機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)---第6章機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-01-04 10:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 有 多種類型 ，選型時(shí)應(yīng)盡可能將 現(xiàn)有的各種機(jī)構(gòu) 搜索到，以便選出 最優(yōu)方案 。例如，能使牛頭刨床的刨刀具有急回特性的往復(fù)直線運(yùn)動的機(jī)構(gòu)有多種方案（如圖 6－ 8所示），可對這些方案進(jìn)行分析、評價(jià)，最終選出理想方案。 擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 牛頭刨床 ? 6． 2． 2 機(jī)構(gòu)方案的 評價(jià) ? 1．評價(jià)指標(biāo)和評價(jià)體系 滿足同一運(yùn)動形式或功能要求的機(jī)構(gòu)方案有很多，對這些方案應(yīng)從 運(yùn)動性能、工作性能、動力性能 等方面進(jìn)行 綜合評價(jià) 。表 6－ 2列出了各項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)及其具體項(xiàng)目。 表 6－ 2所列的各項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)及其具體項(xiàng)目，是根據(jù)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要性能要求和機(jī)械設(shè)計(jì)專家的意見設(shè)定的。對于具體的機(jī)構(gòu)，這些評價(jià)指標(biāo)和具體項(xiàng)目還需要 依實(shí)際情況 加以 增減 和 完善 ，以形成一個(gè)比較完整的評價(jià)指標(biāo)。 所謂評價(jià)體系，是通過一定范圍內(nèi)的專家咨詢，確定評價(jià)指標(biāo)及其評定方法。對于不同的設(shè)計(jì)任務(wù)，應(yīng)根據(jù)具體情況，擬定不同的評價(jià)體系。 ? 例如，對于 重載 的機(jī)械，應(yīng)對其 承載能力 一項(xiàng)給予較大的重視； ? 對于 加速度較大 的機(jī)械，應(yīng)特別重視其 振動噪聲 等問題。 ? 針對具體設(shè)計(jì)任務(wù)， 科學(xué) 地選取評價(jià)指標(biāo)和建立評價(jià)體系是一項(xiàng)十分細(xì)致和復(fù)雜的工作，也是設(shè)計(jì)者面臨的重要問題。 ? 只有建立科學(xué)的評價(jià)體系，才可以避免個(gè)人決定的 主觀片面性 ，減少 盲目性 ，從而提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。 ? 2．典型機(jī)構(gòu)的評價(jià) 連桿機(jī)構(gòu) 、 凸輪機(jī)構(gòu) 、 齒輪機(jī)構(gòu) 等三種機(jī)構(gòu)是 最常用 的機(jī)構(gòu)，其機(jī)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、設(shè)計(jì)方法已為廣大設(shè)計(jì)人員所熟悉，并且它們本身結(jié)構(gòu)簡單，易于應(yīng)用，往往成為首選機(jī)構(gòu)，故對它們作初步的評價(jià)，供初學(xué)者參考，見表 6－ 3所示。 6． 3 機(jī)構(gòu)的構(gòu)型 當(dāng)應(yīng)用選型的方法初選出的機(jī)構(gòu)形式不能完全實(shí)現(xiàn)預(yù)期的要求，或雖能實(shí)現(xiàn)功能要求但存在著 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 、 運(yùn)動精度不夠 或 動力性能欠佳 等 缺點(diǎn) 時(shí)，設(shè)計(jì)者可以采用 創(chuàng)新構(gòu)型 的方法，重新構(gòu)筑機(jī)構(gòu)的形式，這是 比機(jī)構(gòu)選型 更 具有創(chuàng)造性的工作。 機(jī)構(gòu)創(chuàng)新構(gòu)型的基本思路是：以通過 選型 初步確定的機(jī)構(gòu)方案為 雛型 ，通過 組合 、 變異 、 再生 等方法進(jìn)行突破，獲得 新的機(jī)構(gòu) 。機(jī)構(gòu)創(chuàng)新構(gòu)型的方法很多，本節(jié)介紹幾種 常用的方法。 基本機(jī)構(gòu)無法滿足要求時(shí) ? 6． 3． 1 利用 組合 原理構(gòu)型新機(jī)構(gòu) ? 機(jī)器 可用來 減輕 人們繁重的體力 勞動 ， 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 需要實(shí)現(xiàn)人們在勞動中的各種 動作 ，如轉(zhuǎn)動、移動、擺動、間歇運(yùn)動以及預(yù)期的 軌跡 等。 ? 隨著生產(chǎn)的發(fā)展，以及機(jī)械化、自動化程度的提高，對其 運(yùn)動規(guī)律 和 動力特性 都提出了更高的要求。 簡單 的齒輪、連桿和凸輪等 機(jī)構(gòu) 往往不能滿足上述要求。 ? 基本機(jī)構(gòu)的問題 ：如 連桿機(jī)構(gòu) 難 以實(shí)現(xiàn)一些 特殊 的運(yùn)動規(guī)律； 凸輪機(jī)構(gòu) 雖然可以實(shí)現(xiàn)任意運(yùn)動規(guī)律，但 行程不可調(diào) ； 齒輪機(jī)構(gòu) 雖然具有良好的運(yùn)動和動力特性， 但 運(yùn)動形式簡單 ； 棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu) 等 間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu) 的運(yùn)動和動力特性均不理想，具有不可避免的 速度 、 加速度波動 ，以及 沖擊 和 振動 。 ? 為了解決這些問題，可以將兩種以上的 基本機(jī)構(gòu) 進(jìn)行 組合 ，充分利用 各自 的良好性能，改善 其不良特性，創(chuàng)造出能夠滿足原理方案要求的、具有良好運(yùn)動和動力特性的新型機(jī)構(gòu)。 ? 組合機(jī)構(gòu)的類型 很多，每種組合機(jī)構(gòu)具有各自特有的 型組合 、 尺寸綜合 及 分析設(shè)計(jì)方法 。 組合機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu) 比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)計(jì)算繁瑣，研究起來比較困難。 隨著計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的發(fā)展，極大地推動了組合機(jī)構(gòu)的研究發(fā)展，目前許多場合都采用了它，尤其在各種 自動機(jī)器 和 自動生產(chǎn)線上 得到廣泛應(yīng)用。本節(jié)按組成組合機(jī)構(gòu)的 基本機(jī)構(gòu)的名稱 來分類，主要介紹 常用 組合機(jī)構(gòu)的性能特點(diǎn)和適用場合。 機(jī)器替代人工 優(yōu)點(diǎn)結(jié)合 ? 1． 齒輪 — 連桿機(jī)構(gòu) ? 1）實(shí)現(xiàn)間歇傳送運(yùn)動 (圖 6— 9 ) ? 2）實(shí)現(xiàn)大擺角、大行程的往復(fù)運(yùn)動 (圖 6－ 10 )(圖 6－ 11 ) ? 3）較精確地實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動軌跡 (圖 6－ 12 ) 與槽輪、棘輪比較？ 與搖桿比？ 鉸
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