构创新设计图例 126
4.5.15凸槽凹轮槽轮机构创新设计图例 126
4.5.16双轨槽轮机构创新设计图例 127
4.5.17槽轮机构输入构件创新设计图例 127
4.5.18改进的槽轮传动机构创新设计图例（1） 127
4.5.19改进的槽轮传动机构创新设计图例（2） 128
4.5.20不规则槽轮驱动机构创新设计图例 128
4.5.21车床刀架转位槽轮机构创新设计图例 129
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 129
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 130
4.5.24圆筒锁装置间歇传动机构创新设计图例 130
4.5.25改进棘轮机构创新设计图例 131
4.5.26带有棘轮的保险机构创新设计图例 131
4.5.27警报信号发生棘轮机构创新设计图例 132
4.5.28杠杆棘轮电磁式送带机构创新设计图例 132
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 133
4.5.30棘轮转换机构创新设计图例 134
4.6螺旋机构及创新设计图例 134
4.6.1螺杆块式制动器创新设计图例 134
4.6.2镗刀头的固定机构创新设计图例 134
4.6.3简易拆卸器创新设计图例 135
4.6.4带有微调装置的刀杆创新设计图例 135
4.6.5消除进给丝杠间隙机构创新设计图例 136
4.6.6由螺母钢珠丝杠组成的高效螺旋副创新设计图例 136
4.6.7滚珠螺旋机构创新设计图例 137
4.7挠性传动机构及创新设计图例 137
4.7.1带锯机创新设计图例 137
4.7.2行星带传动机械手臂创新设计图例 138
4.7.3自行车创新设计图例 140
4.7.4双链辊筒输送机创新设计图例 141
4.7.5链传动配气机构创新设计图例 142
4.7.6叉车起升机构创新设计图例 142
4.7.7用于非圆外壳的焊料夹具创新设计图例 144
4.7.8链传动中减少跳动机构创新设计图例 144
第5章 机构组合创新设计及图例 146
5.1机构组合的基本概念 146
5.1.1基本机构的应用 146
5.1.2常用机构组合方法 148
5.2机构组成原理与创新设计 149
5.2.1Ⅱ级杆组的类型 149
5.2.2Ⅲ级杆组的类型 150
5.2.3机构组成原理与机构创新设计 152
5.2.4创新设计示例 152
5.2.5利用机构组成原理进行机构创新设计的基本思路 155
5.3机构组合方式分析 156
5.3.1机构的串联组合 156
5.3.2机构的并联组合 157
5.3.3机构的叠加组合 157
5.3.4机构的反馈组合 158
5.3.5机构的复合组合 158
5.4组合机构创新设计图例 159
5.4.1实现从动件两次动程六杆机构创新设计图例 159
5.4.2冲床双曲柄机构创新设计图例 160
5.4.3回转半径不同的曲柄联动机构创新设计图例 160
5.4.4绣花机挑线刺布机构创新设计图例 160
5.4.5天线测试转台创新设计图例 162
5.4.6包装盒子顶封盖机构创新设计图例 164
5.4.7自动包装机创新设计图例 164
5.4.8浮动盘式等速输出机构创新设计图例 164
5.4.9钢球直槽式等速输出机构创新设计图例 165
5.4.10凸轮控制的行星轮系创新设计图例 166
5.4.11传动机构创新设计图例 166
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 167
5.4.13槽轮机构改善运动特性创新设计图例 168
5.4.14蜂窝煤机创新设计图例 169
5.4.15曲柄垂直运动机构创新设计图例 169
5.4.16步进送料机构创新设计图例 170
5.4.17抽油机增量创新设计图例 170
5.4.18假肢膝关节创新设计图例 171
5.4.19飞剪机创新设计图例 171
5.4.20可调停歇时间八杆机构创新设计图例 172
5.4.21车床反馈机构创新设计图例 173
5.4.22圆刻度机补偿机构创新设计图例 173
5.4.23铁板输送机构创新设计图例 174
5.4.24深拉压力机创新设计图例 175
5.4.25滚齿机运动补偿机构创新设计图例 175
5.4.26电阻压帽机创新设计图例 176
第6章 仿生原理及创新设计图例 178
6.1仿生学与仿生机械学简述 178
6.1.1仿生学简介 178
6.1.2仿生机械学简介 179
6.1.3仿生机械学中的注意事项 179
6.2仿生机构及创新设计图例 180
6.2.1手爪平行开闭的机械手创新设计图例 180
6.2.2柔软手爪创新设计图例 180
6.2.3机械手抓取机构创新设计图例 181
6.2.4利用弹簧螺旋的弹性抓取机构创新设计图例 182
6.2.5具有弹性的抓取机构创新设计图例 182
6.2.6立体抓取机构创新设计图例 183
6.2.7扁平圆盘类工件供料擒纵机构创新设计图例 183
6.2.8行星带传动机械手臂创新设计图例 183
6.2.9气动管道爬行器创新设计图例 185
6.2.10肢类机械实用机器人创新设计图例 186
6.2.11蜘蛛机器人创新设计图例 187
6.2.12悬崖机器人创新设计图例 187
6.2.13可控跳跃机器人创新设计图例 188
6.2.14飞机仿生机器人创新设计图例 188
6.2.15潜水机器人创新设计图例 189
第3篇 机械结构创新设计与图例 192
第7章 机械结构及创新设计图例 192
7.1机械结构设计概述 192
7.1.1机械结构设计概念 192
7.1.2机械结构设计的基本要求 192
7.2机械结构创新设计图例 193
7.2.1机械结构变异创新设计图例 193
7.2.2机械结构组合创新设计图例 200
7.2.3引入新结构要素创新设计图例 202
7.2.4机械结构绿色化创新设计图例 206
7.2.5机械结构方便装配创新设计图例 207
第4篇 机械创新设计综合实例 212
第8章 机械创新设计综合图例分析 212
8.1发动机主体机构创新设计图例分析 212
8.2平动齿轮传动装置创新设计图例分析 214
8.3抓斗原理方案创新设计图例分析 216
8.4电脑多头绣花机挑线刺布机构创新设计图例分析 220
参考文献 226