機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)之機(jī)構(gòu)再生運(yùn)動(dòng)鏈原理與創(chuàng)新培訓(xùn)課件(已修改)
2025-01-08 21:36 本頁面
【正文】 第六章 機(jī)構(gòu)再生運(yùn)動(dòng)鏈原理與創(chuàng)新 再生運(yùn)動(dòng)鏈法：顏鴻森教授提出的顏氏創(chuàng)造機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)法。 再生運(yùn)動(dòng)鏈法實(shí)際為演繹法：由一個(gè)原始機(jī)構(gòu)按一定規(guī)律演繹出同樣功能的新機(jī)構(gòu)為演繹法。再生運(yùn)動(dòng)鏈法是根據(jù)機(jī)構(gòu)的桿組組成原理，把一個(gè)特定的機(jī)構(gòu)抽象為一般化的運(yùn)動(dòng)鏈，再按再生運(yùn)動(dòng)鏈法的步驟與轉(zhuǎn)化規(guī)則，根據(jù)該機(jī)構(gòu)在產(chǎn)品中的約束條件演化出眾多的再生運(yùn)動(dòng)鏈，然后按逆推程序得出相當(dāng)數(shù)量的機(jī)構(gòu)簡圖，供變異設(shè)計(jì)選用。 若干構(gòu)件通過運(yùn)動(dòng)副連接而成的系統(tǒng)稱為運(yùn)動(dòng)鏈。 基礎(chǔ)知識(shí) 一、運(yùn)動(dòng)鏈 把運(yùn)動(dòng)鏈中的某一構(gòu)件加以固定或相對固定（成為機(jī)架），當(dāng)其中一個(gè)或幾個(gè)具有獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件推動(dòng)其余構(gòu)件作確定的運(yùn)動(dòng)時(shí)，則這個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈就成其為機(jī)構(gòu)。 如果組成運(yùn)動(dòng)鏈的每個(gè)構(gòu)件至少包含兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副要素從而時(shí)運(yùn)動(dòng)鏈形成封閉的系統(tǒng)。 閉鏈 開鏈 機(jī)構(gòu) 二、平面機(jī)構(gòu)的組成原理 由一個(gè)原動(dòng)件所帶動(dòng)的多桿機(jī)構(gòu)，其自由度為 1；但已知一個(gè) 原動(dòng)件的基本機(jī)構(gòu)的自由度是 1，因此可知該機(jī)構(gòu)除原動(dòng)件以 外的那些活動(dòng)構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副所組成的運(yùn)動(dòng)鏈，其自由度必為零 我們把這種 自由度為零的不可再分解的運(yùn)動(dòng)鏈，稱為桿組。 基本機(jī)構(gòu) 最簡單的機(jī)構(gòu)是由 一個(gè)原動(dòng)件和一個(gè)相對固定的機(jī)架 所組成的機(jī)構(gòu)。原動(dòng)件可以是轉(zhuǎn)動(dòng)件，也可以是移動(dòng)件，但最常見的原動(dòng)件是轉(zhuǎn)動(dòng)件。這種最簡單的機(jī)構(gòu)稱為基本機(jī)構(gòu)。 基本機(jī)構(gòu)的自由度為 1 1 2 桿組 多桿機(jī)構(gòu)正是在基本機(jī)構(gòu)上陸續(xù)添加若干套桿組而形成的。添加桿組之后，并不改變機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目。 根據(jù)定義，桿組應(yīng)符合下列條件：設(shè)該桿組有 n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，有 PL個(gè)低副，則應(yīng)符合 023 ??? LPnF最簡單的桿組是 的運(yùn)動(dòng)鏈。這種桿組按所包含的轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副的數(shù)目和分布情況，可以分為五種形式。 3P2 L ?? 、nC B D C B D C B D C B D C B D 其中 B和 D稱為外端副，它們表示與組外構(gòu)件形成的運(yùn)動(dòng)副； C為組內(nèi)兩構(gòu)件之間形成的運(yùn)動(dòng)副，稱為內(nèi)端副。這種桿組稱為 Ⅱ 級(jí)組。 較為復(fù)雜一些的桿組，是 的桿組，這種桿組有兩類，如圖所示 6,4 ?? LPnⅢ Ⅳ 把自由度為零的桿組依次加到機(jī)構(gòu)上，就可以由簡單機(jī)構(gòu)形成多構(gòu)件機(jī)構(gòu)，其自由度顯然仍等于原來較為簡單的機(jī)構(gòu)的自由度。 三、高副低化 第一節(jié) 設(shè)計(jì)方法 再生運(yùn)動(dòng)鏈法創(chuàng)造機(jī)構(gòu)的基本思路是： 選擇一個(gè)能滿足設(shè)計(jì)基本要求又具開發(fā)潛力的已知機(jī)構(gòu)作為創(chuàng)新設(shè)計(jì)的原始機(jī)構(gòu)。 應(yīng)用“顏氏”創(chuàng)造的特定方法將已知機(jī)構(gòu)中的功能構(gòu)件和構(gòu)件組演化為一般化構(gòu)件，根據(jù)設(shè)計(jì)的約束條件將原始機(jī)構(gòu)抽象為一般化運(yùn)動(dòng)鏈，（ 只含有連桿和回轉(zhuǎn)副的運(yùn)動(dòng)鏈）還原出這一類機(jī)構(gòu)共同的“根” 從一般化運(yùn)動(dòng)鏈發(fā)散，運(yùn)用數(shù)綜合方法推衍出眾多的再生運(yùn)動(dòng)鏈。 根據(jù) 眾多的再生運(yùn)動(dòng)鏈還原出相應(yīng)的機(jī)構(gòu)，通過比較尋找功能相同但性能更優(yōu)的新機(jī)構(gòu)。 用再生運(yùn)動(dòng)鏈法創(chuàng)新機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)流程如圖所示。 第二節(jié) 原始機(jī)構(gòu)及一般化運(yùn)動(dòng)鏈 原始機(jī)構(gòu)可以通過兩條途徑選取
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