BCDAEFZ1CABDZ2I型串联组合II型串联组合前置机构中做简单运动的构件与后置机构的原动件连接。前置机构中做复杂运动的构件与后置机构的原动件连接。3、串联组合示例减少连杆机构的速度ACBD改变滑块的运动规律组合实例:3、并联组合实例CABBCC4BAOC3C2C1I型并联机构II型并联机构I型并联机构V型双缸发动机(I型并联机构)曲柄滑块曲柄滑块二、并联组合的基本思路1、对称并联相同的机构,可实现机构的平衡。二、并联组合的基本思路2、实现运动的分解与合成端面凸轮机构平底直动盘形凸轮齿条齿轮齿条齿轮二、并联组合的基本思路3、改善机构受力状态双滑块双滑块Z1C1AB1DZ2B3B2C2C3三环减速器机构二、并联组合的基本思路4、同类机构可以并联组合,不同类机构也可以并联组合曲柄摇杆摇杆滑块摇杆滑块反移动凸轮摇杆滑块3、组合示例(I型)•蜗杆传动机构安装在行星轮系机构的系杆H上,由蜗轮给行星轮提供输入运动,带动系杆缓慢转动。附加机构驱动扇叶转动,并通过基础机构的运动实现附加机构360°全方位慢速转动。•该机构可设计出理想的电风扇,扇叶转数可通过电动机调速调整。附加机构的机架(基础机构的系杆)转动速度为•调整齿轮的齿数可改变附加机构机架的转数。n1:电动机转数nH:系杆转数附加机构基础机构齿轮机构连杆机构附加机构基础机构齿轮机构齿轮机构常用电风扇的机构简图双重轮系机构附加机构:齿轮l/2/3/系杆h组成的轮系。基础机构:齿轮4/5/系杆H组成的行星轮系。附加机构的系杆h与基础机构的齿轮4连接,实现附加机构向基础机构的运动传递。3、组合示例(I型)EACDBF基础机构附加机构户外摄影车机构3.组合示例(II型)附加机构基础机构ABCDCDEF缸1缸2CD•Ⅰ型:较复杂,但有规可循。如齿轮(附加)+连杆(基础)时,连接点:在输出齿轮和输入连杆上。如齿轮(附加)+行星轮系(基础)时,可把附加机构安置在基础轮系机构的系杆上,附加机构的齿轮或系杆与基础机构的齿轮连接即可。•机构叠加组合成的新机构具有很多优点,可实现复杂的运动要求,机构的传力性能较好,减小了传动功率,但设计构思难度较大。•叠加组合方法为创建叠加机构提供了理论基础。二、机构叠加组合的关键问题3、封闭组合示例(a)差动轮系(b)I型封闭机构(c)III型封闭组合机构2自由度差动轮系给定任何两个输入运动(如齿轮1、3)可实现系杆的预期输出运动。在齿轮1、3间组合附加定轴轮系(齿轮4/5/6组成)后,可获得Ⅰ型封闭组合机构。调整定轴轮系传动比,可得任意预期系杆转数。把系杆H的输出运动通过定轴轮系(齿轮4/5/6)反馈到输入构件(齿轮3)后,可到Ⅲ型封闭组合机构。差动轮系(由齿轮1/2/3/系杆H组成)为基础机构,差动轮系的系杆和齿轮1经连杆机构ABCD和齿轮机构z1、z4封闭,四杆机构和定轴齿轮机构组成两个附加机构,形成Ⅱ型齿轮连杆封闭组合机构。2自由度五杆机构OABCD为基础机构,凸轮机构为封闭机构。五杆机构的两个连架杆分别与凸轮和推杆固接,形成Ⅰ型凸轮连杆封闭组合机构。凸轮机构封闭了2自由度蜗杆机构的蜗轮转动(基础机构的输出运动)和蜗杆的移动(基础机构的一个输入运动),是典型的III型封闭组合机构。注意:机构的封闭式组合将产生组合机构,组合机构可实现优良的运动特性,但是有时会产生机构内部的封闭功率流,降低了机械效率。所以,传力封闭组合机构要进行封闭功率的判别。一、机构的混合组合方法第七节其他类型的机构组合与创新设计牛头刨床机构可看作齿轮机构与导杆机构串联后,再连接Ⅱ级杆组DE。冲(压)床机构带传动机构、齿轮机构和连杆机构串联后,再连接Ⅱ级杆组CE组成的机构系统。二、附加约束组合法•附加约束组合法是指在多自由度机构中,人为地增加约束条件(工程中的附加约束一般采用具有复杂曲线结构的高副),从而达到机构创新设计的目的。五杆机构ABCDE为一2自由度机构,用一个凸轮高副(凸轮固定)约束C点的运动。改变凸轮的轮廓线形状,可实现滑块的预期运动。凸轮-连杆组合机构广泛应用于纺织和印刷机械中例题1试对下图所示的双曲柄-槽轮机构进行分析。原因是主动拨盘一般作匀速转动,并且回转半径不变。当运动传递给槽轮时,由于主动拨盘的滚销在槽轮的传动槽内沿径向相对滚移,致使槽轮受力作用点也沿径向发生变化。若滚销以不变的圆周速度传递运动时,导致槽轮在一次转位过程中,角速度由小变大,又由大变小。图例中,采用双曲柄机构与槽轮机构的串联式组合方式。槽轮机构的主动拨盘固接在双曲柄机构ABCD的从动曲柄上,从动曲柄上E点的变化速度能够中和槽轮的转速变化,使槽轮能近似等速转位。解:串联(双曲柄+槽轮机构)槽轮机构常用于转位和分度的机械装置中,但它的运动和动力特性不太理想,尤其在槽数较少的外槽轮机构中,其角速度和角加速度的波动均达到很大数值,造成工作台转位不稳定。双曲柄槽轮机构与普通槽轮机构的角速度曲线α:槽轮动程时的转角i:从动槽轮与其主动构件的角度比串联组合的槽轮机构的运动特性和动力特性能有较大改善•类似改变槽轮运动和动力特性的机构串联组合形式还有转动导杆槽轮机构、凸轮槽轮机构、椭圆齿轮槽轮机构,以及双槽轮机构的串联等1曲柄2导杆3主动拨盘4拨销5槽轮凸轮槽轮机构1主动拨盘2槽轮3固定凸轮4弹簧A拨销转动导杆槽轮机构1主动椭圆齿轮2带有转臂的椭圆齿轮3槽轮A拨销1主动拨盘(前置槽轮机构)2前置槽轮3后置槽轮A/B拨销椭圆凸轮槽轮机构双槽轮机构的串联2试对图示冲压机凸轮连杆机构进行机构分析•解:图示冲压机凸轮连杆机构,由一个凸轮机构和一个凸轮连杆机构并联组合而成。两个盘状凸轮固接在一起,凸轮1和推杆2组成移动从动件盘状凸轮机构。凸轮和摆杆3组成摆动从动件盘状凸轮机构。当机构的主动件凸轮1转动时,推杆2实现左右移动;同时摆杆3实现摆动,并由摆杆的摆动带动连杆4运动,使从动件滑块5实现上下移动。根据所设计的凸轮,推杆2与滑块5可实现对应的时序关系。3试对图示液压挖掘机进行机构分析•第一套液压缸机构1~4以挖掘机机身1为机架,机构的运动可以使大转臂4(输出构件)实现俯仰动作。第二套液压缸机构是4~7,叠加在第一套机构的大转臂4上,机构运动结果可使小转臂7(输出构件)实现伸缩摇摆。第三套机构是由7~10组成的液压缸机构,叠加在第二套机构的小转臂7上,最终使铲斗10完成复杂的挖掘动作。解:机构的叠加组合。由三套液压缸机构叠加组成。4试分析图示牛头刨床导杆机构的组合方式前置机构为转动导杆机构,输出杆BE作非匀速运动,从而使从动件4实现近似匀速往复移动。其中转动导杆机构ABD为前置子机构,曲柄1为主动件,绕固定轴A匀速转动,使该机构的从动件2输出非匀速转动。六杆机构BCEFG为后置子机构,主动构件为BE,即前置子机构的输出构件2,因2构件输入的是非匀速运动,所以中和了后续机构的转速变化。故当曲柄1匀速转动时,滑块4在某区段内实现近似匀速往复移动。解:机构为串联组合方式(导杆机构+六杆机构)。5试对图示V形发动机的双曲柄滑块机构进行分析两个汽缸作V形布置,它们的轴线通过曲柄回转的固定轴线,当分别向两个活塞输入运动时,曲柄可实现无死点的定轴回转运动,并且还具有良好的平衡、减振作用。解:机构为并联组合方式。(曲柄滑块+曲柄滑块机构)6试对图示活塞机的齿轮连杆机构进行分析图示机构是两个曲柄滑块机构ABE和CDE的并联组合,同时与相啮合的齿轮机构进行连接。机构构件长度满足AB=CD,BE=DE,同时两齿轮的分度圆直径相等。AB和CD与气缸的轴线形成的夹角相等且对称分布。齿轮转动时,活塞将沿气缸内壁作往复移动。若机构中的两齿轮和两连杆的质量分别相等,则气缸壁上将不会受到因构件的惯性力而引起的动压力。解:机构为II型并联方式。(曲柄滑块+曲柄滑块机构)7试对图示电动玩具马的传动机构进行分析机构由曲柄摇块机构ABC安装在两杆机构的转动构件4上组合而成。机构工作时分别由转动构件4和曲柄1输入转动,致使马的运动轨迹M是旋转运动和平面运动的叠加(实现马的俯仰和升降即跳跃),以两杆机构作为基础机构使马作前进运动,三种运动形态合成马飞奔前进的运动形态。解:机构为叠加组合方式。(曲柄滑块+两杆机构)ABC418机构创新•平动齿轮机构类型演化+=平行四边形机构,齿轮机构,将这两种基本机构进行叠加组合,BC杆与齿轮z2固联,得到平动齿轮机构。经分析研究发现,该机构运动起来后外形尺寸过大,实用性较小。为此,以减小尺寸为出发点,进一步进行合理的演化创新,可获得一系列新的平动齿轮机构内啮合齿轮机构内啮合平动齿轮机构内二环平动齿轮机构内三环平动齿轮机构内啮合外平动齿轮机构抽油机设计原机构机构简图综合新机构原机构机构简图(原机构的缺点)(克服缺点改造设计)机构综合(缓冲、过载保护、减速)串联后的油梁式抽油机结构图