机械机构的创新设计.pptx

机 械 原 理———五邑大学机电工程系 机械根底教研室 五邑大学版权所有第八章 机构的创新设计机械系统创新设计是大学生素质教育的一个重要环节。创新是科技实践活动的精髓，没有创新就没有科学和技术的开展。机械系统创新是机械工程学科培养学生一个艰难任务。创新需要根底素材，没有丰富的根底知识就不会有创新成果出现。本篇精选出来一些实用机构运动方案，目的是让同学们通过剖析它们来掌握进行机构创新的思路和方法，培养学生的创新意识和创新能力。下面通过一些实例来帮助同学们提高机构的创新能力。第二篇 参考方案方案一 抽油机〔磕头机〕机构方案二 同步回转机器人手指方案三 无轨电车常力集电头方案四 按给定力设计机器人手爪方案五 三差动轮系方案六 X型杆链设计及其应用方案七 按给定轨迹要求设计六杆机构方案八 并联杆机构方案九 印刷机送纸机构方案十 按任意给定的平面运动设计机构方案十一 齿轮连杆机构方案十二 柔性链—杆传动方案十三 多动力驱动同一构件机构方案十四 平动链轮机构方案十五 实现两位置要求机构〔竖箱机构〕方案十六 车库上翻门机构方案十七 实现三位置和姿态方案十八 简易关节机构机器人方案十九 无级摩擦变速比传动机构方案二十 夹钳机构方案二十一 电动牙刷方案二十二 偏心圆齿轮连杆机构方案二十三 空间球面机构方案二十四 迭联式组合机构方案二十五 十杆犁提升机构方案二十六 换向机构方案二十七 柔性间歇机构方案二十八 蛙式夯土机方案二十九 汽车雨刷机构方案三十 闭门机构C3D2EB1A4G方案一抽油机〔磕头机〕机构该机构以构件1为原动件，由构件2、3及运动副B、C、D构成RRR二级根本组。设计中应使连架杆上E点所走的轨迹圆弧的曲率半径尺寸满足行程要求，同时又应使其总体结构尺寸尽量减小。在构件1上加有一定量的配重G，该配重的方向与方位应与E点的受力相谐调。请分析该机构，收集和比照现有各种抽油机机构类型。抽油机机构33AB21C方案二同步回转机器人手指由一对齿轮副构成同步回转手。 该方案以构件1〔扇形齿轮〕为原动件，驱动构件2〔扇形齿轮〕进行反向同步传动，构件中A、B为两个转动副，C 为一个平面高副，在构件1，2上与圆柱体3接触处是偏心锥面，实现对圆柱体的夹紧与松开，可用于自动进料的夹紧装置中。该机构占据空间小，夹持自锁且定心性好案三无轨电车常力集电头 由弹簧连杆机构组成的无轨电车常力封闭机。 该机构中，构件1与2之间既有回转运动，又有移动，构件2与导线7接触，构件5为一个弹簧，实现力的封闭，构件6也为一个弹簧，用于实现构件2与构件1随动的快速响应。 该机构为一个具有三个自由度的机构应用实例。 方案四按给定力设计机器人手爪 夹持空壳工件，可以设计成夹持工件尺寸越大，夹紧力越小。 该机构可将弹簧力的线性变化进行非线性化〔N点的受力〕及一定的规律进行变化。 见上图中，工件点的受力为N，那么N的大小可由l1, l2, l3, L, a, b, k, l0,α九个参数决定，k为弹簧的刚度，l0为弹簧长度的初始值，那么有： N=f(l1, l2, l3, L, a, b, k, l0, α) 如将工作点受力N的变化规律用g(α)表示，那么这九个变量对于给定的N=g(α)函数关系，可以有八个精确解：N即 f (l1, l2, l3, L, a, b, k, l0, α)= g(α1) f (l1, l2, l3, L, a, b, k, l0, α)= g(α2) ┆ f (l1, l2, l3, L, a, b, k, l0, α)= g(α3) i=1, 2, …8 这是一非线性方程组，假设N=常数时， g(α1)=C，通过解上述方程组即可求得其它八个参数。 方案五三差动轮系该机构为三差动轮系，请利用该机构原理创新设计具有三差动功能的车辆。试分析输入转速为n0时，该轮系的传动比表达式，并分析出与此原理相同的各种三差动机构。方案六X型杆链设计及其应用请思考利用X型杆单元集成构造具有弧型特征的杆链。考虑折叠条件，利用弧型和折叠创造一些实用机构，如野营帐蓬等。Awatt mechanism 方案七按给定轨迹要求设计六杆机构这是一种六杆机构，根据A点的轨迹要求，例如直线，设计该机构。方案八并联杆机构并联杆机构是目前机构学界很重视的一种实用杆系。该机构具有六自由度，具有运动灵活和刚度大的特征，请利用这一机构特性，考虑一种功用进行设计。方案九印刷机送纸机构该方案为凸轮机构与连杆机构的组合机构，用来实