【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 由曲柄搖塊機(jī)構(gòu) ABC安裝在兩桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件 4上組合而成的。由轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件4和曲柄 1輸入轉(zhuǎn)動(dòng)，致使馬的運(yùn)動(dòng)軌跡是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和平面運(yùn)動(dòng)的疊加，產(chǎn)生了一種飛奔向前的動(dòng)態(tài)效果。 工業(yè)機(jī)械手的手指 A為一開(kāi)式運(yùn)動(dòng)鏈機(jī)構(gòu)，安裝在水平移動(dòng)的氣缸 B上，而氣缸 B疊加在鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)鏈輪 C上，鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)又疊加在“ X”形連桿機(jī)構(gòu) D的連桿上。 使機(jī)械手的終端實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、水平移動(dòng)以及機(jī)械手本身的手腕轉(zhuǎn)動(dòng)和手指抓取的多自由度、多方位動(dòng)作效果，以適應(yīng)各種場(chǎng)合的作業(yè)要求。 圖 629 圓柱坐標(biāo)型工業(yè)機(jī)械手 K向 K J F G A B C D E H G H S I 液壓挖掘機(jī)由 3套液壓擺缸機(jī)構(gòu)疊加組成。第一套使大轉(zhuǎn)臂 4實(shí)現(xiàn)仰俯動(dòng)作；第二套使小轉(zhuǎn)臂 7實(shí)現(xiàn)伸縮搖擺；第三套機(jī)構(gòu)使鏟斗 10完成復(fù)雜的挖掘動(dòng)作。 二、運(yùn)動(dòng)相關(guān)式 圖 630是一電風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)安裝在雙搖桿機(jī)構(gòu)的一個(gè)搖桿上，電動(dòng)機(jī)輸出給蝸桿，蝸桿將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給蝸輪，蝸輪與可以作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的連桿固聯(lián)，從而使得電扇獲得搖頭動(dòng)作。 圖 630 電風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu) (a) (b) 3 2 1 4 239。 A D B C HH nni 11 ?求傳動(dòng)比 122112 zznnnniHHH ?????344334 zznnnnnnniHHhHHH ????????57275575757511)()()()(zznnnnizznnnnnnnnnnnniHhhhhHhHhHHhHhHHHHHH??????????????????)1(1)1)()(()1(573412115734121753412zzzzzznnizzzzzznnniiiHHHHhhhHHH???????????? 機(jī)構(gòu)同性變換原理 機(jī)構(gòu)同性變換是指運(yùn)動(dòng)性能相同而形態(tài)不同的一組機(jī)構(gòu) —— 機(jī)構(gòu)族。下面介紹相同軌跡機(jī)構(gòu)和相同運(yùn)動(dòng)規(guī)律機(jī)構(gòu)，供機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)選擇。 一、直線機(jī)構(gòu) 圖 633 對(duì)稱五桿鉸鏈機(jī)構(gòu) 圖 632 近似直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由平面連桿機(jī)構(gòu)組成。在連桿上某一點(diǎn)能繪出一條與直線有許多交點(diǎn)的近似直線段。 圖 634 近似直線機(jī)構(gòu) 3 5 4 二 、 圓機(jī)構(gòu) 1. 精確圓機(jī)構(gòu) 圖 635 圖 636 2. 近似圓機(jī)構(gòu) 圖 637 當(dāng)機(jī)構(gòu)尺寸滿足下列條件時(shí)：CD=BC=CM=1， AB=，AD=， M軌跡為近似圓形。 同運(yùn)動(dòng)規(guī)律機(jī)構(gòu) 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)不同而運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同的一組機(jī)構(gòu)是同性異形機(jī)構(gòu)中的重要組成部分 ， 稱為同運(yùn)動(dòng)規(guī)律機(jī)構(gòu) 。 一、動(dòng)平行軸轉(zhuǎn)速傳遞機(jī)構(gòu)與平行四邊形機(jī)構(gòu) （ a） p P H d 2 （ b） 圖 638 少齒差行星減速器 二、十字滑塊聯(lián)軸器機(jī)構(gòu)和雙回轉(zhuǎn)滑塊導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 圖 639 十字滑塊機(jī)構(gòu) 三 、 反向雙曲柄橢圓機(jī)構(gòu)與橢圓齒輪機(jī)構(gòu) 圖 640 反向雙曲柄橢圓機(jī)構(gòu) 圖 641 反向曲柄機(jī)構(gòu)與橢圓齒輪機(jī)構(gòu) PA+PD＝ PA+PB＝ 常數(shù)。橢圓上任一點(diǎn)到兩焦點(diǎn)距離之和為一常數(shù)，且等于長(zhǎng)軸。因此，瞬心 P的軌跡就是以 A和 B為焦點(diǎn)的橢圓。 i21=ω2/ω1=（ b2a2） /[（ b2+a2） +2abcosφ1] 四、偏心輪與連桿機(jī)構(gòu) 圖 642 圖 643 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化變換原理 圖 645所示為自動(dòng)生產(chǎn)線中常用的“工件抓取傳送裝置”，其功能是將加工自動(dòng)線中上一道工序加工完成的構(gòu)件，用“抓取器”按給定的倒 U字型運(yùn)動(dòng)軌跡傳送到下一道工序中去。 W 工件 圖 645 工業(yè)抓取傳送機(jī)構(gòu) 是由基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)和約束機(jī)構(gòu)組成的封閉式組合機(jī)構(gòu)，基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)為三移動(dòng)副差動(dòng)五桿機(jī)構(gòu)，由三個(gè)移動(dòng)副保證執(zhí)行件 W沿 x、 y兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)相互獨(dú)立，自由度等于 2；約束機(jī)構(gòu)為聯(lián)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)。 聯(lián)動(dòng)凸輪帶動(dòng)五桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，因?yàn)榛瑝K Dy和滑塊 Dx與抓取器 W組成互相垂直的兩個(gè)移動(dòng)副，所以滑塊 Dy和滑塊 Dx的運(yùn)動(dòng)合成，即為抓取器 W的倒U字型運(yùn)動(dòng)。 O1 O Ax By Bx Cx Cy Dy Dx Ay W x y O2 圖 646差動(dòng)連桿聯(lián)動(dòng)凸輪封閉組合機(jī) 受力狀態(tài)好、通用性強(qiáng)等。 Dx Dy y x 1 139。 2 4 5 7 6 W O 3 構(gòu)件 7組成基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，聯(lián)動(dòng)凸輪 139。 與構(gòu)件 7組成凸輪機(jī)構(gòu)。當(dāng)給定主動(dòng)聯(lián)動(dòng)凸輪 139。 等速轉(zhuǎn)動(dòng)后，迫使其移動(dòng)從動(dòng)件 3同時(shí)沿 x、 y的方向移動(dòng)。二者的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)構(gòu)件 5運(yùn)動(dòng)，使構(gòu)件 5上的機(jī)械手 M在固定坐標(biāo)系中的軌跡為倒 U字形。 圖 647 工業(yè)抓取傳送機(jī)構(gòu) 用于輕載、專用設(shè)備中，則該機(jī)構(gòu)省略部分運(yùn)動(dòng)鏈。 行程變換機(jī)構(gòu) 在工程實(shí)踐中，要求機(jī)械的執(zhí)行件實(shí)現(xiàn)往復(fù)大行程 S是經(jīng)常遇到的。應(yīng)用簡(jiǎn)單的基本機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)往復(fù)大行程 S比較困難，因此常出現(xiàn)復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)。采用“機(jī)構(gòu)行程變換”，可以實(shí)現(xiàn)用較簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)解決往復(fù)大行程 S的問(wèn)題。 1）凸輪與連桿行程變換機(jī)構(gòu) 圖 648 增大行程角的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿凸輪機(jī)構(gòu) D E C B A 1 2 339。 3 4 5 2） 齒輪與凸輪行程變換機(jī)構(gòu) 圖 649為凸輪機(jī)構(gòu)與齒輪齒條行程倍增 串聯(lián)的組合機(jī)構(gòu) ，由 固定齒條 移動(dòng)齒條 4和齒輪 3等組成。當(dāng)齒輪 3的位移 S3時(shí)，移動(dòng)齒條 4的行程 S4＝ 2S3。 3） 連桿與齒輪行程變換機(jī)構(gòu) 圖 650所示為齒輪齒條倍增機(jī)構(gòu)與對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)串聯(lián)的組合機(jī)構(gòu)，在印刷機(jī)送紙機(jī)構(gòu)中得到應(yīng)用 。 圖 649 凸輪與齒輪齒條行程倍增機(jī)構(gòu) 圖 650 印刷機(jī)大行程送紙機(jī)構(gòu) C B 4 3 5 A D E F G 1 2 5 A B C 4 F 5 D 1 E 2 3 簡(jiǎn)化變換是指用簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)、動(dòng)力源等代替現(xiàn)有的機(jī)構(gòu)的一種設(shè)計(jì)方法。 1）近似替代變換 圖 651為兩種直線機(jī)構(gòu)。圖 651(a) 機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的是精確直線軌跡；而圖651(b) 機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的是近似直線軌跡。 實(shí)際上，由于圖 651(a) 所示機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)副數(shù)量多，運(yùn)動(dòng)積累誤差大，在同一制造精度條件下，它的實(shí)際軌跡誤差為圖 651(b) 所示機(jī)構(gòu)的 2～ 3倍。 為此，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循運(yùn)動(dòng)鏈最短原則。 圖 651兩種直線導(dǎo)引機(jī)構(gòu) E (b) A B D C 1 2 3 4 (a) F B A C D E 1 2 3 5 4 6 7 8 2） 動(dòng)力源替代變換 動(dòng)力源的選擇有利于減少傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度 、 簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)并改善傳動(dòng)質(zhì)量 。 以氣液壓動(dòng)力源替代電動(dòng)機(jī) ， 既可省去減速機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu) ， 又可減少振動(dòng)與噪音 。 圖 652(a)采用電機(jī)作為動(dòng)力源 ， 為了使執(zhí)行件 K作行程為 S的等速直線運(yùn)動(dòng) ， 采用雙曲柄機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)串聯(lián) ， 執(zhí)行構(gòu)件只能作變速運(yùn)動(dòng) 。 圖 652 (b)采用液壓動(dòng)力源 ， 由液壓油缸和齒輪齒條組成 。 具有體積小 ，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ， 移動(dòng)速度均勻 ， 傳動(dòng)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn) 。 圖 652實(shí)現(xiàn)等速直線運(yùn)動(dòng)的兩種傳動(dòng)方案 K S (a) K1 K2 ω1 A B C D 6 2 3 4 5 1 S K (b) 1 2 3 4 A B C D E 圖 653所示為鋼板疊放機(jī)構(gòu)，動(dòng)作要求是將軌道上的鋼板順滑到疊放槽中（圖中右側(cè)未示出）。 圖 653(a)為平面六桿機(jī)構(gòu)，采用電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)機(jī)構(gòu)中的曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)（未畫(huà)出減速裝置）； 圖 653 (b)為凸輪連桿機(jī)構(gòu)，采用液壓缸作為原動(dòng)件，直接帶動(dòng)執(zhí)行構(gòu)