机械创新设计（PPT36页)

第一节平动齿轮传动机构ABCDAB=CDBC=ADB’C’平行四边形机构的特点与应用案例第11章机械创新设计实例分析第一节平动齿轮传动机构AB=EF=CD21212ZiZZ1.传动比小于1，可实现增速传动；2.体积过大，应用前景不好平行四边形机构与外啮合齿轮机构II型串联组合的特点外齿轮外齿轮第11章机械创新设计实例分析第一节平动齿轮传动机构21212ZiZZ1.当Z1和Z2相差不大时，可实现大传动比传动；2.运转时惯性力大，影响运动的平稳性。3.效率高。4.体积大。平行四边形机构与内啮合齿轮机构II型串联组合一的特点:内齿轮外齿轮平行四边形机构与内啮合齿轮机构II型串联组合I外齿轮外齿轮第一节平动齿轮传动机构21212ZiZZ1.当Z1和Z2相差不大时，可实现大传动比传动；2.效率高；3.体积、重量大；4.高速运动时平稳性较差。三环减速器（外平动齿轮减速器）的特点：三套平行机构并联组合平行四边形机构与内啮合齿轮机构II型串联组合I第一节平动齿轮传动机构平行四边形机构与内啮合齿轮机构的Ⅱ型串联组合一平行四边形机构与内啮合齿轮机构的Ⅱ型串联组合二第一节平动齿轮传动机构第一节平动齿轮传动机构21221ZiZZ1.当Z1和Z2相差不大时，可实现大传动比传动；2.经过机构演化与变异设计，可以减小尺寸和重量，增加平稳性。平行四边形机构与内啮合齿轮机构II型串联组合二的特点内齿轮外齿轮平行四边形机构与内啮合齿轮机构II型串联组合II三套平行机构并联组合内平动齿轮减速器：内平动齿轮减速器第一节平动齿轮传动机构将机架AD和连杆BC缩短，转动副A和D位于平动的外齿轮的齿板内部第一节平动齿轮传动机构内啮合平动齿轮传动比的计算：第一节平动齿轮传动机构平动齿轮创新设计方法总结：1.应用了平行四边形机构和齿轮机构的串行连接；2.应用了三套机构的并行连接；3.应用了转动副的销钉扩大和尺寸变化等演化与变异设计。二、平动齿轮传动的关键技术使齿轮实现圆平动运动的机构称为圆平动机构。常用的圆平动机构有：1．用平行四边形机构实现齿轮圆平动应用“机构同性异形变换原理”，以平行四边形机构为原始机构，可以演化出多种性能相同而结构不同的圆平动机构。第一节平动齿轮传动机构2．用正弦机构实现齿轮圆平动3．用孔销机构实现齿轮圆平动应用“机构同性异形变换原理”，还可以演化出多种圆平动机构。它的性能决定了平动齿轮传动的性能，所以每综合出一种圆平动机构，就得到一种新型平动齿轮传动。第一节平动齿轮传动机构第一节平动齿轮传动机构2．用正弦机构实现齿轮圆平动3．用孔销机构实现齿轮圆平动应用“机构同性异形变换原理”，还可以演化出多种圆平动机构。它的性能决定了平动齿轮传动的性能，所以每综合出一种圆平动机构，就得到一种新型平动齿轮传动。三、平动齿轮机构的演化平动发生器是平动齿轮机构的关键技术。不同的平动发生器，会演化出结构不同的平动齿轮机构，相同的平动发生器，结构不同，也会演化出性能差异很大的平动齿轮传动装置。1．浮动盘式平动齿轮机构根据“机构同性异形变换原理”，用浮动盘式W机构去替代孔销式W机构，就形成了图9-9所示圆平动齿轮机构运动简图。第一节平动齿轮传动机构2．平动齿轮减速滚筒图9-10所示为平动齿轮减速滚筒结构简图，由电动机1、滚筒2和孔销式平动齿轮机构3串联组成。电动机1、平动发生器销轴与机架固联，内齿中心轮与卷筒固联为输出件，形成卷扬机型减速装置。平动齿轮减速滚筒具有：传动比大、机械效率高、结构紧凑、尺寸和重量轻、均载性能好等优点。第一节平动齿轮传动机构第二节机构应用创新设计案例分析机构应用创新：一.止回机构的创新设计实例要求将一个硬质物料单方向间歇直线移动，请选择适当的机构，并分析优缺点。是不改变机构类型的前提下，对机构的构件、运动副进行演化与变异设计，得到完成特定功能的机械装置的过程。单动式棘轮机构第二节机构应用创新设计案例分析二.运动副的变异设计实例设计压力机或钢板剪床机构选择：曲柄滑块机构。运动分析：位移较小。受力分析：杆件BC受力很大，运动副B和C受力很大。第二节机构应用创新设计案例分析二.运动副的变异设计实例设计压力机或钢板剪床处理方法：将转动副B增大，包含转动副A；将转动副C增大，由于C为摆动副，所以可以做成半圆；增大滑块尺寸，形成机构的型封闭，以使滑块能够向上移动。第二节机构应用创新设计案例分析三.Stewart机构的应用创新设计Stewart平台机构Stewart平台机构用于运动模拟器第二节机构应用创新设计案例分析三.Stewart机构的应用创新设计俄罗斯Lapic公司的KNM-750世界上第一台并联机床第二节机构应用创新设计案例分析三.Stewart机构的应用创新设计中国第一台并联机床李金泉设计的BKX-I型并联机床第二节机构应用创新设计案例分析三.Stewart机构的应用创新设计德国柏林SurgicalRoboticsLabofHumboldt-University:SurgiScope加拿大LAVAL实验室的三自由度并联Agileeye飞行模拟器第二节机构应用创新设计案例分析三.Stewart机构的应用创新设计我国在贵州建造的世界上最大的天文望远镜（直径φ500m)FAST项目的原理图Fast之父南仁东先生第二节机构应用创新设计案例分析三.Stewart机构的应用创新设计西安电子科技大学与北京理工大学以及郑州解放军信息工程学院联合制作的FAST项目的50m缩比模型清华大学为FAST项目预研制作的并联机构样机第四节多功能平口钳的创新设计案例分析缺点：钳口在工作时有向外分分力。平口钳第四节多功能平口钳的创新设计案例分析平口钳和压线钳齿轮齿条一种多功能可拆配式平动夹钳的机构设计与实现第四节多功能平口钳的创新设计案例分析平口钳工作块第四节多功能平口钳的创新设计案例分析平口钳工作块第四节多功能平口钳的创新设计案例分析平口钳工作块问题：市场上为何不见这种钳子？第五节发动机主体机构的创新设计案例分析单缸发动机机构第五节发动机主体机构的创新设计案例分析单缸发动机机构工作周期吸气冲程压缩冲程燃烧冲程排气冲程多缸发动机的设计多个滑块驱动同一个轴第五节发动机主体机构的创新设计案例分析直线布置的多缸发动机的设计第五节发动机主体机构的创新设计案例分析周向布置的多缸发动机的设计周向布置的八缸发动机第五节发动机主体机构的创新设计案例分析周向布置的多缸发动机的设计对置布置的4缸发动机第五节发动机主体机构的创新设计案例分析周向布置的多缸发动机的设计竖直布置的4缸发动机第五节发动机主体机构的创新设计案例分析竖直布置的6缸发动机