机构的组合创新资料学习教案

1、会计学1机构的组合机构的组合(zh)创新资料创新资料第一页，共92页。 随着机械化和自动化程度的不断提高，对机构输出的运随着机械化和自动化程度的不断提高，对机构输出的运动学和动力学特性的要求动学和动力学特性的要求(yoqi)(yoqi)也变得更加复杂多样。也变得更加复杂多样。 连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等基本机构往往不能满连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等基本机构往往不能满足各种复杂多样的要求足各种复杂多样的要求(yoqi)(yoqi)。 为了满足一些特定的要求，常常将各种基本机构为了满足一些特定的要求，常常将各种基本机构以一定的方式加以组合后使用以一定的方式加以组合后使用(shyng)(shy

2、ng)，称为组合机，称为组合机构。构。概述概述(i sh)第一节第一节 机构组合的基本概念机构组合的基本概念第1页/共91页第二页，共92页。一、基本一、基本(jbn)(jbn)机构的概念机构的概念1 1、最简机构、最简机构(jgu)(jgu) 把由把由2 2个构件和个构件和1 1个运动副组成的开链机构个运动副组成的开链机构(jgu)(jgu)称为最简单的机构称为最简单的机构(jgu)(jgu)，简称最简机，简称最简机构构(jgu)(jgu)。其要素是组成机构。其要素是组成机构(jgu)(jgu)的最多构的最多构件为件为2 2且为开链机构且为开链机构(jgu)(jgu)。 2112原动机的机构

3、原动机的机构(jgu)简图为最简机构简图为最简机构(jgu)第2页/共91页第三页，共92页。2 2、基本机构、基本机构把含有把含有3 3个构件以上个构件以上(yshng)(yshng)、且不能再进行拆、且不能再进行拆分的闭链机构称为基本机构。其要素是闭链且不分的闭链机构称为基本机构。其要素是闭链且不可拆分性。可拆分性。 CBDAz1z2o1o2HCAB第3页/共91页第四页，共92页。3 3、基本机构、基本机构(jgu)(jgu)的应用的应用1 1） 基本机构基本机构(jgu)(jgu)的单独使用的单独使用 基本机构基本机构(jgu)(jgu)可以直接应用在机械装可以直接应用在机械装置中，只

4、有一些简单机械中才包含一个基本机构置中，只有一些简单机械中才包含一个基本机构(jgu)(jgu)，如空气压缩机中包含一个曲柄滑块机，如空气压缩机中包含一个曲柄滑块机构构(jgu)(jgu)。2 2 ）互不连接的基本机构）互不连接的基本机构(jgu)(jgu)的组合的组合 若干个互不连接若干个互不连接(linji)(linji)、单独工作的基本、单独工作的基本机构可以组成复杂的机械系统。各基本机构之间机构可以组成复杂的机械系统。各基本机构之间进行运动协调设计。进行运动协调设计。 第4页/共91页第五页，共92页。图示压片机由三个独立工作的机构组成，各机构之间的运动必须满足(mnz)协调关系第5页

5、/共91页第六页，共92页。3 3）各基本机构互相连接的组合）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，形各基本机构通过某种连接方法组合在一起，形成成(xngchng)(xngchng)一个较复杂的机械系统，这类机械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。是工程中应用最广泛、也是最普遍的。基本机构的连接组合方式主要有：串联基本机构的连接组合方式主要有：串联(chunlin)组组合、并联组合、叠加组合和封闭组合等。其中串联合、并联组合、叠加组合和封闭组合等。其中串联(chunlin)组合是应用最普遍的组合。组合是应用最普遍的组合。第6页/共91页第七页

6、，共92页。第7页/共91页第八页，共92页。常用的机构组合常用的机构组合(zh)(zh)方法如下。方法如下。1 1、利用机构的组成原理，不断连接各类杆组、利用机构的组成原理，不断连接各类杆组2 2、按照串联规则组合、按照串联规则组合(zh)(zh)基本机构基本机构3 3、按照并联规则组合、按照并联规则组合(zh)(zh)基本机构基本机构4 4、按照叠加规则组合、按照叠加规则组合(zh)(zh)基本机构基本机构5 5、按照封闭规则组合、按照封闭规则组合(zh)(zh)基本机构基本机构6 6、上述方法的混合连接，、上述方法的混合连接，可得到复杂的机构系统。可得到复杂的机构系统。第8页/共91页第

7、九页，共92页。CBDAz1z2o1o2CABBC串联(chunlin)组合并联(bnglin)组合第9页/共91页第十页，共92页。第二节第二节 机构组成原理与机构创新机构组成原理与机构创新(chungxn)(chungxn)设计设计一、一、IIII级杆组的类型级杆组的类型 n=2 n=2，Pl=3Pl=3的杆组，为的杆组，为IIII级杆组。级杆组。当内接副为转动当内接副为转动(zhun dng)(zhun dng)副时，两个外接副副时，两个外接副可同时为转动可同时为转动(zhun dng)(zhun dng)副，也可以一个为转副，也可以一个为转动动(zhun dng)(zhun dng)副

8、，另一个为移动副，或者两个副，另一个为移动副，或者两个外接副同时为移动副外接副同时为移动副023lpn第10页/共91页第十一页，共92页。IIII级杆组分类级杆组分类(fn li)(fn li)图图 RRRPRRRRPRPPPRRPPRRPR内接副为转动内接副为转动(zhun dng)副副内接副为移动内接副为移动(ydng)副副第11页/共91页第十二页，共92页。 级杆组分类级杆组分类(fn li)(fn li)图图 3R3R杆组杆组( (以三个内接副开始以三个内接副开始(kish)(kish)3R3RPRRRRRRRRRPPRRPPRRP3R2RP3RR2P3R3P第12页/共91页第十

9、三页，共92页。2RP3R2RP2RP2RPR2P2RP3P2RP2RP杆组杆组R2PR2P杆组杆组R2P3RR2P2RPR2PR2PR2P3P第13页/共91页第十四页，共92页。3P3P杆组杆组3P3R3PR2P 3P3P 3P2RP第14页/共91页第十五页，共92页。三、机构三、机构(jgu)(jgu)组成原理与机构组成原理与机构(jgu)(jgu)创新设计创新设计1 1、机构、机构(jgu)(jgu)组成原理组成原理 把基本杆组依次连接到原动件和机架上，可以把基本杆组依次连接到原动件和机架上，可以组成新机构组成新机构(jgu)(jgu)。机构。机构(jgu)(jgu)组合原理为创新组

10、合原理为创新设计一系列的新机构设计一系列的新机构(jgu)(jgu)提供了明确的途径。提供了明确的途径。第15页/共91页第十六页，共92页。2 2、机构组成、机构组成(z chn)(z chn)原理与机构创新原理与机构创新 把前述的各种把前述的各种IIII级杆组和级杆组和IIIIII级杆组连接到原动件级杆组连接到原动件和机构上，可以组成和机构上，可以组成(z chn)(z chn)基本机构；再把各种基本机构；再把各种IIII级杆组和级杆组和IIIIII级杆组连接到基本机构的从动件上，级杆组连接到基本机构的从动件上，可以组成可以组成(z chn)(z chn)复杂的机构系统。复杂的机构系统。第

11、16页/共91页第十七页，共92页。BCA+=BCADE+DE=BCARRP杆组连接杆组连接(linji)到原动件和机架上到原动件和机架上连接连接(linji)(linji)级杆组级杆组第17页/共91页第十八页，共92页。BCDABCDAEFG+BCDAEFG=BEFGCDARRRRRR杆组连接杆组连接(linji)(linji)到原动件和机架上到原动件和机架上RRRRRR杆组连接杆组连接(linji)(linji)机构的从动件机构的从动件和机架上和机架上第18页/共91页第十九页，共92页。连接连接(linji)(linji)级杆组到一个原动件和机架上级杆组到一个原动件和机架上ABCFGD

12、EABCFGDE=+ABCFGDE=+ABCFGDEHKKH3R3R3R3R杆组连接杆组连接(linji)(linji)到三个原动件到三个原动件( (并联机构并联机构) )第19页/共91页第二十页，共92页。A+FGCEBD=AFGCEBD3R2RP3R2RP杆组连接杆组连接(linji)(linji)到一个原动件和机架上到一个原动件和机架上杆组类型杆组类型(lixng)(lixng)很多很多, ,把基本杆组连接到原动件和把基本杆组连接到原动件和机架上可组成新机构。把基本杆组再连接到机架上可组成新机构。把基本杆组再连接到机构的从动件和机架上可组成复杂机构。机构的从动件和机架上可组成复杂机构。

13、第20页/共91页第二十一页，共92页。第三节第三节 机构的串联组合与创新机构的串联组合与创新(chungxn)(chungxn)设计设计一、机构的串联组合一、机构的串联组合1 1、基本概念、基本概念 前一个机构的输出构件与后一个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，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前置机构和后置机构都是单自由度的机构。构。第21页/共91页第二十二页，共92页。机构机构1机构机构2机

14、构机构1机构机构2前置机构前置机构后置机构后置机构 I I型串联型串联 前置机构前置机构后置机构后置机构IIII型串联型串联2、串联组合、串联组合(zh)分类分类第22页/共91页第二十三页，共92页。n机构的输出构件一般是连架杆，它能实现往复摆动、往复移动(ydng)及变速转动输出，可具有急回特性。常采用的后置子机构有：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、槽轮机构、棘轮机构。第23页/共91页第二十四页，共92页。第24页/共91页第二十五页，共92页。RrrH3312当当 时，时，H4RH4R。该。该串联式机构组合串联式机构组合(zh)(zh)，实现了输，实现了输出行程成倍增大作用出行程成倍增大

15、作用。 33rr第25页/共91页第二十六页，共92页。例例 增大运动行程的凸轮增大运动行程的凸轮连杆机构，前置子机构为连杆机构，前置子机构为摆动从动件凸轮机构，后置摆动从动件凸轮机构，后置子机构为摇杆滑块机构。凸子机构为摇杆滑块机构。凸轮机构的从动件与摇杆滑块轮机构的从动件与摇杆滑块机构的主动件联为一体。该机构的主动件联为一体。该机构利用一个输出端半径机构利用一个输出端半径r2r2大于输入端半径大于输入端半径r1r1的摇杆的摇杆BACBAC，使，使C C点的位移大于点的位移大于B B点点的位移，从而可在凸轮尺寸的位移，从而可在凸轮尺寸(ch cun)(ch cun)较小的情况下，较小的情况下

16、，使滑块获得较大行程。使滑块获得较大行程。第26页/共91页第二十七页，共92页。件件6 6的行程增大或减小。若凸轮的行程增大或减小。若凸轮3 3、5 5曲线槽的升程分别是曲线槽的升程分别是s3s3、s5s5，从动件，从动件6 6的移距的移距s6s6则是则是s3s3与与s5s5的合成：的合成：若两凸轮的曲线槽同向时，上若两凸轮的曲线槽同向时，上式用正号，即机构为行程增大式用正号，即机构为行程增大机构；曲线槽反向机构；曲线槽反向(fn (fn xinxin) )时用负号，即机构为行时用负号，即机构为行程减小机构。程减小机构。 536sss第27页/共91页第二十八页，共92页。例例 图示六杆机构

17、，在一个图示六杆机构，在一个(y (y )运动循环内，滑块可实现两个运动循环内，滑块可实现两个不同的行程。连杆不同的行程。连杆2 2的的A A点的运动轨迹点的运动轨迹为一个为一个(y (y )横向横向8 8字形的曲线字形的曲线，构件，构件4 4与连杆与连杆2 2在在A A点铰接，与滑块点铰接，与滑块5 5在在F F点铰接，滑块点铰接，滑块5 5可沿固定导路移动可沿固定导路移动。这样，当曲柄。这样，当曲柄1 1回转一周时，滑块回转一周时，滑块5 5可往复移动两次。可往复移动两次。 第28页/共91页第二十九页，共92页。三、机构串联组合基本思路三、机构串联组合基本思路1、实现后置机构的运动规律的

18、变换、实现后置机构的运动规律的变换(binhun)2、实现后置机构的速度变换、实现后置机构的速度变换(binhun)3、串联时运动链尽量要短、串联时运动链尽量要短（在满足要求前提下）（在满足要求前提下）第29页/共91页第三十页，共92页。BCDAEFZ1CABDZ2I I型串联型串联(chunlin)(chunlin)组合组合IIII型串联型串联(chunlin)(chunlin)组合组合前置前置(qin zh)(qin zh)机构中做简单运动的构件与后置机构的机构中做简单运动的构件与后置机构的原动件连接。原动件连接。前置机构中做复杂运动的构件与后置机构的前置机构中做复杂运动的构件与后置机构

19、的原动件连接。原动件连接。第30页/共91页第三十一页，共92页。CBDAz1z2EACBD减少减少(jinsho)连杆机构的速度连杆机构的速度改变滑块的运动改变滑块的运动(yndng)规律规律组合组合(zh)实例：实例：第31页/共91页第三十二页，共92页。第32页/共91页第三十三页，共92页。S停歇停歇St例例 带有近似带有近似(jn s)(jn s)停歇的往复运动机构停歇的往复运动机构 ( (一种串联式组合机构一种串联式组合机构) )组合组合(zh)机构的实例机构的实例 设计一个往复运动机构。在滑块设计一个往复运动机构。在滑块运动到最远点时，有一段时间近似运动到最远点时，有一段时间近

20、似停歇。停歇。 设想，若用一个做一般平面运设想，若用一个做一般平面运动的连杆来带动动的连杆来带动(didng)(didng)滑块。滑块。 要产生近似停歇，则连杆的左端要产生近似停歇，则连杆的左端点在一段时间应走出一段近似圆弧点在一段时间应走出一段近似圆弧。第33页/共91页第三十四页，共92页。 什么样的机构什么样的机构(jgu)(jgu)能产生一段圆弧呢？能产生一段圆弧呢？旋轮线旋轮线4:dD3:dD 一个小圆在一个大圆一个小圆在一个大圆(d (d yun)yun)内做纯滚动时，小圆上的一内做纯滚动时，小圆上的一点走出的轨迹称为旋轮线。点走出的轨迹称为旋轮线。 旋轮线的一段近似一段圆弧。旋轮

21、线的一段近似一段圆弧。 第34页/共91页第三十五页，共92页。 机构机构(jgu)(jgu)的设计的设计 S一种一种(y zhn)齿轮连杆机构齿轮连杆机构 停歇停歇StA B C 旋轮线旋轮线 AB 段段 滑块向右运动滑块向右运动(yndng)旋轮线旋轮线 BC 段段 滑块近似停歇滑块近似停歇旋轮线旋轮线 CA 段段 滑块向左运动滑块向左运动(yndng) 第35页/共91页第三十六页，共92页。 机构机构(jgu)(jgu)的结构分析的结构分析 S1PIII1轨迹轨迹PS串联式组合串联式组合(zh)(zh)机构机构一个周转齿轮一个周转齿轮(chln)机构机构 一个二杆组一个二杆组 第36页

22、/共91页第三十七页，共92页。III串联式组合机构串联式组合机构(jgu)(jgu)将两个或更多的单自由度机构将两个或更多的单自由度机构(jgu)(jgu)前后相接，前一个机前后相接，前一个机构构(jgu)(jgu)的输出即作为后一个机构的输出即作为后一个机构(jgu)(jgu)的输入。的输入。第37页/共91页第三十八页，共92页。第四节第四节 机构的并联组合与创新设机构的并联组合与创新设计计一、机构的并联组合一、机构的并联组合1 1、基本概念、基本概念 若干个单自由度的基本机构的若干个单自由度的基本机构的输入构件输入构件(gujin)(gujin)连接在一起，保连接在一起，保留各自的输出

23、运动；或若干个单自由留各自的输出运动；或若干个单自由度机构的输出构件度机构的输出构件(gujin)(gujin)连接在连接在一起，保留各自的输入运动；或输入一起，保留各自的输入运动；或输入构件构件(gujin)(gujin)连接在一起、输出构连接在一起、输出构件件(gujin)(gujin)也连接在一起；均称为也连接在一起；均称为并行连接。其特征是各基本机构均是并行连接。其特征是各基本机构均是单自由度机构。单自由度机构。第38页/共91页第三十九页，共92页。机构机构1机构机构j机构机构1机构机构j机构机构1机构机构j3）III型并联机构系统型并联机构系统1) I型并联机构系统型并联机构系统

24、2）II型并联机构系统型并联机构系统 OUTPUTINPUT2 2、并联、并联(bnglin)(bnglin)组合分类组合分类第39页/共91页第四十页，共92页。3 3、并联组合、并联组合(zh)(zh)实例实例CABBCC4BAOC3C2C1I型并联型并联(bnglin)机构机构II型并联型并联(bnglin)机构机构 第40页/共91页第四十一页，共92页。A1B1B2C1C2O2O1E1E2E2E1III型并联型并联(bnglin)机构机构 第41页/共91页第四十二页，共92页。n按输出运动的性质划分：n简单型并联式机构组合，输入或输出运动的性质是简单的移动、转动或摆动。n复杂型并联

25、式机构组合 ，主要用于实现复杂的运动或动作要求，它的输出形式一般按功能要求而设定。第42页/共91页第四十三页，共92页。制成一体的曲轴，当运动制成一体的曲轴，当运动由各曲柄滑块机构的活塞由各曲柄滑块机构的活塞输入时，曲柄即可实现无输入时，曲柄即可实现无止点位置的定轴回转运动止点位置的定轴回转运动，且具有良好，且具有良好(lingho)的平衡、减振作用。的平衡、减振作用。第43页/共91页第四十四页，共92页。上任一点的运动轨迹如图中点上任一点的运动轨迹如图中点划线所示，故可间歇地推送工划线所示，故可间歇地推送工件。该机构将齿轮件。该机构将齿轮(chln)(chln)机构的连续转动转化为间歇运

26、机构的连续转动转化为间歇运动，运动可靠，常用于自动机动，运动可靠，常用于自动机的物料间歇送进。的物料间歇送进。 第44页/共91页第四十五页，共92页。动，同时，摆杆动，同时，摆杆3 3实现摆动，实现摆动，并带动连杆机构运动，使从并带动连杆机构运动，使从动构件滑块动构件滑块5 5沿固联在推杆沿固联在推杆2 2上的滑道上的滑道(hu do)(hu do)上下移上下移动。设计凸轮时应注意推杆动。设计凸轮时应注意推杆2 2与滑块与滑块5 5的时序关系。的时序关系。第45页/共91页第四十六页，共92页。三、并联三、并联(bnglin)(bnglin)组合的基本思路组合的基本思路1 1、对称并联相同的

27、机构，可实现机构的平衡。、对称并联相同的机构，可实现机构的平衡。2 2、实现运动的分解与合成、实现运动的分解与合成3 3、改善、改善(gishn)(gishn)机构受力状态机构受力状态Z1C1AB1DZ2B3B2C2C3第46页/共91页第四十七页，共92页。组合实例组合实例(shl)(shl)例例 电影片抓片机构电影片抓片机构 （一种并联式组合机构）（一种并联式组合机构） 一种一种(y zhn)齿轮连杆机构齿轮连杆机构 第47页/共91页第四十八页，共92页。A B C D E 把这个机构分解把这个机构分解(fnji)一下：一下： A B C D E 第48页/共91页第四十九页，共92页。

28、A B D E A B C D E 它可以分为它可以分为(fn wi)：一个五杆机构：一个五杆机构 一个齿轮机构一个齿轮机构 二自由度机构二自由度机构(jgu)(jgu)F = 34 - 25 2第49页/共91页第五十页，共92页。 并联式组合机构：以一个多自由度机构为基础机构，将并联式组合机构：以一个多自由度机构为基础机构，将一个或多个单自由度机构（这里统称为附加机构）的某些一个或多个单自由度机构（这里统称为附加机构）的某些输出构件同时接入基础机构。机构输出构件的运动规律输出构件同时接入基础机构。机构输出构件的运动规律(gul)(gul)是基础机构输入运动规律是基础机构输入运动规律(gul

29、)(gul)的合成。的合成。IIIIIIIIII第50页/共91页第五十一页，共92页。第五节第五节 机构的叠加组合与创新设计机构的叠加组合与创新设计 一、一、 机构的叠加组合机构的叠加组合1 1、基本概念、基本概念 机构叠加组合是指在一个基本机机构叠加组合是指在一个基本机构的可动构件上再安装一个以上构的可动构件上再安装一个以上(yshng)(yshng)基本机构的组合方式。把支基本机构的组合方式。把支撑其它机构的基本机构称为基础机构撑其它机构的基本机构称为基础机构，安装在基础机构可动构件上面的基，安装在基础机构可动构件上面的基本机构称为附加机构。本机构称为附加机构。第51页/共91页第五十二

30、页，共92页。1) I1) I型叠加机构型叠加机构(jgu)(jgu) 2、机构(jgu)的叠加组合分类2) II2) II型叠加机构型叠加机构(jgu)(jgu)附加机构附加机构基础机构基础机构输出输出输入输入输入输入附加机构附加机构基础机构基础机构输入输入输出输出第52页/共91页第五十三页，共92页。BCDA电机电机1) I1) I型叠加机构型叠加机构(jgu)(jgu)基础基础(jch)机构机构附加附加(fji)机构机构第53页/共91页第五十四页，共92页。EDCBAF2) II2) II型叠加机构型叠加机构(jgu)(jgu)基础基础(jch)机构机构附加附加(fji)机构机构第5

31、4页/共91页第五十五页，共92页。选择移动式油缸或气缸、齿轮齿条机构等；实现垂直移动，选择移动式液压缸或气缸、“X”形连杆机构、螺旋机构等；实现转动，采用齿轮机构、带传动机构或链传动机构等；实现平动，采用平行四边形机构等；实现伸缩、仰俯、摆动，可选择摆动液压缸或气缸、曲柄摇块机构等。第55页/共91页第五十六页，共92页。例例 图示电动玩具马的主体运图示电动玩具马的主体运动机构，能模仿马飞奔前进的动机构，能模仿马飞奔前进的运动形态。工作时分别由转动运动形态。工作时分别由转动构件构件4 4和曲柄和曲柄1 1输入转动，使曲输入转动，使曲柄摇块机构中导杆柄摇块机构中导杆2 2的摇摆和的摇摆和其上其

32、上M M点的轨迹来实现马的俯点的轨迹来实现马的俯仰和升降仰和升降(shngjing)(shngjing)（跳（跳跃），以两杆机构作为基础机跃），以两杆机构作为基础机构使马作前进运动，三种运动构使马作前进运动，三种运动形态合成马飞奔前进的运动形形态合成马飞奔前进的运动形态。态。第56页/共91页第五十七页，共92页。双摇杆机构的摇杆上，向蜗杆输入转双摇杆机构的摇杆上，向蜗杆输入转动，双摇杆机构的主动构件是由电动动，双摇杆机构的主动构件是由电动机轴通过蜗杆蜗轮传动的，两个机构机轴通过蜗杆蜗轮传动的，两个机构的运动通过蜗轮与连杆的固接互相影的运动通过蜗轮与连杆的固接互相影响，使得电扇在实现响，使得电

33、扇在实现(shxin)(shxin)蜗蜗杆带动翼片快速转动的同时又以较慢杆带动翼片快速转动的同时又以较慢的速度摆动。的速度摆动。 第57页/共91页第五十八页，共92页。三、 机构(jgu)叠加组合的关键问题 2 2、IIII型叠加组合机构中，动力源安装在基础机型叠加组合机构中，动力源安装在基础机构的可动构件上，驱动附加机构的一个可动构件构的可动构件上，驱动附加机构的一个可动构件，按附加机构数量，按附加机构数量(shling)(shling)依次连接即可。依次连接即可。1 1、选定、选定(xun dn)(xun dn)附加机构与基础机构，确定附附加机构与基础机构，确定附加机构与基础机构之间的连

34、接方法。或者附加机构加机构与基础机构之间的连接方法。或者附加机构的输出构件与基础机构的哪一个构件连接。的输出构件与基础机构的哪一个构件连接。第58页/共91页第五十九页，共92页。3 3、I I型叠加机构的连接型叠加机构的连接(linji)(linji)方式较为复杂方式较为复杂，但也有规律性。，但也有规律性。Z1HZ2Z3Z41423nZZZnH图中图中, ,附加机构附加机构(jgu)(jgu)的蜗轮与基础机构的蜗轮与基础机构(jgu)(jgu)的行星轮连接的行星轮连接第59页/共91页第六十页，共92页。1组合组合(zh)(zh)实例实例例例 风扇摆头机构风扇摆头机构 如何能让风扇摆头？用什

35、么机构如何能让风扇摆头？用什么机构(jgu)(jgu)好呢？好呢？ 摆动摆动让我们想起了曲柄摇杆机让我们想起了曲柄摇杆机构构(jgu)(jgu)均可产生均可产生(chnshng)(chnshng)摆动摆动第60页/共91页第六十一页，共92页。313用双摇杆机构便用双摇杆机构便于于(biny)(biny)获获得动力。得动力。 曲柄曲柄(qbng)(qbng)摇杆机构和双摇杆机构在这里应用的比摇杆机构和双摇杆机构在这里应用的比较较 需多安装一个电动需多安装一个电动机驱动这个曲柄摇杆机驱动这个曲柄摇杆机构。机构。ADBC 21BAC D2第61页/共91页第六十二页，共92页。III3122113

36、1I3IIBAC D 叠加式组合机构：将一个机构（包括动叠加式组合机构：将一个机构（包括动力源）安装在另一个机构的构件上，两个力源）安装在另一个机构的构件上，两个机构各自完成自身的运动，其运动的叠加机构各自完成自身的运动，其运动的叠加即为所要求即为所要求(yoqi)(yoqi)的输出运动的输出运动第62页/共91页第六十三页，共92页。第六节第六节 机构的封闭组合与创新设计机构的封闭组合与创新设计 一、机构的封闭组合一、机构的封闭组合1 1、基本概念、基本概念 一个两自由度机构中的两个输一个两自由度机构中的两个输入构件或两个输出构件或一个输入构入构件或两个输出构件或一个输入构件和一个输出构件用

37、单自由度的机构件和一个输出构件用单自由度的机构连接连接(linji)(linji)起来，形成一个自由起来，形成一个自由度的机构系统，称为封闭式连接度的机构系统，称为封闭式连接(linji)(linji)。其特征是基础机构为二。其特征是基础机构为二自由度机构，附加机构为单自由度机自由度机构，附加机构为单自由度机构。构。第63页/共91页第六十四页，共92页。基础机构基础机构附加机构附加机构附加机构附加机构附加机构附加机构基础机构基础机构基础机构基础机构附加机构附加机构 II 型封闭(fngb)组合机构 III 型封闭(fngb)组合机构 I 型封闭(fngb)组合机构 2 2、分类、分类第64页

38、/共91页第六十五页，共92页。3 3、封闭、封闭(fngb)(fngb)组合示例组合示例HZ3Z2Z1Z3Z1HZ3Z2Z1Z3Z4HZ3Z2Z1差动轮系差动轮系 I I型封闭型封闭(fngb)(fngb)机构机构 III III型封闭型封闭(fngb)(fngb)组合机构组合机构二自由度的差动轮系中，封闭两个输入，或一个二自由度的差动轮系中，封闭两个输入，或一个(y )(y )输入和输出（系杆）输入和输出（系杆）第65页/共91页第六十六页，共92页。 二、二、 封闭组合的基本封闭组合的基本(jbn)(jbn)思路思路 封闭组合的前提是两自由度的基础机封闭组合的前提是两自由度的基础机构和单

39、自由度的的组合，组合而成的新机构是构和单自由度的的组合，组合而成的新机构是组合机构，基本组合机构，基本(jbn)(jbn)组合思路如下。组合思路如下。 1 1、常见的基础机构主要有五杆机构和、常见的基础机构主要有五杆机构和差动轮系机构，附加封闭机构可以是齿轮机构差动轮系机构，附加封闭机构可以是齿轮机构、凸轮机构和四杆机构，有时也用间歇运动机、凸轮机构和四杆机构，有时也用间歇运动机构作为封闭机构。构作为封闭机构。第66页/共91页第六十七页，共92页。 2 2、附加机构封闭基础机构的两个输入运、附加机构封闭基础机构的两个输入运动或两个输出运动简便易行，工程中的应用最为动或两个输出运动简便易行，工

40、程中的应用最为广泛。广泛。 3 3、附加机构封闭基础机构的一个、附加机构封闭基础机构的一个(y (y )输入构件和一个输入构件和一个(y )(y )输出构件，把输出运输出构件，把输出运动再反馈回输入构件。动再反馈回输入构件。第67页/共91页第六十八页，共92页。FDCBA III 型封闭(fngb)组合机构 I 型封闭组合(zh)机构 第68页/共91页第六十九页，共92页。封闭组合封闭组合(zh)实例实例第69页/共91页第七十页，共92页。组合组合(zh)(zh)实例实例例例 滚齿机分度蜗轮误差补偿机构滚齿机分度蜗轮误差补偿机构分度蜗轮分度蜗轮被加工被加工的工件的工件 齿轮齿轮滚刀滚刀

41、齿轮滚刀和被加齿轮滚刀和被加工工(ji gng)(ji gng)的工的工件被强制地按照一件被强制地按照一对螺旋齿轮的运动对螺旋齿轮的运动关系来运动。关系来运动。 被加工被加工(ji (ji gng)gng)工件安装在工工件安装在工作台上，工作台下作台上，工作台下部安装着分度蜗轮部安装着分度蜗轮。第70页/共91页第七十一页，共92页。分度蜗轮分度蜗轮 齿轮的加工精度取决于它在机齿轮的加工精度取决于它在机床上转动的均匀性。而这在很大床上转动的均匀性。而这在很大程度程度(chngd)(chngd)上取决于分度蜗轮上取决于分度蜗轮的精度。的精度。 分度蜗轮制造虽很精密，但仍分度蜗轮制造虽很精密，但仍

42、难以保证完全没有误差。难以保证完全没有误差。 蜗轮的制造蜗轮的制造(zhzo)(zhzo)误差可以用蜗轮多转一些或少转一些误差可以用蜗轮多转一些或少转一些来补偿。来补偿。第71页/共91页第七十二页，共92页。滚齿机分度蜗轮误差补偿滚齿机分度蜗轮误差补偿(bchng)机构机构 与蜗轮同轴与蜗轮同轴的凸轮控制滚子的凸轮控制滚子 A A，滚子，滚子A A 通过通过(tnggu)(tnggu)蜗杆蜗杆轴上的滑槽带动轴上的滑槽带动蜗杆轴多转一些蜗杆轴多转一些或少转一些。或少转一些。A12S1 凸轮廓线根据测量凸轮廓线根据测量(cling)(cling)得的蜗轮误差来得的蜗轮误差来设计。设计。第72页/

43、共91页第七十三页，共92页。III1（t）2 （t）S1（t） 封闭式组合机构：以一个多自由度机构封闭式组合机构：以一个多自由度机构IIII为基础机构，但为基础机构，但基础机构中某个输入构件的运动是通过基础机构中某个输入构件的运动是通过(tnggu)(tnggu)一个单自一个单自由度附加机构由度附加机构I I从基础机构或机构系统的输出构件反馈得到的从基础机构或机构系统的输出构件反馈得到的。1S12S1第73页/共91页第七十四页，共92页。第七节第七节 其他类型的机构组合与创新其他类型的机构组合与创新 设计设计 一、机构的混合组合方法一、机构的混合组合方法 工程中的实用机构系统中，经常工程中

44、的实用机构系统中，经常联合联合(linh)(linh)使用上述组合方法，称为使用上述组合方法，称为混合组合法。如串联组合后再并联组合混合组合法。如串联组合后再并联组合，串联组合后再叠加杆组组合等。，串联组合后再叠加杆组组合等。第74页/共91页第七十五页，共92页。二、附加二、附加(fji)(fji)约束组合法约束组合法 附加约束附加约束(yush)(yush)组合法是指在多自由度机构组合法是指在多自由度机构中，人为地增加约束中，人为地增加约束(yush)(yush)条件，从而达到创新条件，从而达到创新设计的目的。设计的目的。 DCBA用凸轮用凸轮(tln)(tln)机构约束五杆机构机构约束五

45、杆机构C C点的运动点的运动第75页/共91页第七十六页，共92页。n复合式机构组合一般是不同类型的基本机构的组合，且各种基本机构有机地融合为一体，成为一种新机构，如齿轮连杆机构、凸轮连杆机构、齿轮凸轮机构等。n主要功能是可以实现任意运动规律的输出，如一定规律的停歇、逆转、加速、减速、前进、倒退等。第76页/共91页第七十七页，共92页。附加附加(fji)转动。由于行星架转动。由于行星架H与与分度蜗杆分度蜗杆7相联，凸轮廓形是按事相联，凸轮廓形是按事先测定的分度蜗杆副的传动误差来先测定的分度蜗杆副的传动误差来设计的，因此，可用分度蜗杆的转设计的，因此，可用分度蜗杆的转角快慢来补偿分度蜗杆副中的

46、传动角快慢来补偿分度蜗杆副中的传动误差，使工作台获得理论上精确的误差，使工作台获得理论上精确的转角。转角。第77页/共91页第七十八页，共92页。并联式串联式叠加式封闭式蜗杆凸轮机构蜗杆凸轮机构齿轮齿轮(chln)(chln)连杆机构连杆机构组合机构组合形式组合机构组合形式(xngsh)(xngsh)小结小结第78页/共91页第七十九页，共92页。组合机构功能组合机构功能(gngnng)(gngnng)小结小结带有停歇带有停歇(tngxi)(tngxi)的往复运动的往复运动实现复杂实现复杂(fz)(fz)的特定轨迹的特定轨迹 实现运动的合成实现运动的合成 实现运动的合成实现运动的合成 第79页

47、/共91页第八十页，共92页。来自加热炉来自加热炉 给定了送料器的两个精确位置给定了送料器的两个精确位置(wi zhi)(wi zhi)和三个近似位置和三个近似位置(wi zhi)(wi zhi)。设计一机构实现这一运动要求。设计一机构实现这一运动要求。 分析分析 例例: : 钢材钢材(gngci)(gngci)送料机构送料机构 钢钢材材 持料器持料器(lioq) 第80页/共91页第八十一页，共92页。论断论断(lndun) 2 ：送料器不是一个连架杆。：送料器不是一个连架杆。 问题问题(wnt) 1：送料器的运动是什么运动？：送料器的运动是什么运动？ 论断论断(lndun) 1 ：一般平面运动。：