第四章 机构的组合与创新设计课件.ppt

对于改善输出构件运动特性的Ⅰ型串联式机构组合，设计时应解决两方面的问题： 按照后置机构输出的运动规律实际要求， 确定前置机构应输出的运动规律。 2.按已经确定的运动规律，对前置机构进行 尺寸综合。 2）实现增力、增程和各种特殊的运动规律 增力机构 组成机构 组合方式 曲柄摇杆机构ABCD，摇杆滑块机构DCE Ⅰ型串联式组合 连杆BC所受力为F，连杆CE所受力为P，则滑块所产生的冲压力为Q 。（式中减小α和S，增大L均能增大Q力，设计时可根据要求确定α、S和L） Q = P cosα = F×L S cosα Q = P cosα 组合目的 是增加输出 构件、滑块E 的冲压能力。 工作过程 利用齿轮齿条的大行程直移机构 组成机构 组合方式 两组齿轮齿条机构 Ⅰ型串联式组合 气缸中活塞杆移动，推动齿轮3在固定齿条1上滚动， 同时与3齿轮同轴的齿轮5带动活动齿条2移动。 工作过程 用于增力、增程、增速要求的串联式组合 ，创新设计的主要问题是应根据增力、增 程、增速的具体要求选择不同的方法： 若选择连杆机构，则按杠杆原理确定支点 的位置，即确定相关杆的长度比；若选择 齿轮机构，就需要确定适当的齿数比。 2. Ⅱ型串联式组合 后置子机构的输入构件一般与前置子机 构中作平面复杂运动的连杆在某一点联接。 主要是利用前置子机构与后置子机构联接点 处的特殊运动轨迹，使机构的输出构件实现所 要求的运动规律。 在曲柄摇杆机构OABD中， 连杆E点的轨迹上有一段近似直线，以F点为转动中心的导杆，在图示的位置，其导向槽与E点轨迹的近似直线段重合，当E点沿直线部分运动时导杆停歇。 具有运动停歇的多杆机构 组成机构 组合方式 曲柄摇杆机构OABD； 五杆机构DBEF Ⅱ型串联式组合 工作过程 Ⅰ型并联：每个基本机构具有各自的输入构件， 而共有一个输出构件。 第四节 并联式机构组合与创新 一、并联式机构组合原理 两个或多个基本机构并列布置，称为机构并联式组合。 运动传递框图 Ⅲ型并联：各个机构有共同的输入构件，但却有 各自的输出构件。 特点：两个机构并列布置，运动并行传递。 Ⅱ型并联：各个基本机构有共同的输入和输出 构件。 二、并联式机构组合的主要功能分析 1. Ⅰ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。 V型发动机的双曲柄滑块机构 两个曲柄滑块机构 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。 组成机构 组合方式 Ⅰ型并联式组合 工作过程 两气缸作V型布置，它 们的轴线通过曲柄回转的固定轴线，分 别向两个活塞输入运动时，通过连杆带动曲柄作定轴回转运动。 组合目的 缝纫机针杆传动 原动件曲柄1和凸轮4输入运动，通过构件2和5，带动针杆3作上下往复移动和摆动运动。 组成机构 组合方式 组合目的 工作过程 凸轮机构、曲柄滑块机构 Ⅰ型并联式组合 实现从动件作复杂平面运动。 钉扣机针杆传动 组成机构 组合方式 组合目的 工作过程 摆动导杆机构、曲柄滑块机构 Ⅰ型并联式组合 原动件曲柄1和曲柄6输入运动，通过构件2和5、4，带动针杆3作上下往复移动和摆动运动。 实现从动件作复杂平面运动。 2.Ⅱ型并联式组合 是将一个运动分解为两个运动，再将这两个运动 合成为一个运动输出。 用于改善输出构件的运动状态和运动轨迹，还可以改善机构的受力状态，使机构获得自身的动平衡。 周期性转过90°无空行程的棘轮机构 原动件8输入一定的位移，使摇杆1和3每次转过45°，当构件8往复一个行程时，两个棘爪轮换推动棘轮转45°，则棘轮得到双倍即90°角位移。 组成机构 组合方式 组合目的 工作过程 两个曲柄滑块机构 Ⅱ型并联式组合，机构中对应构件的尺寸相等。 改善输出构件的运动状态和运动轨迹 活塞机齿轮杠杆机构 齿轮转动时，通过连杆BE、DE，将运动传递给活塞，使活塞沿气缸内壁作往复移动。 组成机构 组合方式 组合目的 工作过程 两个曲柄滑块机构ABE、CDE组合 Ⅱ型并联式组合，同时与两个相啮合 的齿轮机构连接，机构对称布置。 若机构中的两齿轮和两连杆的质量分别相等，则气 缸壁将不会受到因构件的惯性力而引起的动压力， 改善构件的受力状态。 压力机的螺旋杠杆机构 由两个双滑块机构 构件1输入转动，使滑块A和C向内或向外移动，通 过连杆AB、CB，从而使移动构件2沿导轨P上下移动， 完成加压工作。 组成机构