機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新設(shè)計教材(編輯修改稿)
2025-02-07 13:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 凸輪機(jī)構(gòu)與兩套連桿機(jī)構(gòu)串聯(lián)后，產(chǎn)生兩次擴(kuò)大從動滑塊 9行程的作用。 35 Ⅰ 型串聯(lián)組合示例： 6 圖例 利用齒輪齒條的大行程直移機(jī)構(gòu)。 機(jī)構(gòu)是由兩個齒輪齒條機(jī)構(gòu)串聯(lián)組合而成。機(jī)架上裝有固定齒條 1，移動臺上裝有活動齒條 2。氣缸 4中活塞桿移動時推動齒輪 3在固定齒條 1上滾動，同時與 3齒輪同軸的齒輪 5帶動活動齒條 2移動?；顒育X條 2的行程 B=2z5/z3A（ A為活塞行程）。 該機(jī)構(gòu)在行程被放大的同時，速度也被放大，必要時應(yīng)考慮速度緩沖問題。 若在定齒條與動齒條之間只設(shè)置一個齒輪則可使行程與速度增倍。 36 Ⅱ 型串聯(lián)組合 兩個 基本機(jī)構(gòu) 的串聯(lián)組合。 前置子機(jī)構(gòu) 后置子機(jī)構(gòu) 1. 連桿機(jī)構(gòu) 各種類型的基本機(jī)構(gòu) 連桿機(jī)構(gòu)中的連桿。 前后 聯(lián)結(jié)點 2. 周轉(zhuǎn)輪系 周轉(zhuǎn)輪系中的行星輪。 功用 利用前置子機(jī)構(gòu)與后置子機(jī)構(gòu)聯(lián)接點處的特殊運動軌跡，使機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件實現(xiàn)所要求的運動規(guī)律。 37 Ⅱ 型串聯(lián)組合示例： 1 圖例 所示為一具有運動停歇的多桿機(jī)構(gòu)。在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)OABD中，連桿 E點的軌跡上有一段近似直線（圖中虛線所示），以 F點為轉(zhuǎn)動中心的導(dǎo)桿，在圖示位置，其導(dǎo)向槽與 E點軌跡的近似直線段重合。當(dāng) E點 沿直線部分運動時，導(dǎo)桿 停歇 。 簡記 直線停歇 38 Ⅱ 型串聯(lián)組合示例： 2 圖例 如圖所示的多桿機(jī)構(gòu)。在一個運動循環(huán)內(nèi)，滑塊可實現(xiàn)兩個不同的行程。在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) BCDE中，連桿 2的 A點畫出一個具有自交點的橫向 8字形的連桿曲線（圖中虛線所示），與連桿 2鉸接在 A點的構(gòu)件 4又和沿固定導(dǎo)路移動的滑塊 5在 F點鉸接。 這樣就導(dǎo)致 曲柄 1回轉(zhuǎn)一周時 ， 滑塊 5可 往復(fù)移動兩次 。 簡記 自交曲線 39 Ⅱ 型串聯(lián)組合示例： 3 圖例 利用行星輪系中的行星齒輪的平面復(fù)合運動輸出特殊的運動軌跡，串聯(lián)組合后置子機(jī)構(gòu)，使輸出構(gòu)件滿足特殊的運動要求。 在如圖所示的行星齒輪連桿機(jī)構(gòu)中，系桿 1為輸入構(gòu)件，行星齒輪 2與固定齒輪 5相嚙合，當(dāng)兩齒輪的齒數(shù)滿足 z5=3 z2時，輪 2節(jié)圓上點的軌跡是 3段近似圓弧的擺線，其圓弧的半徑近似等于 8r2（ r2為齒輪 2的節(jié)圓半徑）。 所以當(dāng)連桿 3的長度等于 8r2時，滑塊 4與連桿 3的鉸接點近似位于圓心處，則滑塊處于 停歇 狀態(tài)。 簡記 圓弧停歇 40 Ⅱ 型串聯(lián)組合的主要設(shè)計內(nèi)容 設(shè)計內(nèi)容： 如何確定運動軌跡。 目的： 實現(xiàn)從動件的特定或特殊運動規(guī)律 因為串聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合的 運動 是通過各基本機(jī)構(gòu)依次傳遞 的。 所以，在進(jìn)行運動分析時，可以從已知運動規(guī)律的第一個基本機(jī)構(gòu)開始，按照運動的傳遞路線順序解決的方法、求得最后一個基本機(jī)構(gòu)的輸出運動。 串聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合的位移關(guān)系是各基本機(jī)構(gòu)位移函數(shù)的復(fù)合函數(shù)。 設(shè)計思路： 41 第 4節(jié) 機(jī)構(gòu)的并聯(lián)組合與創(chuàng)新設(shè)計 并聯(lián)定義 指兩個或多個基本機(jī)構(gòu)并列布置。 各個基本機(jī)構(gòu)有共同的輸入和輸出構(gòu)件。 Ⅰ 型并聯(lián)： Ⅱ 型并聯(lián)： 每個基本機(jī)構(gòu)具有各自的輸入構(gòu)件，而共有一個輸出構(gòu)件。 Ⅲ 型并聯(lián)： 各個機(jī)構(gòu)有共同的輸入構(gòu)件，但卻有各自的輸出構(gòu)件。 特點： 兩或多個子機(jī)構(gòu)并列布置，運動并行傳遞。 42 并聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合的分類 簡單型： 簡單型要求并聯(lián)的 兩個子機(jī)構(gòu) 類型、形狀和尺寸完全相同，并且對稱布置 。 兩個子機(jī)構(gòu) 常采用 連桿機(jī)構(gòu) 或 齒輪機(jī)構(gòu) ，它們共同的輸入或輸出構(gòu)件一般是兩個子機(jī)構(gòu)共同具有的同一個構(gòu)件。 輸入或輸出運動的性質(zhì)是簡單的移動、轉(zhuǎn)動或擺動。 改善機(jī)構(gòu)的受力狀態(tài)、動力特性、自身的動平衡，以及解決機(jī)構(gòu)運動中的死點問題、輸出運動的可靠性等問題。 用途 43 并聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合的分類 復(fù)雜型輸出運動的性質(zhì)是復(fù)雜的、合成的運動，或者是兩個簡單的，但要求協(xié)調(diào)配合的運動。 并聯(lián)的 兩個子機(jī)構(gòu) 可以是不同類型的基本機(jī)構(gòu)，可以是同一類型，但具有不同的結(jié)構(gòu)尺寸的基本機(jī)構(gòu)，也可以是經(jīng)過串聯(lián)組合的機(jī)構(gòu)。 用于實現(xiàn)復(fù)雜的運動或動作要求（ 運動合成與分解 ），它的輸出形式一般是按功能要求而設(shè)定。 復(fù)雜型： 用途 44 Ⅰ 型并聯(lián)組合示例： 1 圖例 V形發(fā)動機(jī)的雙曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是有 兩個曲柄滑塊機(jī)構(gòu)并聯(lián)組合而成。兩氣缸作 V形布置，他們的軸線通過曲柄回轉(zhuǎn)的固定軸線，當(dāng)分別向兩個活塞輸入運動時，則曲柄可實現(xiàn) 無死點 的定軸回轉(zhuǎn)運動。 并且還具有良好的 平衡 、 減振 作用。 45 Ⅰ 型并聯(lián)組合示例： 2 圖例 某飛機(jī)上的襟翼操縱機(jī)構(gòu)，它是由 兩個齒輪齒條機(jī)構(gòu)并列組合而成，用兩個直移電機(jī)輸入運動，這樣可以使襟翼擺動速度加快。若一個直移電機(jī)發(fā)生故障，另一個直移電機(jī)可以單獨驅(qū)動（這時襟翼擺動速度減半），這樣就增大了操縱系統(tǒng)的安全程度。 顯然這兩個例子均加強(qiáng)了輸出構(gòu)件運動的可靠性，但應(yīng)注意，兩個并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸須相同。 46 Ⅰ 型并聯(lián)組合示例： 3 圖例 可以實現(xiàn)從動件作復(fù)雜平面運動的兩自由度機(jī)構(gòu)。用于縫紉機(jī)中的針桿傳動， 它由凸輪機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)并聯(lián)組合 而成， 兩個原動件 分別為曲柄 1和凸輪 4， 從動件 是針桿 3，可以實現(xiàn)上下往復(fù)移動和擺動的復(fù)雜平面運動。 若想改變擺角，可通過調(diào)整偏心凸輪的偏心距來實現(xiàn)。 47 Ⅰ 型并聯(lián)組合示例： 4 釘扣機(jī)的針桿傳動機(jī)構(gòu)，由 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)并聯(lián)組合 而成， 兩個原動件 分別為曲柄 1和曲柄 6， 從動件 是針桿 3，可以實現(xiàn)平面復(fù)雜運動，用以完成釘扣動作。 設(shè)計要求 兩個主動構(gòu)件的運動一定要協(xié)調(diào)配合，要按照輸出構(gòu)件的復(fù)合的運動要求繪制運動循環(huán)圖，按照運動循環(huán)圖確定兩個主動構(gòu)件的初始位置。 48 圖例 Ⅱ 型并聯(lián)組合 將一個運動 分解 為兩個運動，再將這兩個運動 合成 為一個運動輸出。
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