再生运动链法.ppt

,再生运动链法,机构创新设计方法,问题：设计摩托车后悬挂机构,机构运动方案创新how?,问题：设计摩托车后悬挂机构,机构运动方案创新how?,具有七个运动副的平面六杆机构具有六个转动副和一个移动副包含一个机架（构件1）、一个转动臂（构件2）、一个摆动臂（构件3）、一个连杆（构件4）、及一个由活塞和缸体（构件5和6）组成的减震器。单自由度机构,机构运动方案创新how?,方案集,3,4,a1121,a1111,a1131,a2111,a2121,a2131,b1111,b1121,b2111,b2121,再生运动链法,再生运动链法,设计流程图,再生运动链法,1.确定原始机构,再生运动链法,再生运动链法,一般化运动链,2.运动链一般化,把原始机构转化为只含有简单转动副和连杆的运动链。,原则所有运动副转化为一般化（转动）运动副所有构件转化为一般化连杆一般化过程中自由度保持不变各构件与运动副的邻接关系保持不变,步骤1：解除机架,五十铃full-floater悬挂,一般化运动链,步骤2：所有运动副转化为一般化（转动）运动副,高副构件杆件化凸轮机构、齿轮机构等高副机构通过高副低代变为瞬时连杆机构。,一般化运动链,低副机构转化为转动副,复合铰链运动副单铰化与复合铰链运动副关联的任意一个构件上依次增加一个运动副，直到原来的复合铰链运动副只一两个构件关联为止，形成单铰运动链。,一般化运动链,步骤2：所有运动副转化为一般化（转动）运动副,五十铃full-floater悬挂,一般化运动链,步骤2：所有运动副转化为一般化（转动）运动副,步骤3：杆件规范化（去除尺度因素）,一般化运动链,运动链一般化步骤,一般化运动链,一般化运动链,压榨机,同源机构：具有相同的一般化运动链机构。,一般化运动链,再生运动链法,再生运动链法,3.运动链数综合,综合出与原始一般化运动链的杆数及运动副数相同的全部可能的一般化运动链。,创新本源,一般化运动链,运动链数综合,平面单自由度闭环机构中，设运动链中的构件数n和运动副数p，含有i个运动副元素的构件数为ni，则有,（1）,（2）,确定连杆类型,构件能含有的最大运动副元素数目,（3）,运动链数综合,运动链数综合,一般化运动链,拓扑图,所有同源运动链,数综合流程图,运动链数综合,运动链数综合,拓扑胚图,三副以上构件表示图的顶点,顶点之间用边连接，每一连接顶点的边代表着一支有二副杆组成的运动链；顶点连出的边数应该等于代表顶点的构件的运动副数。,运动链数综合,B3,A3,以点的形式插入,共15种方案,运动链数综合,拓扑胚图转化为运动链,运动链数综合,判断有效链,五杆，F=2,刚性链,刚性链,四杆，F=1,运动链数综合,运动链数综合,再生运动链法,运动链再生,4.运动链特定化,运动链特定化（又称运动链再生）就是根据设计要求和约束分配特定类型的机件和运动副至可行一般化运动链，即对每个非同构的运动链进行机构识别、驱动副识别以及杆组识别以找出符合要求的解。,设计要求和约束,注：设计约束是设计者根据对原始机构的分析结合自身的经验与知识来定义的，这些约束可以是“柔性”的，并可以视不同情况而改变。,必须有一个杆作为机架必须有一个减震器作为减震元件必须有一个摆动臂用于与车轮联接机架、减震器和摆动臂必须为不同构件,确定设计约束,运动链再生,确认摩托车后悬挂机架,A,B,分配机架没有约束,运动链再生,确认摩托车后悬挂减震器,一对二副杆组成的减震器，且减震器不能为机架,A,运动链再生,确认摩托车后悬挂减震器,一对二副杆组成的减震器，且减震器不能为机架,运动链再生,确认摩托车后悬挂摆动臂,运动链再生,确认摩托车后悬挂摆动臂,运动链再生,确认摩托车后悬挂摆动臂,运动链再生,确认摩托车后悬挂摆动臂,运动链再生,运动链再生,再生运动链法,再生运动链法,5.运动链具体化,由于概念方案没有具体尺度支持，需要参考原始机构构件和运动副的布置格局和受力特点，再结合设计者自身知识和经验去绘制与实际使用相符的机构简图。,减震器具体化,摩托车后悬挂机构运动链具体化例1,机架具体化,运动链具体化,摆动臂具体化,摩托车后悬挂机构运动链具体化例1,运动链具体化,调整工作位置,摩托车后悬挂机构运动链具体化例1,运动链具体化,调整构件外形,摩托车后悬挂机构运动链具体化例1,运动链具体化,摩托车后悬挂机构运动链具体化例2,减震器具体化,机架具体化,运动链具体化,摆动臂具体化,摩托车后悬挂机构运动链具体化例2,运动链具体化,摩托车后悬挂机构运动链具体化例2,调整工作位置,调整构件外形,运动链具体化,方案集,3,4,a1121,a1111,a1131,a2111,a2121,a2131,b1111,b1121,b2111,b2121,机构创新设计方法再生运动链法,习题,如图所示气动压紧机构，移动构件5为压紧杆，汽缸部件为动力源，要求气缸与机架固结或铰接。请按一