【正文】
第五章機構的創(chuàng)新 機構的組合創(chuàng)新 ▲ 隨著機械化和自動化程度的不斷提高,對機構輸出的運動學和動力學特性的要求也變得更加復雜多樣。 ▲ 連桿機構、凸輪機構、齒輪機構等基本機構往往不能滿足各種復雜多樣的要求。 ▲ 為了滿足一些特定的要求,常常將各種基本機構以一定的方式加以組合后使用,稱為組合機構。 概述 第一節(jié) 機構組合的基本概念 一、基本機構的概念 最簡機構 把由 2個構件和 1個運動副組成的開鏈機構稱為最簡單的機構,簡稱最簡機構。其要素是組成機構的最多構件為 2且為開鏈機構。 2 1 1 2 原動機的機構簡圖為最簡機構 基本機構 把含有 3個構件以上、且不能再進行拆分的閉鏈機構稱為基本機構。其要素是閉鏈且不可拆分性。 C B D A z1 z2 o1 o2 H C A B 基本機構的應用 1) 基本機構的單獨使用 基本機構可以直接應用在機械裝置中,只有一些簡單機械中才包含一個基本機構,如空氣壓縮機中包含一個曲柄滑塊機構。 2 )互不連接的基本機構的組合 若干個互不連接、單獨工作的基本機構可以組成復雜的機械系統(tǒng)。各基本機構之間進行運動協(xié)調設計。 圖示壓片機由三個獨立 工作的機構組成,各機 構之間的運動必須滿足 協(xié)調關系 3)各基本機構互相連接的組合 各基本機構通過某種連接方法組合在一起,形成一個較復雜的機械系統(tǒng),這類機械是工程中應用最廣泛、也是最普遍的。 基本機構的連接組合方式主要有:串聯(lián)組合、并聯(lián)組合、疊加組合和封閉組合等。其中串聯(lián)組合是應用最普遍的組合。 ?機構的組合原理,是指將幾個基本機構按一定的原則或規(guī)律,組合成一個復雜的機構,這個復雜的機構有兩種形式,一種是由幾種基本機構融合成性能更加完善、運動形式更加多樣化的新機構 —— 組合機構;另一種則是由幾種基本機構組合在一起,組合體的各基本機構還保持各自特性,但需要各個機構的運動或動作協(xié)調配合,以實現(xiàn)組合的目的,這種形式被稱為機構的組合。 ?基本機構主要是指機械中最常用的、最簡單的一些機構,如四連桿機構、凸輪機構、齒輪機構、間歇運動機構等。利用這些基本機構的良好性能,改善它們的不良特性,運用機構組合原理構造出既滿足工作要求,又具有良好運動和動力性能的機構。 總結 常用的機構組合方法如下。 利用機構的組成原理,不斷連接各類桿組 按照串聯(lián)規(guī)則組合基本機構 按照并聯(lián)規(guī)則組合基本機構 按照疊加規(guī)則組合基本機構 按照封閉規(guī)則組合基本機構 上述方法的混合連接, 可得到復雜的機構系統(tǒng)。 C B D A z2 o1 C A B B C 串聯(lián)組合 并聯(lián)組合 第二節(jié) 機構組成原理與機構創(chuàng)新設計 一、 II級桿組的類型 n=2, Pl=3的桿組,為 II級桿組。 當內接副為轉動副時,兩個外接副可同時為轉動副,也可以一個為轉動副,另一個為移動副,或者兩個外接副同時為移動副 023 ?? lpn II級桿組分類圖 R R R P R R R R P R P P P R R P P R R P R 內接副為轉動副 內接副為移動副 ??? 級桿組分類圖 3R桿組 (以三個內接副開始 ) 3R3R P R R R R R R R R R P P R R P P R R P 3R2RP 3RR2P 3R3P 2RP3R 2RP2RP 2RPR2P 2RP3P 2RP桿組 R2P桿組 R2P3R R2P2RP R2PR2P R2P3P 3P桿組 3P3R 3PR2P 3P3P 3P2RP 三、機構組成原理與機構創(chuàng)新設計 機構組成原理 把基本桿組依次連接到原動件和機架上,可以組成新機構。機構組合原理為創(chuàng)新設計一系列的新機構提供了明確的途徑。 機構組成原理與機構創(chuàng)新 把前述的各種 II級桿組和 III級桿組連接到原動件和機構上,可以組成基本機構;再把各種 II級桿組和 III級桿組連接到基本機構的從動件上,可以組成復雜的機構系統(tǒng)。 B C A + = B C A D E + D E = B C A RRP桿組連接到原動件和機架上 連接 ??級 桿組 B C D A B C D A E F G + + B C D A E F G = = B E F G C D A RRR桿組連接到原動件和機架上 RRR桿組連接機構的從動件 和機架上 連接 ???級 桿組到一個原動件和機架上 A B C F G D E A B C F G D E = + A B C F G D E = + A B C F G D E H K K H 3R3R桿組連接到三個原動件 (并聯(lián)機構 ) A + F G C E B D = A