《机械原理》-第八章-哈工大精品课程.ppt

机械原理 哈尔滨工业大学 2004年3月 Index 第八章机械的运动方案及机构的创新设计 机械的运动方案及机构的创新设计目录 8 1概述 Index Up First 机器的定义超精密机床 机器人 平行关节机器人 高精密电子封装设备 香港ASM 汽车 飞机 轮船 涡轮压缩机机构与机器的统称机器的设计有四个方面机器在生产中的重要作用机器运动方案设计 8 2机械运动方案的设计的基本要求 Index Up First 一 运动方案设计的必备知识充分了解并掌握各种常用机构的基本知识必须了解和掌握各种动力源的性能和使用要求必须熟悉对设计方案的选择有重要影响的周围环境的信息充分重视其它学科的技术应用 Index Up First 二 运动方案设计的主要步骤工艺参数的给定及运动参数的确定执行构件间运动关系的确定及运动循环图的绘制动力源及减速器的选择机构的选择及创新性设计方案的比较与决策 8 3原动机及减速器的基本知识及其选择 Index Up First 一 原动机的选定电动机及其类型异步电动机直流电动机伺服电动机步进电动机液压 气压传动动力源液压缸摆动液压缸气动动力源二 减速器 变速 系统减速器传动类型简介减速器与电机的选配三 基本检测元件角度编码器直流编码器 8 4机械运动方案设计 Index Up First 传动机构的类型及功用几种常用传动机构的基本特性基本机构的组合机构运动协调及运动循环图运动方案设计应注意问题运动方案设计实例 第八章机械的运动方案及机构的创新设计 8 1概述 Index Up First 机械在生产和生活中是必不可少的 它可以代替人们的劳动或延伸人们的劳动能力或完成一定的运动功能 各种机床 锻压机械 纺织机械 食品机械 注塑机 吊车乃至机器人均可称之机器 超精密加工机床 加工精度一般在0 1 0 01 m Index Up First 机器人 弧焊机器人 点焊机器人 Index Up First 平行关节机器人 双臂协调机器人 Index Up First 高精密电子封装设备 Index Up First Index Up First 涡轮压缩机 Index Up First 以上这些机器都是当今高科技的产物 它涉及到材料 制造 工艺等各个领域 机器中那些用来传递运动的部分称之为机构 机构与机器的统称为机械 Index Up First 为了组织现代化生产和产品的开发 各种生产组织方式相继出现 一些基于网络的制造生产方式已在世界各国出现 一些动态式联盟企业也已经产生 网络化产品制造已经普遍采用 例如哈工大校友张曙教授提出的独立制造岛概念 在全世界产生了一定影响 机器在生产中重要作用 Index Up First 张曙教授提出一种制造组织形式 独立制造岛 独立制造岛的构思 Index Up First 独立制造岛的组成和特征 Index Up First 同一种机器在不同的生产线中它所起的作用可以是不同的 无论何种生产方式 机器在生产过程中永远是一个最基本的制造单元 机械运动方案设计必须根据生产方式和机器的基本功用进行设计 Index Up First 第一 确定其所要完成的工作任务 第二 根据机器的工作要求 对需要采取的工艺方法或工作原理进行分析 第三 运动方案设计 第四 施工图设计 对于一部机器的设计 一般应遵循以下步骤 机械运动方案设计是对机械进行设计的最为重要的环节 所谓运动方案的设计 即是设计者通过何种原动机及何种机构组合为一部完成特定工作任务的机械系统的全面构思 经过参数计算与选择用机构运动简图表示出来 Index Up First 一 运动方案设计的必备知识 充分了解并掌握各种常用机构的基本知识如齿轮机构 凸轮机构 连杆机构等等 这些机构在前面已有专门论述 此外还应该了解间歇运动机构 如槽轮机构 棘轮机构 不完全齿轮机构等 它在机械设计中也有着广泛的运用 必须了解和掌握各种动力源的性能和使用要求动力源一般形式有电驱动 汽动 液压驱动三种主要形式 Index Up First 8 2机械运动方案设计的基本要求 必须熟悉对设计方案的选择有重要影响的周围环境的信息如车间动力源情况 是否有防爆要求 设备周围的振源等等 充分重视其他学科的技术应用机电一体化技术 新型材料 新工艺 现代控制技术等 Index Up First 二 运动方案设计的主要步骤 工艺参数的给定及运动参数的确定工艺参数是一部机器进行方案设计和机构设计的原始依据 工艺路线也取决于设备 不同的工装设备会产生不同的工艺路线 两者相辅相成 执行构件间运动关系的确定及运动循环的绘制一部机器的工作任务是由多个执行构件共同完成的 各执行构件间必然有一定的协同动作关系 确定这种关系的一种直接方法就是运动循环图法 Index Up First 动力源及减速器 变速 的选择动力源的选择是一个非常重要的问题 必须熟悉各种动力源的特性及适应环境 减速器 变速 类型多种多样 动力源和减速器的配合不仅涉及到机械性能 而且还和经济性有很大关系 机构的选择及创新性设计执行机构是方案设计的关键 创新是其基础 方案的比较与决策方案的评价是一个很困难的事情 运动精度 结构强度 系统可靠性 稳定性等要全面考虑 Index Up First 一部机器主要由四大部分组成 Index Up First 8 3原动机及减速器的基本知识及其选择 一 原动机的选定 原动机 传动机构 执行机构和控制系统 组成机器的四大部分必须选择和设计得当 才能保证整部机器的性能优良 1 电动机及其类型 在电动机中有异步电动机 伺服电动机和步进电动机三大类 异步电动机转速 r min 3000 1500 1000 750额定功率 kW 0 75 1 1 1 5 2 2 3 0 4 0 5 5 7 5 11 18 5 22 30 37 45 55 75 90 110 132 160 200效率 0 75 0 95 交流异步电动机的机械特性曲线如图所示 它适应于启动时大扭距 低转速的要求 Index Up First Index Up First 直流电动机直流电动机可用作电动机或发电机 还有其它特殊用途 它具有下列特点 1 优良的调速特性 调速平滑 方便 范围广 转速比可达1 200 2 过载能力大 轧钢用直流电动机短时过转矩可达到额定转矩的2 5倍及以上 特殊要求的可以达到10倍 并能在低速下连续输出较大转矩 3 能承受频繁的冲击性负载 Index Up First 直流电机额定电压 V 24 60 110 220 330 440 550 560效率 61 94转速 r min 400 3000 4 可实现频繁的无级快速起动 制动和反转 5 能满足生产过程自动系统各种不同的特殊运行要求 6 缺点是直流电动机结构复杂 制造成本高 维护工作量大 Index Up First 在精密的机械设备中 如数控机床 机器人等均采用伺服电动机作为原动机 伺服电动机的机械特性曲线如图所示 其最大的优点为 在非连续工作区可以给出大的扭矩 伺服电动机的反馈环节是光电码盘来实现的 主要控制方式有位置反馈和速度反馈两种形式 伺服电机 Index Up First 伺服电机 伺服电动机有直流伺服和交流伺服两种电动机 它的主要特点是无刷驱动 它的驱动是由一个专门的驱动器来完成 驱动器可以与其它控制器相联接 公控机或PLC等 交流伺服技术近几年得到快速发展 它将成为今后伺服电机的主流产品 Index Up First 步进电机可以根据脉冲的个数和频率输出转角和转速 它主要用在精度不高 工作阻力不大的开环控制中 步进电机有三相和五相输入形式 输入频率一般小于10K 步距角一般有0 75度 一般运用转速较低 步进电机 Index Up First 电机的种类很多 有些电动机直接电动装置 可直接选用 电机的选择对整个机械方案选择是最为重要的 对设备的性能有十分重要影响 必须充分重视 矩频特性曲线 Index Up First Index Up First 2 液压动力源 液压缸是实现直线运动的基本动力原件 直线运动液压缸的类型有 单作用液压缸 双作用液压缸 组合式液压缸 摆动液压缸有 单片式 双片式等形式 液压缸长度系列 25 4000大于4000时 按R10系数选用 3 气动动力源 气动系统已成为实用的工业设备 未来的发展前途更是无可限量 作为动力源气缸是最常用的气动原件 气动和液动的区别 液压系统输入功率大 在环境污染和泄露严重 气压系统无污染 动作快 但承受的载荷较小 气缸种类极其繁多 不一一介绍 下图为SMC公司的一种无杆气缸原件 这种气缸占据空间小 请分析其结构原理 Index Up First 保证耐压力 1 2MPa 12 2kgf cm2 最高使用压力 0 8MPa 8 2kgf cm2 最低使用压力 0 1MPa 1 0kgf cm2 环境和流体温度 5 60 活塞速度 100 1500mm s 请注意 这是一种新型的机械接触式无杆气缸 缸径 mm 25 32 40流体 空气动作型式 双动 Index Up First 综上可以看出 电机应用场合非常广泛 布置方便 结构紧凑 液压系统用于大功率驱动较多 但管路繁杂 需要液压泵站等 气动系统一般用于小功率场合 动作速度快 但控制较难 也需要气源 在考虑总体方案时 液压和气动一定要考虑周围环境是否有液或气源 否则系统造价高 Index Up First 二 减速器 变速 系统 减速器是机械传动方案中一个重要部分 它的作用是变换运动 增加扭矩 减速器有各种类型 参见下列图表 Index Up First 谐波减速器 Index Up First 减速器类型及用途 Index Up First Index Up First 减速器与电机的关系 Index Up First 1 确定传递功率这要根据工作阻力及机械系统的效率确定 2 确定传动比3 确定电机和减速器的类型4 要校验扭矩 起动特性等等5 在一些特殊的情况要计算重量 空间尺寸等 三 基本检测元件 在有闭环控制的机械设计中 要考虑直线的测量和角度的测量的两种元器件 最常用的元器件是直线编码器和角度编码器 每种编码器又都有增量式和非增量式两种 角度编码器的测量精度可达到0 0001 角度编码器 Index Up First 直线编码器 直线编码器的最高精度目前可达到测量步距为0 001 m HEIDENHAIN公司 Index Up First 原动机运动一般有均匀速运动 直线往复两种主要形式 机构设计一般常将原动件运动转变成如下的各种运动要求 见有关参考书 Index Up First 8 4机械运动方案设计 任何构件从运动学来讲它最多有六个自由度 对执行构件的要求一般只能少于或等于六自由度的运动要求 总之 具体的工作要求需要根据具体问题决定 本篇介绍一些科研和工作实践中一些实用机构设计例 重点不是介绍具体的机构设计知识 而是通过这些设计介绍如何应用机构和如何进行创新 1 传动机构的类型及功用传动机构主要用于将原动机的运动和动力传动给执行机构 构件 使其完成特定的作业要求 常用的机构有 齿轮机构 螺旋机构 带传动与链传动 联杆机构 凸轮机构等 Index Up First Index Up First 2 基本机构的组合基本机构的组合大致可分为三种形式 1 串接式主动件1的运动 t 依次通过基本机构I和II 使从动件2获得某一运动规律 t 在这种组合机构中前一机构的从动件往往又是后一机构的主动件 2 并联式主动件1的运动 t 同时传给基本机构I和II 使它们具有相同的运动规律 1 t 或不相同的运动规律 1 t 和 2 t 并通过具有两个自由度的差劝机构III使从动件2获得合成的运动规律 t III使运动叠加后 传给从动件2 其运动规律为 t Index Up First 3 组合式组成复合式组合机构时 基本机构有机联结 互相依存 基本机构I或II中主动件的运动 t 通过机构I II中部分构件组成的差动机构III使运动叠加后 传给从动件2 其运动规律为 t Index Up First 3 执行机构的运动协调及运动循环图传动机构主要用于将原动机的运动和动力传动给执行机构 构件 使其完成特定的作业要求 常用的机构有 齿轮机构 螺旋机构 带传动与链传动 联杆机构 凸轮机构等 Index Up First 多数机器不只有一个执行构件 往往是许多执行构件执行同一个任务 实际上是一部机器中的不同执行构件在完成同一任务时对速度的协调 以牛头刨为例 它有三个基本运动即垂直进给运动 切削运动 横向进给运动 为了规划这些运动 进行时序的调节 可以用机械运动循环图来表示 所谓运动循环图就是标明机械在运动循环中各执行构件间的运动配合与时序的关系图 运动循环图有三种循环方式 直线式 圆周式及直角坐标式 Index Up First 直线式运动循环图 动作时序清晰明了圆周式运动循环图 各执行构件的运动以机械原动件的相位关系清楚直角坐标式运动循环图 是用直角坐标的位移线图表示其运动时序 将其工作行程 空行程及停歇区段分别以上升 下降及水平线表示 Index Up First Index Up First 4 运动方案注意问题1 传动链应尽可能短 1 中间传动环节过于复杂 一部电动机带动多条传动链 2 动力源安装位置距执行机构过远 3 变换运动形式及转动方向的环节太多等等 过长的传动链会引起传动精度和传动效率的降低 增加成本 或使故障率增加 2 机械效率应尽可能高有些机构传动效率较低 在设计过程中一定要认真加以考虑 在有些工作位置也可能出现自锁现象 致使机器不能正常工作 3 传动比分配应尽可能合理传动比的分配要注意一级传动时最大传动比的限制 各级传动比的分配原则应当是从电机的执行机构一般由小到大 使高速端承受低扭矩 结构合理 机构紧凑 Index Up First 4 传动机构的顺序安排带传动不易传递大扭矩 多安排在高速端 凸轮机构一般用于传动系统的末端 Index Up First 例一 组合机构 凸轮连杆机构型谱分析及设计方法 实现任意给定轨迹的问题是综合的一个重课题 连杆机构虽然结构简单 制造方便 但它只能实现几个预定的点位 而且计算相当困难 单凸轮 连杆机构可以实现任意给定轨迹 但它无法满足速度和加速度要求 联动凸轮 连杆机构不仅能实现任意给定轨迹 而且能实现预定的速度和加速度 本文详细讨论了联动凸轮 连杆机构的类型问题 并介绍了设计凸轮廓线的通用方法 5 方案设计实例 Index Up First 1 联动凸轮 连杆机构的类型分析 平面运动需两个参变量来描述 故实现任意轨迹 速度和加速度的任务必须由具有两个自由度构件上的点来完成 即应由具有两个自由度机构中的连杆上的点来实现 由于凸轮机构可以实现任意运动规律 因此 两自由度杆机构由联动凸轮驱动而构成的组合机构可以实现平面任意运动 在联动凸轮 连杆机构中 联动凸轮作类的动件给连杆机构输入两个已知运动 如果拆掉联动凸轮 那么余下各连杆所构成的运动链的自由度应为2 即运动链满足下式 3 n 1 2p1 2n 运动链构件数 3n 2p1 5 0p1 运动链中低副数 Index Up First 对平面机构来说 低副只有两种 即移动副P和转动副R两种 由3 n 1 2p1 23n 2p1 5 0可得自由度2的运动链为 n 3P1 2三杆n 3P1 5五杆n 3P1 8七杆n 3P1 11九杆 由于在实际应用中构件数都较少 下面就前三种情况进行讨论 Index Up First L1作机架 RR运动链 a 三杆运动链 三个构件和两个运动副组成的运动链只能为开式链 其形式有三种 即RR RP PP Index Up First PR运动链 PP运动链 Index Up First 对于n 5 P 5的运动链 情况比较复杂 运动链的环数与运动链的杆数 运动副数之间存在如下关系 L P1 n 1L 运动链的环数我们讨论的五杆运动链只能是单环 其类型如下 5R 4RP 3R2P 2R3P R4P各运动副之间排列顺序不同 又可以产生不同种机构 因此 可以排出不同结构的机构种数有 RRRRR RRRRP RRRPP RRPRP RRPPP RPPPP总之 五杆机构可有八种 而每种取机架不同时又可构成更多的机构 Index Up First b 五杆运动链 RRRRR Index Up First RRRRP RRRPP Index Up First PRPPR PPPP Index Up First 将n 7 P1 8代入L P1 n 1式中得L 2 这说明七杆运动链应由双环构成 下面应用图论有关知识得到不同构图谱 c 七杆运动链 Index Up First 不同构机构图谱 Index Up First 运动链图 显然各运动副的类型及机架的选择不同将构造出许多不同的机构 由于七杆机构应用较复杂 不详讨论 右图是实际应用的印刷吸纸机构 它属于运动链图型机构 2 联动凸轮 连杆机构中凸轮廓线的设计实例 Index Up First 实现平面轨迹的联动凸轮 连杆机构有很多种 在设计时 要根据各联动凸轮 连杆机构的优缺点 以及实际轨迹的要求 来选择所用的机构类型 在选型以后 选择机构上具有两个自由度的连杆上的某一点作为实现轨迹的点 下面举例说明其设计方法 如图所示 以联动凸轮 5R机构的P点为实现轨迹的点 1 根据给定的运动轨迹大小选定5R机构的活动构件的尺寸 机架与连架杆之间的转动副的位置及凸轮轴心O的位置 2 建立坐标系 o xy为固定坐标系 o x1y1为与凸轮相固联的动坐标系 Index Up First 3 确定给定运动轨迹的运动方程式 假定P点的起始坐标为P X0 Y0 P点的轨迹方程如下 式中 凸轮转角 x y 是凸轮转过 角时坐标值的改变量 当x y 给定后 点P的运动速度及加速度已经确定 也就说在确定x y 时应考虑满足速度和加速度要求 4 划分机构的基本杆组 分别给杆件和转动副编号 应用已有程序进行运动分析 最后得出两个滚子中心的位置 速度和加速度 Index Up First 5 计算凸轮理论廓线 应用坐标变换方法 把滚子中心坐标变换到动系o x1y1中 即得到凸轮理论廓线的方程 假定凸轮轴顺时针方向转动 坐标变换式为 6 计算凸轮的实际廓线 对已知理论廓线方程 g 以及凸滚子半长 实际廓线方程为 Index Up First 式中 为x1 y1对参数 的导数 上面的一组加减号表示一根外包络线 下面一组减加号表示一根内包络线 而可由下式求导得到 通过以上6个步骤即得到所求的凸轮的理论廓线和实际廓 Index Up First 3 计算举例 已知某印刷机送纸机构每分钟送纸30张 吸头每次送纸时沿右图轨迹运动 在一个循环中吸头在最低点C1处有一个停歇 试设计实现此轨迹的送纸机构 各构件尺寸和坐标所图所示 图中数字1 2 7表示杆件号 数字 表示轨迹点P 其余 表示转动副号码 Index Up First 由给定的尺寸和坐标 得到在图示位置P点的坐标为P 30 100 根据实际工作要求 各段轨迹对应的凸轮转角指定为 直线C1C2段 1 0 90 直线C2C3段 2 90 270 曲线C3C4段 3 270 330 停歇位置 4 330 360 为了使凸轮廓线光滑 我们选定轨迹C1C2和C2C3段按正弦加速度运动规律运动 曲线C3C1按余弦加速度规律运动 下面分别给出各段的运动方程式 直线C1C2段式中h1 10mm 上升距离 直线段C1C2的角度 Index Up First 直线C2C3段式中h2 40mm 直线段C2C3段的角度 为了保证送纸速度与滚轮同步 可选在30mm处速度与滚轮圆周线速度相等 曲线C3C1段h1 h2同前 凸轮对C3C1段的角度 Index Up First 停歇位置下图是联动凸轮的理论廓线和实际廓线 由图可以看出 凸轮的理论廓线和实际廓线都是光滑的 Index Up First 上图是摆杆3的转角FI 角速度W和加速度E的曲线 例二 齿轮 连杆组合机构 齿轮 连杆组合机构种类很多 它由定传动比的齿轮机构与变传动比的连杆机构组合而成 可实现复杂多变的轨迹和运动输出 应用较广泛 如图所示 齿轮 连杆机构常用于包装机械中 根据三心定理 可以求出P51 得到主从动件传动比为 Index Up First 当P51为机加相两固定铰链中心A D间时 主 从动轮转向相反 传动比i51取负值 否则取正值 当P51与A点重合时 5 0 改变机构尺寸参数 可使P51点在AD之外 或瞬时与A点重合 或在A点左右移动 可得到齿轮5的不同转动状态 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发展 机械系统创新是机械工程学科培养学生一个艰难任务 创新需要基础素材 没有丰富的基础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 8 5机构的创新设计 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 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二级基本组 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 收集和对比现有各种抽油机机构类型 同步回转机器人手指 方案二 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 方案三 由弹簧连杆机构组成的无轨电车常力封闭机构该机构中 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 无轨电车常力集电头 方案四 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 及按一定的规律进行变化 按给定力设计机器人手爪 见上图中 工件点的受力为N 则N的大小可由l1 l2 l3 L a b k l0 九个参数决定 k为弹簧的刚度 l0为弹簧长度的初始值 则有 N f l1 l2 l3 L a b k l0 如将工作点受力N的变化规律用g 表示 则这九个变量对于给定的N g 函数关系 可以有八个精确解 即f l1 l2 l3 L a b k l0 g 1 f l1 l2 l3 L a b k l0 g 2 f l1 l2 l3 L a b k l0 g 3 i 1 2 8这是一非线性方程组 若N 常数时 g 1 C 通过解上述方程组即可求得其它八个参数 N 三差动轮系 方案五 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 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 该方案为凸轮机构与连杆机构的组合机构 用来实现任意给定轨迹的机构综合 五杆机构具有两个自由度 由双联凸轮作为原动件给该五杆机构提供两个已知的运动规律 该机构具有确定的运动 在进行连杆机构运动分析时 将构件2及构件4作为原动件 其运动规律已由凸轮给定 由构件3 5及C F E组成一个RRR二级组 在这个二级组中可以求得G点的运动轨迹 通过调整两原动件2 4的运动规律 可对G点的运动轨迹进行调整 实现给定轨迹的要求 同样 也可按给定的G点的运动轨迹及相应的运动规律来得到两个原动件的运动规律 最后得到双联凸轮的理论廓线 实际廓线及安装角 方案九 印刷机送纸机构 该机构由8个构件 9个转动副组成的三个自由度的8杆机构 在该机构的构件7上任一点P可实现平面的任意运动轨迹 在进行机构分析时 构件1 2 3为原动件 各自具有独立的运动规律 构件4 5 6及运动副D E F G H I组成一个三级基本杆组 通过对这个三级杆组进行运动分析可求得P点的运动规律 方案十 按任意给定的平面运动设计机构 该机构用于将回转运动转换成往复直线运动 构件1为主动 以角速度 1绕A点进行回转运动 由构件1 2 3 4及运动副A B C D组成一个曲柄摇杆机构 在摇杆CD上固联一个齿轮 该齿轮随摇杆进行往复摆动 通过齿轮与齿条啮合传动 将曲柄AB的回转运动就转换成了齿条的往复直线运动 方案十一 齿轮连杆机构 在进行运动分析时 可将构件2 3及运动副B C D拆分成一个RRR二阶基本杆组进行分析 该机构中 构件1 2分别为两个链轮 构件1为主动件 以角速度 1进行回转运动 通过构件6 链 的传动 实现构件1 2的回转运动 在构件6上有一个转动副与构件3相连接 在进行机构的运动分析时 C点的运动规律是由 1及链轮确定 则将构件3 4及运动副C D E拆分成一个RRR二级组既可进行分析计算 请分析构件4的运动规律 方案十二 柔性链 杆组合机构 该方案为多个动力驱动同一构件示例 这种机构多用于由于空间结构尺寸的限制 使驱动元件的体积不能太大 从而造成了单个动力元件的驱动力不足 图中的构件1 2 3分别为独立运动的动力原 同时驱动构件4进行回转运动 请分析这种系统的机电动力特性 方案十三 多动力驱动机构 方案十四 平动链轮机构 玩具 平动机构具有很广泛的应用背景 如图所示 2 3 4为链轮机构 1及 2的转动 保证7 8始终保持平动状态 构件2与4的尺寸条件应如何 该机构使箱体由横向位置转换至竖向位置 这个机构主体是一个四杆机构 主要是实现由B C到B C 两个位置的设计 对该机构进行分析时 可令构件3为原动件 由构件1 2及运动副A B C组