機(jī)構(gòu)構(gòu)型方案與組合設(shè)計(jì)方案(編輯修改稿)
2025-02-16 15:38 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 組合與 創(chuàng)新 兩自由度的差動(dòng)輪系 I型封閉機(jī)構(gòu) II型封閉機(jī)構(gòu) 輸入 機(jī)構(gòu)的封閉組合 第一節(jié) 機(jī)構(gòu)的組合與 創(chuàng)新 II型封閉機(jī)構(gòu) I型封閉機(jī)構(gòu) OABCD為 5桿機(jī)構(gòu)，用凸輪機(jī)構(gòu)封閉 差動(dòng)輪系為基礎(chǔ)輪系 定軸輪系和連桿機(jī)構(gòu)為附加機(jī)構(gòu) 機(jī)構(gòu)的封閉組合 第一節(jié) 機(jī)構(gòu)的組合與 創(chuàng)新 III型封閉機(jī)構(gòu) 凸輪機(jī)構(gòu)為附加機(jī)構(gòu)，封閉了兩自由度渦輪機(jī)構(gòu)的一個(gè)輸入和一個(gè)輸出 ? 封閉組合的基本思路 第一節(jié) 機(jī)構(gòu)的組合與 創(chuàng)新 封閉組合是兩自由度的基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)和單自由度機(jī)構(gòu)的組合，組合可實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的運(yùn)動(dòng)特性，但是有時(shí)會(huì)產(chǎn)生機(jī)構(gòu)內(nèi)部的封閉功率流，降低了效率。 封閉組合時(shí)的基本組合思路如下： 1. 常用的基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)：五桿機(jī)構(gòu)、差動(dòng)機(jī)構(gòu)，附加的封閉機(jī)構(gòu)為齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)和四桿機(jī)構(gòu)。 2. 附加機(jī)構(gòu)封閉基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)輸入運(yùn)動(dòng)或兩個(gè)輸出運(yùn)動(dòng)的方法簡(jiǎn)單、實(shí)用、可靠。 ? 封閉組合的基本思路 第一節(jié) 機(jī)構(gòu)的組合與 創(chuàng)新 封閉組合時(shí)的基本組合思路如下： 3. 附加機(jī)構(gòu)封閉基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的一個(gè)輸入構(gòu)件和一個(gè)輸出構(gòu)件，輸出運(yùn)動(dòng)反饋回輸入構(gòu)件。此時(shí)必須滿(mǎn)足如下條件： 213pn ????N為活動(dòng)構(gòu)件， p為自由度。 11223 2 23 2 1npnp????封 閉 前 機(jī) 構(gòu) 的 自 由 度封 閉 后 機(jī) 構(gòu) 的 自 由 度相減 213pn ????? 封閉組合的基本思路 第一節(jié) 機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)的組成必須滿(mǎn)足上表，其中 5是有效的，即加上附加機(jī)構(gòu)后，基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的活動(dòng)構(gòu)件數(shù)增加的個(gè)數(shù)必須滿(mǎn)足上表中第二列。 ? 封閉組合的基本思路 第一節(jié) 機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu) II型封閉組合機(jī)構(gòu) 滿(mǎn)足 高副低代后滿(mǎn)足 ? 封閉組合的基本思路 第一節(jié) 機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu) 滿(mǎn)足 ? 封閉組合的基本思路 第一節(jié) 機(jī)構(gòu)的組合與 創(chuàng)新 封閉組合時(shí)的基本組合思路如下： 4. 機(jī)構(gòu)封閉組合的結(jié)果將導(dǎo)致形成 組合機(jī)構(gòu) ，其設(shè)計(jì)和分析方法與基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的類(lèi)型密切相關(guān)。 5. 任意兩自由度的機(jī)構(gòu)都可以作為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，而單自由度的機(jī)構(gòu)可為附加機(jī)構(gòu)。 一、機(jī)構(gòu)的混合組合方式 第一節(jié) 機(jī)構(gòu)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(yīng)用，稱(chēng)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(jī)構(gòu)中，人為地增加約束條件，從而達(dá)到創(chuàng)新的目的。 其它 類(lèi)型的機(jī)構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì) 第一節(jié) 機(jī)構(gòu)的組合與 創(chuàng)新 二、附加約束組合法 指在多自由度機(jī)構(gòu)中，人為地增加約束條件，從而達(dá)到創(chuàng)新的目的。 五桿機(jī)構(gòu)中 c點(diǎn)增加凸輪約束 改變凸輪輪廓曲線，可以改變滑塊的預(yù)期運(yùn)動(dòng)。 凸輪 連桿機(jī)構(gòu)印刷機(jī)械和紡織機(jī)械中常用。 第一節(jié) 機(jī)構(gòu)的組合與 創(chuàng)新 二、附加約束組合法 指在多自由度機(jī)構(gòu)中，人為地增加約束條件，從而達(dá)到創(chuàng)新的目的。 B處加制動(dòng)器 1 1 3 3H13n n z n zzz?? ?未加制動(dòng)器時(shí)： 加制動(dòng)器時(shí)： 11H 13n nzzz? ?第二節(jié) 機(jī)構(gòu)演化與變異 1．機(jī)構(gòu)的演化：以某機(jī)構(gòu)為 原始機(jī)構(gòu) ，對(duì)組成機(jī)構(gòu)的 各元素 （運(yùn)動(dòng)副，構(gòu)件）進(jìn)行各種性質(zhì)的 改變或變換 ，而形成一種 功能不同 的機(jī)構(gòu)。 2．各種性質(zhì)的改變或變換： 機(jī)構(gòu)各元素形狀和尺寸上的改變 ，運(yùn)動(dòng)形式的變換， 運(yùn)動(dòng)等效變換 ，組成原理的仿效。 3．機(jī)構(gòu)演化與變異的主要方法： 運(yùn)動(dòng)副及構(gòu)件形狀尺寸的改變 ，機(jī)架變換， 機(jī)構(gòu)的等效變換 ，機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的仿效。 4．變異機(jī)構(gòu)：通過(guò) 演化與變異 而獲得新功能的機(jī)構(gòu) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：具有急回運(yùn)動(dòng)特征 雙曲柄機(jī)構(gòu)：例如平行四邊形機(jī)構(gòu) 雙搖桿機(jī)構(gòu)：例如等腰梯形機(jī)構(gòu)，車(chē)輛轉(zhuǎn)向。 轉(zhuǎn)動(dòng)副變?yōu)榛瑒?dòng)副 機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換稱(chēng)作 機(jī)構(gòu)的倒置 ，機(jī)架變換后，機(jī)構(gòu)內(nèi)各構(gòu)件的 相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系 不變 ，但 絕對(duì)運(yùn)動(dòng) 發(fā)生了 改變 。 平面 四桿機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換 1．鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的機(jī)架變化 機(jī)構(gòu) 的機(jī)架變換與創(chuàng)新設(shè)計(jì) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：具有急回運(yùn)動(dòng)特征 雙曲柄機(jī)構(gòu)：例如平行四邊形機(jī)構(gòu) 雙搖桿機(jī)構(gòu)：例如等腰梯形機(jī)構(gòu)，車(chē)輛轉(zhuǎn)向。 2．含有一個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換 ① 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) ② 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) （轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿，擺動(dòng)導(dǎo)桿） ③ 搖塊機(jī)構(gòu) 液壓機(jī)構(gòu) ④ 移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（定塊機(jī)構(gòu)） 手動(dòng)水壓機(jī) A B C 3 2 1 4 3．含有兩個(gè)移動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換 雙滑塊機(jī)構(gòu) 雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu) 正弦機(jī)構(gòu) 橢園規(guī) 數(shù)學(xué)運(yùn)算器 齒輪 機(jī)構(gòu)及撓性件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換 普通齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu) → 行星齒輪 機(jī)構(gòu) 普通鏈傳動(dòng)或齒形帶傳動(dòng)→ 行星傳動(dòng) 機(jī)構(gòu) 撓性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)只有具有嚙合性質(zhì)的 鏈傳
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