第四章 机构组合原理与创新

第四章机构组合原理与创新串联式机构组合与创新并联式机构组合与创新复合式机构组合与创新叠加式机构组合与创新第一节串联式机构组合与创新一、串联式机构组合的原理型串联：型串联：ABAB前置子机构后置子机构常用：•连杆机构•凸轮机构•齿轮机构常用：•连杆机构•凸轮机构•齿轮机构•槽轮机构•棘轮机构二、串联式机构组合的主要功能分析（一）Ⅰ型串联式组合：主要功能：•改善输出构件的运动和动力特性•用于运动或力的放大增力增程增速AB举例分析：普通槽轮机构槽轮连杆机构12i12=1/2=R2/R12=1R1/R2（R2是变数）例一：——改善输出构件的运动和动力特性使槽轮输出实现近似等速转动又如：例二：——使从动件实现近似匀速往复移动四杆机构（转动导杆机构）六杆机构例三：——增力机构由D=0则：PS=FL则滑块所产生的压力：Q=Pcos=FLcos/S减少、S，增大L——均能增大Q力。例四：——增程机构AM，ANABCDDEGHHI摆动凸轮机构+铰链四杆机构+曲柄滑块机构例五：——增速+增程机构齿条行程：B=2AZ5/Z3（二）Ⅱ型串联式组合：例六：实现运动停歇例七：实现从动件两次动程连杆为前置子机构的输出件AB连杆图谱例八：实现运动停歇当Z5=3Z2时，轮2节圆上点的轨迹是3段近似圆弧的摆线，其圆弧的半径近似等于8r2。第二节并联式机构组合与创新ABABAB一、组合的并联式机构原理Ⅰ型并联：Ⅱ型并联：Ⅲ型并联：并联式机构组合的特点：两个子机构并列布置，运动并行传递。按输出运动的性质划分为•简单型•复杂型——子机构的类型、形状和尺寸完全相同，且对称布置。——输出运动的性质是复杂的合成的运动，或是简单的但要求协调的运动。二、并联式机构组合的主要功能分析型并联式组合：——相当于运动的合成，其主要功能是对输出构件运动形式的补充、加强和改善。例一：例二：实现无死点转动，且有良好的平衡减振作用襟翼摆动速度加快，加强运动可靠性简单型AB复杂型F=2两个主动构件运动要协调配合例四：例三：型并联式组合：——将一个运动分解为两个运动，再合成一个运动输出。简单型主要功能：改善输出构件的运动状态和运动轨迹，改善受力状态，实现动平衡。例五：例六：AB简单型复杂型例七：例八：型并联式组合：——将一个运动分解为两个输出运动。主要功能：实现两个运动输出，而这两个运动又相互配合，完成较复杂工艺动作。例九：例十：AB第三节复合式机构组合与创新一、复合式机构组合原理ABABA）构件并接式B）机构回接式A——基础机构，一般为F=2的机构B——附加机构，为各种基本机构二、复合式机构组合主要功能分析A）构件并接复合式凸轮机构（附加机构）运动多样化五杆机构（基础机构）F=2主要功能：具有与原基本机构不同的运动特点。亦即组合机构。可实现任意运动规律的输出。基础机构F=2附加机构输出件1，2，3——差动轮系（基础机构）ABC——曲柄滑块机构（附加机构）B）机构回接复合式蜗杆机构F=2（基础机构）凸轮机构（附加机构）AB如：工业缝纫机挑线机构•1`2`3`4`5`五杆机构——基础机构F=2•12齿轮机构——附加机构第四节叠加式机构组合与创新一、叠加式机构组合的原理BABAC组合的主要功能：实现特定的输出，完成复杂的工艺动作。设计的主要问题：根据所要求的运动和动作——•如何选择各个子机构的类型•如何解决输入运动的控制按子机构间的运动关系分：•运动独立式•运动相关式•运动独立式（或叠合式，运载式）例1：例2：•运动相关式例3：叠联式例：运动相关式作业1、机构的组合方式有几种？它们的结构形式如何？（用运动传递框图表示），各子机构有何特点？组合后能实现何种主要功能？2试举出生产或生活中1~2例组合机构的例子，画出其机构简图和运动传递框图，并简要分析其功能特点。