机械创新设计(第四章)

第四章机构组合原理与创新1．基本机构：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇机构等2．组合机构：由基本机构组合为新的机构3．机构的组合：几种基本机构的组合体，组合体中的各基本机构还保持各自特性。

基本机构组合→新机构→组合机构基本机构的组合体→机构的组合4．组合方式：①串联式机构组合；②并联式机构组合；

③复合式机构组合；④叠加式机构组合第一节串联式机构组合与创新一、串联式机构组合的原理与创新方法1．串联组合：若干机构顺序联接，前置机构的输出为后置机构的输入2．联接方式：①联接点设在前置机构中作简单运动的连架杆上，称为I型串联②联接点设在前置机构中作复杂平面运动的构件上，称为Ⅱ型串联3．框图表示：图4-1图4-1串联式机构组合a)Ⅰ型串联b)Ⅱ型串联二、串联式机构组合的主要功能分析一）I型串联式组合1．前置子机构为连杆机构输出构件为连架杆，可实现的运动有往复摆动、往复移动变速转动输出，可有急回运动特征常用的后置机构：（1）连杆机构

可利用变速转动输入获得等速转动的输出，还可以利用杠杆原理确定合适的铰接位置，在不减小γ的情况下实现增程、增力的作用。（2）凸轮机构作为后置机构，可获得变速凸轮、移动凸轮，使后置机构的从动件获得更多的运动规律。2．前置子机构为凸轮机构输出运动为从动件的移动或摆动，但行程较小后置子机构可以是：连杆机构、齿轮机构、槽轮机构、凸轮机构（3）齿轮机构：利用摆动或移动输入，获得从动齿轮或齿条的大行程摆动和移动，还可利用变速转动的输入进一步通过后置的齿轮机构进行增速或减速。（4）槽轮机构（5）棘轮机构利用变速转动输入，减小槽轮转位的速度波动利用往复摆动和移动拨动棘轮间歇转动。后置子机构利用凸轮机构输出构件的运动规律改善后置机构的运动特性，或使其运动行程增大。3．前置子机构为齿轮机构输出运动为转动或移动后置子机构可以是各种类型的基本机构，齿轮机构、连杆机构、凸轮机构4．前置子机构可以是非圆齿轮机构、槽轮机构等5．I型串联式机构组合的用途：（1）改善输出构件的运动和动力特性（2）放大运动或力6．I型串联式机构组合实例（一）改善输出构件的运动和动力特性例4-1双曲柄机构与槽轮机构的串联组合类似机构：转动导杆槽轮机构，凸轮槽轮机构，椭圆齿轮槽轮机构，双槽轮机构双曲柄机构图4-2双曲柄机构与槽轮机构的串联组合双曲柄机构槽轮机构图4-3槽轮角速度变化曲线α─槽轮动程时的转角。i─从动槽轮与其主动构件的角速比。图4-4转动导杆槽轮机构1—曲柄2—导杆3—主动拨盘4—拨销5—槽轮

转动导杆机构槽轮机构图4-5凸轮槽轮机构1—主动拨盘2—槽轮3—固定凸轮4—弹簧A—拨销反凸轮机构槽轮机构图4-6椭圆齿轮槽轮结构1—主动椭圆齿轮2—带有转臂的椭圆齿轮3—槽轮A—拨销椭圆齿轮机构槽轮机构图4-7双槽轮机构的串联1—前置槽轮机构的主动拨盘2—前置槽轮3—向置槽轮A、B—拨销槽轮机构槽轮机构图4-8牛头刨床导杆机构

转动导杆机构六杆机构例4-2图4-8所示为牛头刨床的导杆机构转动导杆+摆动导杆目的：使滑枕4实现近似匀速往复移动（原动件匀速转动）例4-3毛纺针梳机导条机构图4-9椭圆齿轮机构+圆柱齿轮机构+（变形）正弦机构变传动比定传动比目的：使从动件近似实现匀速移动总结：对于要求改善输出构件运动特性的I型串联式机构组合的设计的步骤（1）按照后置子机构输出的运动规律的要求，确定前置子机构应输出的运动规律。（2）按确定的运动规律，对前置子机构进行尺寸综合（二）放大运动和增力例4-4增力机构铰链四杆机构+摇杆滑块机构图4-9毛纺针梳机导条机构椭圆齿轮机构齿轮机构正弦机构图4-10增力机构曲柄摇杆机构摇杆滑块机构受力分析：设BC，CE为二力杆对杆CD有：FL=PS对滑块有：故减小α和S，增大L均能增大Q力。例4-5共轭凸轮连杆机构图4-11凸轮机构+连杆机构（ABCD）+摇杆滑块机构（DFE）增大滑块9的行程例4-6齿轮齿条大行程直移机构齿轮齿条机构+齿轮齿条机构活塞行程为A设齿轮模数相等摩擦忽略不计图4-11共轭凸轮连杆机构共轭凸轮机构曲柄摇杆机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构图4-12利用齿条齿轮的大行程直移机构齿条齿轮机构齿条齿轮机构齿轮3转的圈数为活动齿条2的行程

二）Ⅱ型串联组合后置子机构的输入构件与前置子机构中作平面复杂运动的连杆联接。例4-7具有运动停歇的多杆机构铰链四杆机构+滑块导杆图4-13实现导杆转动过程中停歇例4-8链链四杆机构+连杆滑块图4-14实现曲柄1回转1周，滑块5可往复移动两次齿轮3的分度圆周长齿轮5的分度圆周长图4-13具有停歇的六杆机构

曲柄摇杆机构摆动导杆机构图4-14实现从动件两次动程的六杆机构曲柄摇杆机构往复移动滑块机构例4-9行星轮系+连杆滑块图4-15实现滑块运动中的停歇（2）直线轨迹或曲弧线轨迹可使后置子机构的输出构件实现运动的停歇，自交曲线轨迹可使后置子机构的输出构件实现两个行程。总结：（1）

Ⅱ型串联组合的主要问题是如何确定前置机构中连杆的运动轨迹问题，（如何实现特殊的运动轨迹，如何按预定轨迹对连杆机构进行尺寸综合的问题，）可采用解析法、实验法或直接从连杆图谱中查取。图4-15行星齿轮连杆机构第二节并联式机构组合与创新一、并联式机构组合原理与创新方法两个或多个基本机构并列布置，称为机构并联组合。I型并联；各基本机构输入构件独立，输出构件共用Ⅱ型并联：各基本机构有共同的输入和输出构件。Ⅲ型并联：各机构有共同的输入，独立的输出。简单型并联：两个子机构类型、形状和尺寸完全相同，并且对称布置。用途：改善受力及动力特性，过死点。复杂型并联：两个不同类型或相同类型不同尺寸的子机构的关联以实现性质复杂的、合成的运动。如果按输出运动的性质划分有：并联式机构组合的特点：两个子机构并列布置，运动并行传递。图4-16并联式机构组合a)Ⅰ型并联b)Ⅱ型并联c)Ⅲ型并联图4-17V型双缸发动机

曲柄滑块曲柄滑块图4-18襟翼操纵机构

齿条齿轮齿条齿轮图4-19缝纫机针杆传动Ⅰ型复杂型并联摆动凸轮曲柄滑块图4-20钉扣机针杆传动Ⅰ型复杂型并联摆动导杆曲柄滑块2．Ⅱ型并联式组合将一个运动分解为两个运动，再将这两个运动合成为一个运动输出。例4-14双棘爪机构由两个曲柄滑块机构并联组合而成例4-15活塞机的齿轮杠杆机构由两个曲柄滑块机构与齿轮机构组合而成例4-16压力机螺旋杠杆机构特点：机构类型相同，对应构件的尺寸相同，对称布置。例4-17矩形轨迹输送机构两个凸轮机构组合3．Ⅲ型并联组合将一个运动分解为两个输出运动，主要问题是机构动作的协调和时序的控制。图4-21双棘爪机构曲柄滑块曲柄滑块图4-22活塞机的齿轮杠杆机构曲柄滑块曲柄滑块图4-23压力机的螺旋杠杆机构

双滑块双滑块图4-24矩形轨迹输送机构Ⅱ型并联（复杂型）端面凸轮机构平底直动盘形凸轮例4-18双滑块驱动机构凸轮机构与连杆机构并联组合例4-19丝织机开口机构两个摇杆滑块机构并联组合图4-27所示冲压机凸轮连杆机构由一个凸轮机构和一个凸轮连杆机构并联组合而成图4-25冲压机机构

Ⅲ型并联（复杂型）反移动凸轮摇杆滑块图4-26丝织机构开口机机构曲柄摇杆摇杆滑块摇杆滑块图4-27冲压机的凸轮连杆机构移动从动件盘形凸轮Ⅲ型并联（复杂型）摆动从动件…摆动滑块第三节复合式机构组合与创新一、复合式机构组合原理与创新方法一个具有两个自由度的基础机构A和一个附加机构B在一起的组合形式为复合式机构组合。组合形式并接图4-28a)回接图4-28b)组合特点：①一般为不同类型的基本机构的组合，并有机地融为一体成为新机构②基础机构一般为二自由度机构，如差动齿轮机构，五连杆机构，空间机构附加机构一般为单自由度基本机构基础机构的两个输入运动①来自于机构的主动构件②来自于附加机构⑴通过与附加机构的构件并接。⑵通过附加机构的回接复合式机构组合主要功能：可以实现任意预定的运动规律的输出，例如一定规律的停歇、逆转、加速、减速、前进、倒退等，设计较复杂缺乏共同的规律。需对具体的机构进行分析和综合。并接复合式的组合方式：基础机构与附加机构各自取出一个作平面运动的构件并接，再各自取出一个连架杆并接，运动由基础机构中参加并接的连架杆输入，再由基础机构中另一个连架杆输出。图4-28复合式机构组合a)构件并接式b)机构回接式回接复合式的组合方式：基础机构与附加机构中两个连架杆并接，附加机构中另一个连架杆负责把运动回接到基础机构中作复杂运动的构件中去。二、复合式机构组合主要功能分析1．并接复合式组合例4-20凸轮-行星机构例4-21凸轮连杆机构组合例4-22齿轮连杆机构2．机构回接复合式组合齿轮加工机床误差补偿机构图4-33图4-29凸轮—行星机构平面运动的构件并接。输出差动轮系反凸轮机构可获得多样化的运动规律图4-30凸轮—连杆组合机构平面运动构件并接既是曲柄，又是活动机架输出五杆机构反凸轮机构滑块行程但凸轮的α不会图4-31齿轮连杆机构平面运动的构件并接差动轮系曲柄滑块当主动构件3转动一周时，中心轮步进转角为72º，并且在转位的始末还有瞬时反转现象。图4-33传动误差补偿机构蜗轮蜗杆凸轮机构第四节叠加式机构组合与创新一、叠加式机构组合的原理与创新方法叠加式机构组合：将一个机构安装在另一个机构的某个运动构件上的组合形式，其输出运动是若干个机构输出运动的合成。基本叠加形式两种运动关系：（1）运动独立式（2）运动相关式图4-34叠加式机构组合主要功能：实现特定的输出，完成复杂的工艺动作。设计的主要问题是根据所要求的运动和动作如何选择各个子机构的类型，如何解决输入运动的控制（借助于机械、液、气压、电磁等控制系统解决，使输出的复杂工艺动作适度，符合工作要求。）选择子机构的一般原则：将子机构设计成单自由度，使其运动的输入输出形式简单，以达到容易控制的目的。二、叠加式机构组合的主要功能分析1．运动独立式例4-23电动玩具马图4-35例4-24工业机器手图4-36例4-25液压挖掘机图4-372．运动相关式电风扇摇头机构图4-38图4-35电动玩具马

ABC―曲柄摇块机构机架与构件4―2杆机构图4-36圆柱坐标型工业机械手移动的气缸大链轮C平行四边形（X型）机构图4-37液压挖掘机械

78910（叠加在7上）液压摆缸机构4567（4连架杆）液压摆缸机构1234（1为机架）液压摆缸机构图4-38电风扇摇头机构双摇杆机构电动机（叠加在摇杆上）演讲完毕，谢谢观看！EXECUTIONNEW202X/01总经理执行力提升训练xxxx企业管理咨询有限公司主讲：01.关于执行——综述点击此处添加正文。03.保障制度体系的高效运行点击此处添加正文。05.提升管理者的执行力点击此处添加正文。02.建立执行型的企业文化点击此处添加正文。04.选拔执行型人才点击此处添加正文。目录企业缺乏执行力的后果一、关于执行——综述缺乏执行力，战略变形缺乏执行力，制度纸上谈兵缺乏执行力，计划打折或偏向缺乏执行力，企业丧失机会缺乏执行力，组织失去生命力一、关于执行——综述为什么执行难？有无数的人拥有卓越的智慧，但只有那些懂得如何执行的人获得成功。无数的企业拥有伟大的构想，但只有那些懂得如何执行的公司获得成功。一、关于执行——综述执行：一个被长期忽视的主题■破落贵族之后刘备，通过广施仁德，远播贤名，使得文有卧龙、凤雏辅佐，武有关、张、赵云鼎力相助，逐步实施三分天下的战略方针，最终以一介织席贩履的庶民成为开创蜀国大业的一代君王。战略：得人心者得天下失人心着失天下执行：文：三顾茅庐武：三结义一、关于执行——综述执行是什么？为什么一介织席贩履的庶民会成为一代君王？■有人作过统计：在世界五百强里面，美国西点军校毕业出来的懂事长有一千多名，副的也有二千多名，总经理然后董事一级以上的是五千多名。■任何一个商学院都没有培养出来这么多！一、关于执行——综述执行是什么？为什么任何一个商学院都没有西点军校培育的这么多优秀人才准时、守纪、严格、正直、刚毅，正是企业优秀员工必备的素质。一、关于执行——综述西点军校对学生的要求海尔如何从一个集体小厂成为中国家电巨头？战略：服务支撑品牌执行：服务队伍超一流的执行能力一、关于执行——综述执行是什么？为什么张瑞敏能够将海尔从一个集团小厂建成中国家电巨头？■在我们从事的每一个行业都成为第一名或第二名，我们将通过革命性的变革，使之既具有大公司的强势又具有小公司灵活精干。因为GE拥有这样一个制度化的高效系统，GE可以做到所有的重大战略举措一经提出，在一个月内就能够完全进入操作状态，而且总是可以在第一个循环就能在财务上获得很好的效果。——GE2001年年报一、关于执行——综述执行是什么？为什么GE夸口：所有的重大战略举措一经提出，在一个月内就能够完全进入操作状态■重要的是你能够做到多少好点子，而不只是想到多少好点子一、关于执行——综述GE管理基本理念：管理简单化（Managinglessismanagingbetter）一、关于执行——综述中国企业为什么普遍缺乏核心竞争力?——执行力太差

一、关于执行——综述执行力问题是由三大原因造成的——文化原因：由于文化导致的执行问题制度原因：由于制度导致的执行问题人员原因：由于管理水平导致的执行问题1、中国是一个人治社会，我们讲究“用人不疑，疑人不用”，能人第一，制度第二，而现代企业制度讲究的是“用人要疑”，制度第一，能人第二。2、中国是一种清淡文化，我们讲究“大道无术”，缺乏量化管理传统，而现代企业管理讲究“大道有术”—量化管理。3、中国是一种面子文化，我们讲究“以情理服人”，情在前，理在后，而现代企业是一种利益文化，讲究“以理情服人”，理在前，情在后。一、关于执行——综述文化原因导致的执行问题：制度变形，结果是再好的制度也执行不下去；熟人环境里永远实现不了职业化自己做（能人体制）执行就是做事别人做（法治体制）一、关于执行——综述制度原因导致的执行问题：1、真正的执行的根本出路在于对原则的始终追求，世界上所有伟大的执行人才心中都有一个伟大的原则，所以执行是一种战略，是一种对实现原则的不断选择的过程。2、员工是最大的资产，执行力问题的真相实际上是，如果没有执行，那么公司就会是负债，就必然导致公司的衰亡，执行就是将人力资产负债转化为赢利。（与财务并不完全一致）3、优秀的执行人才是免费的，平庸的人才是昂贵的，当领导人缺乏勇气与任人唯亲时，这就意味着企业最大的资产被浪费了。一、关于执行——综述人的原因导致的执行问题：管理者的基本职业认知提升执行力需要职业化管理是什么？管理就是运用手中的资源去达到目标计划组织领导控制人财物技讯时管理者应努力追求个人成就绩效管理就是监督和控制业务与管理的轻重管事与管人注重过程与注重结果管理者主要是对他们的上级领导负责管理者的六大雾区中层管理者的角色功能承上承担单位职责达成组织目标执行上司的指示启下做好组织的管理带领团队达成任务使各项资源充分有效发挥平行间协调公关中层管理者的角色功能

描述你心中所期待的上级描述你心中所希望的部属小组汇总课堂活动

中层管理者的角色功能一：下属作为下属的角色——职务代理人作为下属的四项职业准则作为下属职业经理常见的角色错位准则一你的职权基础是来自于上司的委托或任命准则二你是上司的代表，你的言行是一种职务行为准则四在职权范围内做事（不要错位）服从并坚决地执行上司的决定（不论对与错）职业准则作为下属的四项职业准则

准则三作为下属职业经理常见的角色错位错位一：民意代表错位二：领主（善意的；无意的；有意的）错位三：向上错位错位四：自然人（同情；沉默；反对；支持）我们的使命，主要是为了实现和上级的目标，或者是为了完成组织的目标中层管理者的角色功能二：同事职业经理之间是“内部客户关系”不能把对方看成客户的原因分析内部客户的原则和理念内部客户服务的四个特性实现内部客户服务的保障职业经理之间是内部客户关系良好的客户服务的特征是：充分了解客户的需求及时、周到让客户满意您是我的客户！职业经理之间是内部客户关系

如果公司里的全体经理，都能够以对方为客户，都将对方的满意视为自己职责履行好坏的标准，根据对方实现工作目标所需要的相应支持安排自己的工作。那么，这将是一个不可战胜的、高绩效的团队，一个“梦之队”、一个“胜利之师”。不能把对方看成客户的原因分析外部客户是我们的“衣食父母”，得罪不起。而内部却没有这样的意识；通常情况下人们比较认同“管”与“被管”的角色；都认为自己职责的价值最大；对职责理解的偏差。内部客户的原则和理念其他经理与我之间是客户关系，他是客户，我是供应商；同事是我的衣食父母；将同事当作是外部客户（虚拟各部门为独立的公司）；克服“客户陷阱”；从以职责为中心，向内部客户的需求为中心转变；让内部客户满意实现内部客户服务的保障在内部，以内部客户为中心建立工作流程和工作目标；建立以内部客户满意为导向的绩效考核体制；建立相应的奖惩和淘汰机制。持续的训练，所有经理都能养成一种正确的行为习惯。中层管理者的角色功能三：上司经理人角色的七大变化在工作内容上，从做业务到做管理；在实现方式上，从野牛型到野雁型；在工作方式上，从个性化到组织化；在人际关系上，从感情关系到事业关系；在目标上，从个人目标到团队目标；在工作力度上，从守成到变革；在管理方式上，从指挥到授权角色认知管理能力业务能力业务员型精英型堕落型官僚型高阶方针先见力创造美天好人情变革权放心人性化中阶方法计划力改善善人恶人理应变责操心合理化基层行动实行力维持真地戆人法不变利安心标准化中层的角色企业执行力执行综述建立执行型的企业文化保障制度运行选拔执行型人才管理者的执行能力企业执行力的系统模型01.关于执行——综述点击此处添加正文。03.保障制度体系的高效运行点击此处添加正文。05.提升管理者的执行力点击此处添加正文。02.建立执行型的企业文化点击此处添加正文。04.选拔执行型人才点击此处添加正文。目录二、建立执行型的企业文化一曲“敖包相会”使得内蒙古的敖包名声远扬。去过内蒙你就会知道，原来此“敖包”并非是蒙古包，而是一种由大小石块堆积而成的圆形的实心的包状“建筑”。在敖包上面，竖立有木幡杆，上面还挂有一些五色彩带。在蒙古语中，敖包就是“堆”的意思。它通常建在山顶、湖畔或者滩中醒目之处。据说在敖包旁绕三圈，然后再拣三块石头丢到包上，这样就会得到神灵的庇佑；并且，每年阴历六月举行的“祭敖包”的宗教活动也是蒙古人最隆重的仪式之一。然而经过考证，敖包先于神学的意义却是一种草原中的导航标志。按理说，建造路标是人人得益的事情，并且，牧民每每遇到路标时奉献几块石头也不是什么难事，然而，放牧时还要留意石块并且一路要携带直到遇到路标，的确是件辛苦的活。更何况有那多人贡献，某个人的几块石头也就无足轻重了。但是如果大家都这么想，那么路标的建设成本的分担就变得棘手了，谁都需要路标，但是谁都有让别人去添砖加瓦自己却坐享其成的心态，最终好事难成。

聪明的蒙古人的解决方案让人拍案叫绝，他们赋予了功能性的路标以宗教的意义，让路过的每个人，都自觉地对发挥路标功能的敖包进行建设，在祈福中，完成了自己的贡献。并非虚构的故事——敖包的故事告诉我们：没有信仰，制度就形同虚设；没有信仰，就不会产生执行力。二、建立执行型的企业文化企业文化——企业的社会运行机制二、建立执行型的企业文化企业文化——企业的核心价值体系，企业的社会运营机制企业运行系统分析：

企业运行的基本硬件系统：——战略、组织结构、流程、制度等

企业运行的基本软件系统：——文化，以及由此产生的人的信念、理念与行为习惯操作层制度层理念层企业文化建设的关键：由文化理念转化为行为习惯执行型文化的基本作用模式二、建立执行型的企业文化执行型文化的基本要素责任结果导向客户第一务实精神速度高标准团队协作问题分析：国企、民企、外企执行文化的差异二、建立执行型的企业文化二、建立执行型的企业文化企业文化就是老板文化？在外企里，员工喜欢把自己的上司称为老板，在民企或国企里员工通常把企业的创始人或出资人称为老板，而自己的上司称为领导。“BOSS”的另一释义：“有支配权的人”。在外企里你的上司绝对是可以决定你是否在这个职位继续工作的人，所以在外企里你的上级既是领导也是老板，而在中国的民企或国企里却未必如此，这就是老板文化的差异从转变观念开始领导的行为决定其他人的行为从细微的变化开始自上而下的运作模式：高层研讨——确定方案（行动宣言）——层