该文从概念设计的角度对此类机器创新设计进行了方法和实践的研究.首先论述了概念设计的内涵和基本步骤,从功能、运动行为和结构三个方面讨论了创新的内容和层次,并分析了相关的各种产品描述模型、设计推理模型和设计过程模型的特点合应用范围.基于空间曲面啮合基本原理定义了容积式机器的实体包络面和实体共轭曲面等概念,在欧拉广义坐标体系下推导了实体共轭运动副的数学方程,并利用图模型建立容腔的抽象描述,组成了容积式机器的描述体系.在此基础上研究了若干典型容积式机器的容腔结构、实体运动副和执行机构等特征,分析了容腔体积变化的机理,并归纳了容积式机器的一般模型.提出了基于容积式机器的实体共轭运动副的概念创新设计衍生方法.阐述了这种方法的思想和基本步骤,并利用这种方法进行了变异衍生设计得到若干新颖的容积式机器模型、并进于了运动学仿真.揭示了实体的相对运动和腔体积的变化过程,证实了新概念莫型的可行性和基于实体运动副的衍生方法的有效性.最后探讨了容积式机器原动机创新设计.针对直线往复多作用式容积式机器开发出了双动子混合式直线步进电动机,并进行了初步试验.