清华大学机械设计基础讲义-组合机构

1、机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！第第8 8章章 组合机构组合机构 机构的组合是发展新机构的重要途径之一机构的组合是发展新机构的重要途径之一8.1 8.1 机构的组合方式与组合机构机构的组合方式与组合机构8.1.1 8.1.1 机构的组合方式机构的组合方式1.1.串联式组合串联式组合 前一级前一级子机构子机构的输出构件为后一级的输出构件为后一级子机构子机构的输入构件的输入构件机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！2. 2. 并联式组合并联式组合 几个子机构共用同一个输入构件，而它们的输出几个子机构共用同一

2、个输入构件，而它们的输出运动又同时输入给一个多自由度的子机构。运动又同时输入给一个多自由度的子机构。机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！3. 3. 反馈式组合反馈式组合 多自由度子机构的一个输入运动是通过单自由度多自由度子机构的一个输入运动是通过单自由度子机构从该多自由度子机构的输出构件回授的子机构从该多自由度子机构的输出构件回授的机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！4. 4. 复合式组合复合式组合由一个或几个串联的基本机构去封闭一个具有两由一个或几个

3、串联的基本机构去封闭一个具有两个或多个自由度的基本机构个或多个自由度的基本机构例：例：C C点的运动点的运动与串联机构的差别？与串联机构的差别？与并联机构的差别？与并联机构的差别？机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！例：例：C C点的运动点的运动与串联机构的差别？与串联机构的差别？与并联机构的差别？与并联机构的差别？机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！8.1.2 8.1.2 组合机构组合机构1.1.串联式组合串联式组合 最简单的组合机构，分析和设计方法与单个机构最简单的组合机构，分析和设计方法与单个机构相同相同2.2.组合机构组合机构 用一种机构去约束和影响

4、另一个多自由度机构所用一种机构去约束和影响另一个多自由度机构所形成的封闭式机构系统，或者是由几种基本机构形成的封闭式机构系统，或者是由几种基本机构有机联系、互相协调和配合所组成的机构系统有机联系、互相协调和配合所组成的机构系统机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！ 基础机构基础机构F1F1，差动机构，差动机构 附加机构附加机构F=1F=1 连杆）连杆）例：凸轮例：凸轮异类基本机构的组合（异类基本机构的组合（例：轮系）例：轮系）同类基本机构的组合（同类基本机构的组合（组合机构组合机构机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！8.2 8.2 组合机构的类型及功能组合机构

5、的类型及功能8.2.1 8.2.1 凸轮凸轮连杆组合机构连杆组合机构 连杆机构（连杆机构（F=2F=2）基础机构基础机构 凸轮机构（凸轮机构（F=1F=1）附加机构附加机构 准确实现多种复杂的运动轨迹或运动规律准确实现多种复杂的运动轨迹或运动规律1.1.实现复杂运动轨迹实现复杂运动轨迹机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！例例1 1：平板印刷机上的吸纸机构平板印刷机上的吸纸机构 吸纸盘吸纸盘P P走出一个矩形轨迹，以完成吸纸和送纸等走出一个矩形轨迹，以完成吸纸和送纸等动作动作 基础机构基础机构 五杆机构五杆机构( (F=2F=2) ) 附加机构附加机构 两个摆动从动件两个摆动从

6、动件凸轮机构凸轮机构( (F=1F=1) )机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！平板印刷机吸纸机构机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！例例2 2：刻字、成型机构刻字、成型机构 M M点描绘出一条复杂的轨迹点描绘出一条复杂的轨迹 四杆四移动副机构四杆四移动副机构( (F=2F=2) ) 两个槽凸轮机构两个槽凸轮机构( (F=1F=1) )机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！圆珠笔装配线上送进机构机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！2. 2. 实现复杂运动规律实现复杂运动规律例：例：五杆机构五杆机构( (F=2F=2) )槽凸

7、轮机构槽凸轮机构( (F=1F=1) )凸轮的轮廓曲线凸轮的轮廓曲线滑块滑块3 3的复杂运动的复杂运动机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！8.2.2 8.2.2 齿轮齿轮连杆组合机构连杆组合机构 定传动比的齿轮机构定传动比的齿轮机构+ +连杆机构连杆机构1.1.实现复杂运动轨迹实现复杂运动轨迹 连杆机构连杆机构(F=2)(F=2)基础机构基础机构 齿轮机构齿轮机构(F=1)(F=1)附加机构附加机构 利用连杆曲线实现预定的轨迹利用连杆曲线实现预定的轨迹机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！例例1 1： 定轴

8、轮系定轴轮系(F=1)(F=1) 五杆机构五杆机构(F=2)(F=2)点点的的复复杂杂轨轨迹迹实实现现改改变变各各杆杆长长度度改改变变齿齿轮轮的的相相位位角角改改变变齿齿轮轮传传动动比比M 机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！轧钢机轧辊驱动装置机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！例例2 2：振摆式轧钢机轧辊驱动装置振摆式轧钢机轧辊驱动装置 定轴轮系定轴轮系( (F=1F=1) ) 五杆机构五杆机构( (F=2F=2) ) 调节两曲柄调节两曲柄ABAB和和DEDE的的相位角，可方便地改相位角，可方便地改变变M M点的轨迹点的轨迹机械原理机械原理组合机构组合机构

9、 乐考无忧，考研我有！2.2.实现复杂运动规律实现复杂运动规律 差动轮系差动轮系(F=2)(F=2)基础机构基础机构 连杆机构连杆机构(F=1)(F=1)附加机构附加机构 改变杆长和改变杆长和z z5 5、z z225 5可获得不同的运动规律可获得不同的运动规律5212151215152zzi 25 215 255 zzzzz 机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！类似的机构：类似的机构：机械原理机械原理组合机构组合机构 乐考无忧，考研我有！8.2.3 8.2.3 凸轮凸轮齿轮机构齿轮机构 差动轮系差动轮系( (F=2F=2)+)+凸轮机构凸轮机构( (F=1F=1) )例：例： 当凸轮的某段廓线满足：当凸轮的某段廓线满足： 在这段时间内从动轮在这段时间内从动轮1 1停歇停歇122112zziHHH H