機構構型方案與組合設計方案(編輯修改稿)
2025-02-16 15:38 本頁面
【文章內容簡介】 組合與 創(chuàng)新 兩自由度的差動輪系 I型封閉機構 II型封閉機構 輸入 機構的封閉組合 第一節(jié) 機構的組合與 創(chuàng)新 II型封閉機構 I型封閉機構 OABCD為 5桿機構，用凸輪機構封閉 差動輪系為基礎輪系 定軸輪系和連桿機構為附加機構 機構的封閉組合 第一節(jié) 機構的組合與 創(chuàng)新 III型封閉機構 凸輪機構為附加機構，封閉了兩自由度渦輪機構的一個輸入和一個輸出 ? 封閉組合的基本思路 第一節(jié) 機構的組合與 創(chuàng)新 封閉組合是兩自由度的基礎機構和單自由度機構的組合，組合可實現(xiàn)優(yōu)良的運動特性，但是有時會產(chǎn)生機構內部的封閉功率流，降低了效率。 封閉組合時的基本組合思路如下： 1. 常用的基礎機構：五桿機構、差動機構，附加的封閉機構為齒輪機構、凸輪機構和四桿機構。 2. 附加機構封閉基礎機構的兩個輸入運動或兩個輸出運動的方法簡單、實用、可靠。 ? 封閉組合的基本思路 第一節(jié) 機構的組合與 創(chuàng)新 封閉組合時的基本組合思路如下： 3. 附加機構封閉基礎機構的一個輸入構件和一個輸出構件，輸出運動反饋回輸入構件。此時必須滿足如下條件： 213pn ????N為活動構件， p為自由度。 11223 2 23 2 1npnp????封 閉 前 機 構 的 自 由 度封 閉 后 機 構 的 自 由 度相減 213pn ????? 封閉組合的基本思路 第一節(jié) 機構的組合與 創(chuàng)新 213pn ????1 2 3 4 5 6 7 △ p 2 5 8 11 △ n 1 2 3 4 5 6 7 附加機構的組成必須滿足上表，其中 5是有效的，即加上附加機構后，基礎機構的活動構件數(shù)增加的個數(shù)必須滿足上表中第二列。 ? 封閉組合的基本思路 第一節(jié) 機構的組合與 創(chuàng)新 213pn ????1 2 3 4 5 6 7 △ p 2 5 8 11 △ n 1 2 3 4 5 6 7 I型封閉組合機構 II型封閉組合機構 滿足 高副低代后滿足 ? 封閉組合的基本思路 第一節(jié) 機構的組合與 創(chuàng)新 213pn ????1 2 3 4 5 6 7 △ p 2 5 8 11 △ n 1 2 3 4 5 6 7 III型封閉組合機構 滿足 ? 封閉組合的基本思路 第一節(jié) 機構的組合與 創(chuàng)新 封閉組合時的基本組合思路如下： 4. 機構封閉組合的結果將導致形成 組合機構 ，其設計和分析方法與基礎機構的類型密切相關。 5. 任意兩自由度的機構都可以作為基礎機構，而單自由度的機構可為附加機構。 一、機構的混合組合方式 第一節(jié) 機構的組合與 創(chuàng)新 工程中，串聯(lián)組合、并聯(lián)組合、疊加組合以及封閉組合等方法經(jīng)常聯(lián)合應用，稱為混合組合法，如串聯(lián)后再并聯(lián)，串聯(lián)后再疊加等。 二、附加約束組合法 指在多自由度機構中，人為地增加約束條件，從而達到創(chuàng)新的目的。 其它 類型的機構組合與創(chuàng)新設計 第一節(jié) 機構的組合與 創(chuàng)新 二、附加約束組合法 指在多自由度機構中，人為地增加約束條件，從而達到創(chuàng)新的目的。 五桿機構中 c點增加凸輪約束 改變凸輪輪廓曲線，可以改變滑塊的預期運動。 凸輪 連桿機構印刷機械和紡織機械中常用。 第一節(jié) 機構的組合與 創(chuàng)新 二、附加約束組合法 指在多自由度機構中，人為地增加約束條件，從而達到創(chuàng)新的目的。 B處加制動器 1 1 3 3H13n n z n zzz?? ?未加制動器時： 加制動器時： 11H 13n nzzz? ?第二節(jié) 機構演化與變異 1．機構的演化：以某機構為 原始機構 ，對組成機構的 各元素 （運動副，構件）進行各種性質的 改變或變換 ，而形成一種 功能不同 的機構。 2．各種性質的改變或變換： 機構各元素形狀和尺寸上的改變 ，運動形式的變換， 運動等效變換 ，組成原理的仿效。 3．機構演化與變異的主要方法： 運動副及構件形狀尺寸的改變 ，機架變換， 機構的等效變換 ，機構結構的仿效。 4．變異機構：通過 演化與變異 而獲得新功能的機構 曲柄搖桿機構：具有急回運動特征 雙曲柄機構：例如平行四邊形機構 雙搖桿機構：例如等腰梯形機構，車輛轉向。 轉動副變?yōu)榛瑒痈? 機構的機架變換稱作 機構的倒置 ，機架變換后，機構內各構件的 相對運動關系 不變 ，但 絕對運動 發(fā)生了 改變 。 平面 四桿機構的機架變換 1．鉸鏈四桿機構的機架變化 機構 的機架變換與創(chuàng)新設計 曲柄搖桿機構：具有急回運動特征 雙曲柄機構：例如平行四邊形機構 雙搖桿機構：例如等腰梯形機構，車輛轉向。 2．含有一個移動副的四桿機構的機架變換 ① 曲柄滑塊機構 ② 導桿機構 （轉動導桿，擺動導桿） ③ 搖塊機構 液壓機構 ④ 移動導桿機構（定塊機構） 手動水壓機 A B C 3 2 1 4 3．含有兩個移動副四桿機構的機架變換 雙滑塊機構 雙轉塊機構 正弦機構 橢園規(guī) 數(shù)學運算器 齒輪 機構及撓性件傳動機構的機架變換 普通齒輪傳動機構 → 行星齒輪 機構 普通鏈傳動或齒形帶傳動→ 行星傳動 機構 撓性傳動機構只有具有嚙合性質的 鏈傳
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