作者：杨之勇

机械设计中最共性的学问是机构学和广义机构学，机构学是机械设计中功能机构的创建工具和原料库。一些专业性的机构或结构都是机构型综合的型创造，型构思的产物，随着科技的发展和与时俱进的产业竞争，广义机构作为机械设计者特别受设计工程师的青睐。这是发明创造的工具；机构型变异——变异机构应运而生。

机构变异原理及形式，机构变异是机械系统在运行中某一机构型发生变异或改变，比如移动副在运行中自动或认为给以改变，螺纹副→导套副，这就是一种功能元的互换和变异，是一种应用型创新和实用新型发明的摇篮。

螺套导套变异设计并不神秘，机构方案可构想很多，笔者曾应约参与其世界发明项目设计攻关。

连杆用油缸（或气缸）代替，经累加或差动组合，改变为多位缸，使执行机构有新的功能改变。

机构型变异是一种设计理念，也是广义机构设计的一种方法：如果不能从这个格局出发仅限于个体特殊性的具体事物那就不利于机械创新设计的开展。

机构型变异——机构变异有如下几个方面：

1）构件尺度变异，气缸（或油缸）串联后，经1）各自运动2个量值运动，2累加运动1个量值运动，3差动运动1个量值运动，所以一个尺寸不等的缸串联组合会有4个量值运动动作。只就是机构构件（连杆）的尺度变异机构。

2）运动副（螺套－导套）的变异，这是快速台钳或快速千斤顶的创形设计机理下图就是一种螺套——导套两种运动副的变异，运动副变异的提法有利于抓住问题本质，对提高机构创新设计发明有很好的内涵和外延的逻辑引领作用。

3）导向轨迹的变异，该机构可用插秧机的小型化设计。这种机构的设计关键是轨道活门设计问题，是异路轨道导向原理。

(导向轨迹变异用于插秧机机构设计)

4）连杆机构形式的变异（平行连杆机构一般四连杆机构）可用于极端条件下的机械臂的功能机构设计。利用钩扣原理，和时空约束实现不同定位的执行机构设计。

（平行连杆机构与普通四连杆机构变异可用机械臂的设计）

5）两位置变异（两位机构或多位机构）该机构用于同速差速两用器的创新设计中，是执行机构两个位置的运动功能设计特殊机构创新。

（两位置的变异原理图）

6）机构功能变异

利用机构变异思路设计的机动车辆驱动轴差速同速两用器；解决道路不好车辆会一轮纺线打滑，无法正常行驶问题。能实现两驱动半轴的差速和同速两用变换。

（机动车辆驱动轴差速器同速两用器）

7）转位机构——定位机构，该机构为典型的槽轮间歇运动与定位一星管二的设计，实质是转位到定位的变异转变设计理念。

8）定心旋转轮——周转轮变异的利用，用于爬楼梯运货推拉小车

9）随形潜藏的小机构——具有随动驱使的变异性小机构

（提把自行潜藏的随动驱使的小机构）

这种机构虽然很小，但里面内涵着功能技巧结合的设计原理，不少东西设计不能死搬硬套不是，要有像艺术作品一样体现设计者的思路，技巧应用，把设计者要解决的问题特殊性与普遍性原理结合起来。

变异机构种类很多，本文仅举几个变异机构性结构进行原理说明，这是广义机构的一种应用型。

变异性机械机构（含广义机构）中的型变异——变异机构是一种设计原理，也是一种自然规律的体现。是设计者”利用“，”变通”，“转变“的综合体现。