機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程 4 機(jī)構(gòu)的組合原理與創(chuàng)新

1、4機(jī)構(gòu)組合設(shè)計(jì)與創(chuàng)新4.1串聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合與創(chuàng)新將兩個(gè)或兩個(gè)以上的單一機(jī)構(gòu)按順序連接，每一個(gè)前置機(jī)構(gòu)的輸出運(yùn)動(dòng)是其后續(xù)機(jī)構(gòu)的輸出運(yùn)動(dòng)，這樣的組合方式稱之為機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合。輸入輸出01 23 1、構(gòu)件固接式串聯(lián)型串聯(lián)式組合：接前一連架桿 假設(shè)將前一個(gè)機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件和后一個(gè)機(jī)構(gòu)的輸入構(gòu)件固接，串聯(lián)組成一個(gè)新的復(fù)合機(jī)構(gòu)，這稱之為構(gòu)件固結(jié)式串聯(lián)。1將勻速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)作為前置機(jī)構(gòu)與另一機(jī)構(gòu)串聯(lián)，可以改變輸出運(yùn)動(dòng)的速度和周期勻速：摩擦輪，齒輪，四邊形等。將一個(gè)非勻速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)作為前置機(jī)構(gòu)與工作機(jī)構(gòu)串聯(lián)，那么可改變機(jī)構(gòu)的速度特性非勻：非圓齒輪，雙曲，轉(zhuǎn)導(dǎo)，組合由假設(shè)干個(gè)子機(jī)構(gòu)串聯(lián)組合可得到傳力性能較好的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。S

2、87453216SS = gf()S = g( )雙曲柄機(jī)構(gòu)與六桿機(jī)構(gòu)串聯(lián)7654321槽輪機(jī)構(gòu) 與導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 串聯(lián)、軌跡點(diǎn)串聯(lián) 型串聯(lián)組合：接前一作平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)件假假設(shè)前一個(gè)根本機(jī)構(gòu)的輸出為平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上某一點(diǎn)的軌跡，通過軌跡點(diǎn)與后一個(gè)機(jī)構(gòu)相連，這種連接方式稱為“軌跡點(diǎn)串聯(lián)“。12345BADM推薦串聯(lián)組合方法：前置子機(jī)構(gòu)為連桿機(jī)構(gòu)型串聯(lián)式組合后置機(jī)構(gòu)有：連桿機(jī)構(gòu)-變速輸入等速輸出；利用杠桿勻速、增力、增程。圖8：ABD+BCEFG滑塊近似勻速圖10：ABCD+DCE凸輪機(jī)構(gòu)：凸輪輸入變速或往復(fù)移動(dòng)，使從動(dòng)件獲更多規(guī)律齒輪機(jī)構(gòu)：利用擺動(dòng)或移動(dòng)的輸入，使從動(dòng)輪獲大行程擺動(dòng)或移動(dòng)；利用變速輸入使后置

3、齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)減、增速。齒條5行程4R；假設(shè)輪3改雙聯(lián)齒輪H=21+r3/r3R槽輪機(jī)構(gòu)：利用變速轉(zhuǎn)動(dòng)輸入，減少速度波動(dòng)。棘輪機(jī)構(gòu)：利用往復(fù)擺動(dòng)或移動(dòng)撥動(dòng)棘輪間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。型串聯(lián)式組合前置子機(jī)構(gòu)為凸輪機(jī)構(gòu)后置子機(jī)構(gòu)為連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)等可改善運(yùn)動(dòng)特性或增大行程。OABD+DBEF：E點(diǎn)軌跡停歇前置子機(jī)構(gòu)為齒輪機(jī)構(gòu)后置子機(jī)構(gòu)為凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)等，以獲增、減速功能。C點(diǎn)位移大于B點(diǎn)位移使行程增大S6= S3 S5凸輪3、5的升程為S3和S5塑為從動(dòng)件升程，凸輪既轉(zhuǎn)又移，反向正號，同向負(fù)號4.2 并聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合與創(chuàng)新 以一個(gè)多自由度機(jī)構(gòu)作為根底機(jī)構(gòu)，將一個(gè)或幾個(gè)自由度為的機(jī)構(gòu)可稱為附

4、加機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件接入根底機(jī)構(gòu)，這種組合方式稱為并聯(lián)組合。并聯(lián)組合的幾種常見方式：型并聯(lián)式組合該組合相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)合成，其功能對輸出構(gòu)件運(yùn)動(dòng)形式的補(bǔ)充、加強(qiáng)。多缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)針桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)型并聯(lián)式組合該組合相當(dāng)于將一個(gè)運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，再將兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成為一個(gè)運(yùn)動(dòng)輸出，其功能改善輸出件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、軌跡，受力狀態(tài)。平板印刷機(jī)上的吸紙機(jī)構(gòu)齒輪連桿間歇傳送機(jī)構(gòu)型并聯(lián)式組合該組合相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)的分解，其主要功能是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)輸出，而這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)又相互配合，完成較復(fù)雜的工藝動(dòng)作。絲織機(jī)開口機(jī)構(gòu)沖壓機(jī)的凸輪連桿機(jī)構(gòu)思考：問并聯(lián)組合類型1 鐵板傳送機(jī)構(gòu)；2 誤差校正機(jī)構(gòu)。絲織機(jī)開口機(jī)構(gòu)兩搖桿滑塊機(jī)構(gòu)并聯(lián)輸出沖壓

5、機(jī)的凸輪連桿機(jī)構(gòu)凸輪-凸輪連桿機(jī)構(gòu)，注意時(shí)序協(xié)調(diào)。平板印刷機(jī)上的吸紙機(jī)構(gòu)兩擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)和五桿機(jī)構(gòu)：吸紙與送紙。輸入12613625436齒輪連桿間歇傳送機(jī)構(gòu)6工件，4動(dòng)梁，5滑枕六缸發(fā)動(dòng)機(jī)無死點(diǎn)定軸轉(zhuǎn)動(dòng)縫紉機(jī)針桿傳動(dòng)針桿復(fù)雜運(yùn)動(dòng)：往復(fù)移動(dòng)，擺動(dòng)根底機(jī)構(gòu)：12356附加機(jī)構(gòu)：456鐵板傳送機(jī)構(gòu)1324ADBCE12DA342HABDCH故當(dāng)時(shí)誤差校正機(jī)構(gòu)1232123S1211蝸桿機(jī)構(gòu)1-2-4S1=S312凸輪機(jī)構(gòu)2-3-424.3復(fù)合式機(jī)構(gòu)組合與創(chuàng)新 根底機(jī)構(gòu)和附加機(jī)構(gòu)并接在一起的組合形式為復(fù)合式機(jī)構(gòu)組合。根底機(jī)構(gòu)為二自由度機(jī)構(gòu)，附加機(jī)構(gòu)為單自由度機(jī)構(gòu)。構(gòu)件并接復(fù)合式組合根底機(jī)構(gòu)與附加

6、機(jī)構(gòu)各自取出一個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件并接，再各自取出一個(gè)連架桿并接，運(yùn)動(dòng)由根底機(jī)構(gòu)中參加并接的連架桿輸入，再由根底機(jī)構(gòu)中另一連架桿輸出。根底：ABCDEF=2)附加：AFGE附加機(jī)構(gòu)和根底機(jī)構(gòu)的連架桿分別固接，M點(diǎn)軌跡沿鋼帶速度分量與v相等。平臺印刷機(jī)版臺傳動(dòng)機(jī)構(gòu)根底機(jī)構(gòu)：兩自由度的齒輪條機(jī)構(gòu)。附加機(jī)構(gòu)：雙曲柄機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)I與 凸輪機(jī)構(gòu)。輸入運(yùn)動(dòng)：曲柄的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。輸出運(yùn)動(dòng)：上齒條固結(jié)的版臺往復(fù)運(yùn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)回接復(fù)合式組合反響式根底機(jī)構(gòu)與附加機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)連架桿并接，附加機(jī)構(gòu)中另一個(gè)連架桿負(fù)責(zé)把運(yùn)動(dòng)回接到根底機(jī)構(gòu)中作復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件中去。傳動(dòng)誤差校正機(jī)構(gòu)ADCBDEFABDCEF版臺傳動(dòng)機(jī)構(gòu)平臺印刷機(jī)

7、根底機(jī)構(gòu)：輪1、2，搖桿3，凸輪4，系桿H組成差動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)：輪1、6、5、4組成定軸輪系。輪1經(jīng)定軸到凸輪差動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)蝸桿4.4 疊加式機(jī)構(gòu)組合與創(chuàng)新將一個(gè)機(jī)構(gòu)安裝在另一機(jī)構(gòu)的某個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上的組合形式，其輸出運(yùn)動(dòng)是假設(shè)干個(gè)機(jī)構(gòu)輸出運(yùn)動(dòng)的合成。它的主要功能是實(shí)現(xiàn)特定的輸出，完成復(fù)雜的動(dòng)作。運(yùn)動(dòng)獨(dú)立式運(yùn)動(dòng)相關(guān)式曲柄搖塊ABC兩桿OEA基于組合原理的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)舉例步驟：1根據(jù)機(jī)械的工作原理確定執(zhí)行構(gòu)件所要完成的運(yùn)動(dòng)；2將執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)分解成機(jī)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)的根本運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作，分別擬訂能完成這些根本運(yùn)動(dòng)或構(gòu)型的方案；3將上述各機(jī)構(gòu)構(gòu)型方案按某種組合方式組成一個(gè)新的復(fù)合機(jī)構(gòu)。包裝機(jī)的推包機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)LSTHC1C2LOB1B2r0270180執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)要求：執(zhí)行構(gòu)件：平進(jìn)平退下降低位平退上升的運(yùn)動(dòng)軌跡。平進(jìn)；平退；上升、下降。 運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)：為使水平移動(dòng)和上、下運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，對凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行演變，使其既作水平方向移動(dòng)，又作擺動(dòng)。 方案設(shè)計(jì) 運(yùn)動(dòng)分解：水平方向的左右移動(dòng)上升、下降運(yùn)動(dòng) 機(jī)構(gòu)選型： 水平方向移動(dòng)：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)OB1C1C來完成； 上、下運(yùn)動(dòng)：擺動(dòng)從動(dòng)件移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)來完成。 機(jī)構(gòu)組合： 以演變后的凸輪機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)自由度作為根底機(jī)構(gòu)，采用并聯(lián)組合方式，將兩套曲柄滑快機(jī)構(gòu)其原動(dòng)件相位不同和暴動(dòng)從動(dòng)件凸