机构组合设计与创新教材

1、机械创新设计机构组合设计与创新瑞士军刀组合螺丝刀节次安排n第一节 概述n第二节 串联式机构组合与创新n第三节 并联式机构组合与创新n第四节 复合式机构组合与创新n第五节 叠加式机构组合与创新 第一节 概述n组合创新按技术来区分，创新可分为两大类：n一类是采用全新的技术，称为突破性创新：n另一类是采用已有的技术进行重组，称为组合性创新。重要性n组合性创新相对于突破性创新更容易实现，是一种成功率较高的创新方法，机构的组合设计是实现机械创新的一个很重要途径。n当前，组合性创新占所有创新的80%以上。组合的基本原则n任何产品设计都以简单为基本原则，但组合增加了机构的复杂度，因而必将引起副作用，所以n组

2、合创新必须要满足下面之一（1）功能增加（2）性能改善n先看一组典型的例子缝纫机惯性筛浇铸系统 电影放映机的卷片机构第二节 机构串联组合n 串联式机构组合是指若干个单自由度的基本机构A、B、C顺序联接，每一个前置机构的输出运动是后置机构的输入。两种类型n联接点可以设在前置机构中作简单运动的连架杆上，称其为型串联；n联接点也可以设在前置机构中作平面复杂运动的构件上，称作型串联。思考n对用四杆机构做前置机构的串联机构，怎样是型或型串联？型串联？和？组合为什么这样组合？思考n普通槽轮机构的缺陷？槽轮是变速的有何危害Go on双曲柄的运动特点？从动杆的运动也是周期性变速的Go onn怎样才能克服棘轮的缺

3、点呢？串联关键是什么？这就是缺点反用法串联后的性能改善有没有其他方法呢？有没有其他方法呢？牛头刨床有何作用力的放大锻造（冲压）机有何作用力的放大曲柄滑块和齿轮齿条有何作用行程放大为什么？n若齿轮为双联齿轮，半径分别为n下滑板的行程为3r3r这样串联的作用？摆角放大轮系（串联）周转轮系差动轮系（并联）差动螺旋传动作用？nL=N（Ph1Ph2） 式中：L活动螺母的实际移动距离，mmn N螺杆的回转圈数n Ph1机架上固定螺母的导程，mm说明n Ph2活动螺母的导程，mm例题n说明： 当两螺纹旋向相反时，公式中用“+”号，当两螺纹旋向相同时，公式中用“”号。型串联作用？n主动件转一周，从动件实现工作

4、两个循环间歇运动第三节 并联式机构组合与创新n两个或两个以上基本机构并列布置，称为并联式机构组合。n各个基本机构具有各自的输入构件，而有共同的输出构件则为I型并联；n各个基本机构有共同的输入与输出构件则为型并联；n各个基本机构有共同的输入构件，但却有各自的输出构件则为型并联。n并联式机构组合的特点是运动并行传递。I型并联（不同输入，相同输出）n 简单型并联式机构组合，要求并联的两个子机构类型、形状和尺寸完全相同，并对称布置。它主要用于改善机构的受力状态、动力特性、自身的动平衡，解决机构运动中的止点问题及输出运动的可靠性等问题。六杆发动机曲柄连杆机构缝纫机针杆的运动锉刀剁齿机构缺点放大并联机器人

5、差动轮系型并联（同输入，同输出）n印刷机上的吸纸机构间歇送料机构思考：n设计的关键？ 两个并联的机构要协调配合，或完全对称布置型并联（同输入，不同输出）锻造机下面的并联机构有何作用？第四节 复合式机构组合与创新n 一个具有两个或两个以上自由度的基础机构和一个附加机构并接在一起的组合形式称为复合式机构组合。这是一种比较复杂的组合形式，基础机构的输入运动除来自自身的主动件外，必有一个来自附加机构。钉扣机针杆传动机构误差补偿机构蜗杆涡轮是2自由度系统，凸轮机构的输出回馈到蜗杆上，也叫反馈式组合机构第五节 叠加式（装载式）机构组合n将一个机构安装在另一机构的某个运动构件上的组合形式，称为叠加式机构组合

6、，其输出运动是若干个机构输出运动的合成。叠加式机构组合的主要功能，是实现特定的输出，完成复杂动作。叠加式机构组合两种方式n一种为运动独立式n一种为运动相关式1 运动独立式n运动独立式，即各机构的运动关系是相互独立的，其最后一个子机构往往动作要求比较复杂，有搬运、夹持、抓取等，可采用的机构类型较多，如连杆机构、齿轮机构、液压机构、挠性件机构等，常见于各种机械手。玩具马挖掘机2 运动相关式n各机构之间的运动有一定影响，通常设定一个机构为基本机构，另一子机构为附加机构，通过附加机构叠加在基础机构的一个活动构件上，同时附加机构的从动件又与基础机构的另一活功构件固接，虽输入一个独立运动，却获得输出两个运动合成的复合运动。圆柱坐标型工业机械手（）液压机械手摇头电扇传动机构（ I ）分析轮系的组合方式作业：n病床的角度调节装置的设计。n说明三爪卡盘的结构，它符合什么组合原理？n设计一个工作台，断续左移，移动一定距离后由行程开关使其停止左移并连续返回。如果左移时希望时间可以调整怎么办？n一