第4章 机构的组合与创新设计.ppt

第四章 机构的组合与创新设计;第一节 机构组合的基本概念;2、基本机构 把含有3个构件以上、且不能再进行拆分的闭链机构称为基本机构。其要素是闭链且不可拆分性。 ;3、基本机构的应用 1） 基本机构的单独使用 基本机构可以直接应用在机械装置中，只有一些简单机械中才包含一个基本机构，如空气压缩机中包含一个曲柄滑块机构。 2 ）互不连接的基本机构的组合;;3）各基本机构互相连接的组合 各基本机构通过某种连接方法组合在一起，形成一个较复杂的机械系统，这类机械是工程中应用最广泛、也是最普遍的。;常用的机构组合方法如下。 1、利用机构的组成原理，不断连接各类杆组 2、按照串联规则组合基本机构 3、按照并联规则组合基本机构 4、按照叠加规则组合基本机构 5、按照封闭规则组合基本机构 6、上述方法的混合连接， 可得到复杂的机构系统。;C;第二节 机构组成原理与机构创新设计;II级杆组分类图 ; ??? 级杆组分类图 ;2RP3R;3P杆组;三、机构组成原理与机构创新设计 1、机构组成原理 把基本杆组依次连接到原动件和机架上，可以组成新机构。机构组合原理为创新设计一系列的新机构提供了明确的途径。;2、机构组成原理与机构创新 把前述的各种II级杆组和III级杆组连接到原动件和机构上，可以组成基本机构；再把各种II级杆组和III级杆组连接到基本机构的从动件上，可以组成复杂的机构系统。;;;连接???级杆组到一个原动件和机架上;;第三节 机构的串联组合与创新设计 一、机构的串联组合 1、基本概念 前一个机构的输出构件与后一个机构的输入构件刚性连接在一起，称之为串联组合。前一个机构称为前置机构，后一个机构称为后置机构。其特征是前置机构和后置机构都是单自由度的机构。;机构1;二、机构串联组合基本思路 1、实现后置机构的速度变换 2、实现后置机构的速度变换 3、串联时运动链尽量要短（在满足要求前提下）;;C;二、串联式机构组合的主要功能分析;双曲柄机构； 槽轮机构;牛头刨床导杆机构;后置机构BCE中，输入构件为 BE，输出构件为CF。;椭圆齿轮连杆机构（用于毛纺针梳机导条机构 ）; 工作过程;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：;2）实现增力、增程和各种特殊的运动规律; 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）;利用齿轮齿条的大行程直移机构 ; 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。;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：;2. Ⅱ型串联式组合;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。;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。;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。;二、并联式机构组合的主要功能分析 ;缝纫机针杆传动;钉扣机针杆传动;2.Ⅱ型并联式组合;周期性转过90°无空行程的棘轮机构;活塞机齿轮杠杆机构;压力机的螺旋杠杆机构;自动输送机械装置（输送轨迹为矩形）;3. Ⅲ 型并联组合;共同的输入构件主动杆1作往复摆动，一个从动件是大滑块2，杆1的滚子在大滑块的曲线形沟槽内运动，使大滑块左右往复移动。另一个从动件是小滑块4，由摇杆1经连杆3推动，使其在导槽内往复移动。即大滑块在右端位置先接受来自送料机构的工件，然后向左移动，再由小滑块将工件推出，使工件进入下一工位。;丝织机的开口机构;冲压机凸轮连杆机构;第五节 复合式机构组合与创新; 是一种比较复杂的组合形式，基础机构的两个输入运动，一个来自机构的主动构件，另一个则来自附加机构。 ;基础机构：一般为二自由度机构，如差动齿 轮机构、五连杆机构；;二、复合式机构组合主要功能分析; 当系杆4为主动件以等角速度转动时，中心 轮5则因凸轮的轮廓曲线变化可获得极其多样 化的运动规律。;凸轮—连杆机构;齿轮—连杆机构 ;2. 机构回接复合式组合;第六节 叠加式机构组合与创新;二、叠加式机构组合的主要功能分析; 组成：;2.运动相关式;1) I型叠加机构;B;; 四、 机构叠加组合的关键问题 ;3、I型叠加机构的连接方式较为复杂，但也有规律性。;第七节 机构的封闭组合与创新设计 一、机构的封闭组合 1、基本概念 一个两自由度机构中的