機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)教材-資料下載頁(yè)
2025-01-20 13:05本頁(yè)面
【正文】 凸輪 連桿組合機(jī)構(gòu)。 基礎(chǔ)機(jī)構(gòu) 為具有兩個(gè)自由度的五桿機(jī)構(gòu) ABCD，附加機(jī)構(gòu) 為固定凸輪機(jī)構(gòu)。 凸輪機(jī)構(gòu)中的擺桿 CD和連桿機(jī)構(gòu)中的連桿 BC并接，主動(dòng)件 AB既是連桿機(jī)構(gòu)中的曲柄，又是凸輪機(jī)構(gòu)中的活動(dòng)機(jī)架。 這種組合機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵在于按輸出的運(yùn)動(dòng)要求設(shè)計(jì)凸輪的輪廓。輸出構(gòu)件滑塊 D的行程比單一凸輪機(jī)構(gòu)推桿行程增大幾倍，而凸輪機(jī)構(gòu)壓力角仍可控制在許用值范圍內(nèi)。 61 構(gòu)件并接組合示例： 3 圖例 齒輪連桿機(jī)構(gòu)。齒輪 2和系桿 3組成了一個(gè)自由度為 2的差動(dòng)輪系，曲柄滑塊機(jī)構(gòu) ABC作為附加機(jī)構(gòu)。主動(dòng)構(gòu)件為 3，連桿 BC與行星輪 2并接，輸出構(gòu)件為中心輪 1。當(dāng) BC＝ 2AB， z2/z1＝ 4/5時(shí)，中心輪 1輸出的運(yùn)動(dòng)線(xiàn)圖如右圖所示?？芍?，當(dāng)主動(dòng)構(gòu)件 3轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，從動(dòng)輪 1步進(jìn)轉(zhuǎn)角為 72176。 ，并且在轉(zhuǎn)位的開(kāi)始和終了還有瞬時(shí)逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象。 62 構(gòu)件回接組合示例： 4 圖例 一種齒輪加工機(jī)床的誤差補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，由具有兩個(gè)自由度的蝸桿機(jī)構(gòu)（蝸桿與機(jī)架組成的運(yùn)動(dòng)副是圓柱副）作為 基礎(chǔ)機(jī)構(gòu) ，主動(dòng)構(gòu)件為蝸桿 1。 凸輪機(jī)構(gòu)為 附加機(jī)構(gòu) ，且附加機(jī)構(gòu)的一個(gè)構(gòu)件又回接到主動(dòng)構(gòu)件蝸桿 1上。 從動(dòng)構(gòu)件是蝸輪 2，輸入的運(yùn)動(dòng)是蝸桿 1的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使蝸輪 2以及與蝸輪 2并接的凸輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)；凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)又使蝸桿 1實(shí)現(xiàn)往復(fù)移動(dòng)，從而使蝸輪 2的轉(zhuǎn)速根據(jù)蝸桿 1的移動(dòng)方向而增加或減小。 63 第 6節(jié) 機(jī)構(gòu)的疊加組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì) 一、 機(jī)構(gòu)的疊加組合 基本概念 機(jī)構(gòu)疊加組合是指在一個(gè)基本機(jī)構(gòu)的可動(dòng)構(gòu)件上再安裝一個(gè)以上基本機(jī)構(gòu)的組合方式。把支撐其它機(jī)構(gòu)的基本機(jī)構(gòu)稱(chēng)為 基礎(chǔ)機(jī)構(gòu) ，安裝在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)可動(dòng)構(gòu)件上面的基本機(jī)構(gòu)稱(chēng)為 附加機(jī)構(gòu) 。 64 第 6節(jié) 機(jī)構(gòu)的疊加組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)特定的輸出，完成復(fù)雜的工藝動(dòng)作。 主要功能： 設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 如何選擇各個(gè)子機(jī)構(gòu)的類(lèi)型 如何解決輸入運(yùn)動(dòng)的控制 主要借助于機(jī)械、液、氣壓、電磁等控制系統(tǒng)解決，使得輸出的復(fù)雜工藝動(dòng)作適度，符合工作要求。 將各個(gè)子機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成單自由度的，使其運(yùn)動(dòng)的輸入輸出形式簡(jiǎn)單，以達(dá)到容易控制的目的。（ 簡(jiǎn)單原則 ） 65 1) Ⅰ 型疊加機(jī)構(gòu) 機(jī)構(gòu)的疊加組合分類(lèi) 2) Ⅱ 型疊加機(jī)構(gòu) 附加機(jī)構(gòu) 基礎(chǔ)機(jī)構(gòu) 輸出 輸入 輸入 附加機(jī)構(gòu) 基礎(chǔ)機(jī)構(gòu) 輸入 輸出 66 B C D A 電機(jī) 1） Ⅰ 型疊加機(jī)構(gòu) 基礎(chǔ)機(jī)構(gòu) 附加機(jī)構(gòu) 67 E D C B A F 2） Ⅱ 型疊加機(jī)構(gòu) 基礎(chǔ)機(jī)構(gòu) 附加機(jī)構(gòu) 68 二、 機(jī)構(gòu)疊加組合的關(guān)鍵問(wèn)題 Ⅱ 型疊加組合機(jī)構(gòu)中，動(dòng)力源安裝在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的可動(dòng)構(gòu)件上，驅(qū)動(dòng)附加機(jī)構(gòu)的一個(gè)可動(dòng)構(gòu)件，按附加機(jī)構(gòu)數(shù)量依次連接即可。 選定附加機(jī)構(gòu)與基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，確定附加機(jī)構(gòu)與基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)之間的連接方法?；蛘吒郊訖C(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件與基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的哪一個(gè)構(gòu)件連接。 69 Ⅰ 型疊加機(jī)構(gòu)的連接方式較為復(fù)雜，但也有規(guī)律性。 Z1 H Z2 Z3 Z4 1423 nZZZnH ? 圖中 ,附加機(jī)構(gòu)的蝸輪與基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的行星輪連接，構(gòu)成風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。 70 第 6節(jié) 機(jī)構(gòu)的疊加組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)單原則 的應(yīng)用： 實(shí)現(xiàn)水平移動(dòng)： 移動(dòng)式油缸或氣缸、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、或者履帶傳動(dòng)等 實(shí)現(xiàn)垂直移動(dòng)： 實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)： 實(shí)現(xiàn)平動(dòng)： 實(shí)現(xiàn)伸縮、仰俯、擺動(dòng)： 移動(dòng)式油缸 或 氣缸、 X形連桿機(jī)構(gòu)、或螺旋機(jī)構(gòu)等 齒輪機(jī)構(gòu)，帶、鏈等撓性件傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 平行四邊形導(dǎo)引機(jī)構(gòu) 擺動(dòng)油缸 (曲柄搖塊機(jī)構(gòu) ) 運(yùn)動(dòng)獨(dú)立式 的最后一個(gè)子機(jī)構(gòu)： 連桿機(jī)構(gòu)，齒輪機(jī)構(gòu)，液壓機(jī)構(gòu)及撓性件機(jī)構(gòu) 71 第 6節(jié) 機(jī)構(gòu)的疊加組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì) 運(yùn)動(dòng)相關(guān)式 的疊加組合方式 ： 若由兩個(gè)子機(jī)構(gòu)所組成， 則 設(shè)定一個(gè)子機(jī)構(gòu)為 基礎(chǔ)機(jī)構(gòu) ，另一個(gè)子機(jī)構(gòu)為 附加機(jī)構(gòu) 。進(jìn)行組合時(shí)，附加機(jī)構(gòu)疊加在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的一個(gè)活動(dòng)構(gòu)件上，同時(shí)附加機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件又與基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的另一個(gè)活動(dòng)構(gòu)件固接，致使輸入一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，卻獲得輸出兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。 72 運(yùn)動(dòng)獨(dú)立式疊加機(jī)構(gòu)示例： 1 圖例 電動(dòng)玩具馬的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，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，機(jī)構(gòu)工作時(shí)分別由轉(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。 73 運(yùn)動(dòng)獨(dú)立式疊加機(jī)構(gòu)示例： 2 圖例 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。 74 運(yùn)動(dòng)獨(dú)立式疊加機(jī)構(gòu)示例： 3 圖例 液壓挖掘機(jī)由 3套液壓擺缸機(jī)構(gòu)疊加組成。 第一套液壓擺缸機(jī)構(gòu) 1234以機(jī)身 1為機(jī)架，輸出構(gòu)件是大轉(zhuǎn)臂 4，實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)臂 4的仰俯動(dòng)作。 第二套液壓擺缸機(jī)構(gòu) 是 4567，疊加在第一套機(jī)構(gòu)的大轉(zhuǎn)臂 4上，輸出構(gòu)件是小轉(zhuǎn)臂 7，實(shí)現(xiàn)小轉(zhuǎn)臂 7伸縮搖擺。 第三套液壓擺缸機(jī)構(gòu) 是 78910，疊加在第二套機(jī)構(gòu)的小轉(zhuǎn)臂 7上，最終使鏟斗 10完成復(fù)雜的挖掘動(dòng)作。 75 運(yùn)動(dòng)相關(guān)式疊加機(jī)構(gòu)示例： 4 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)的搖桿上，向蝸桿輸入轉(zhuǎn)動(dòng)。 但兩個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)又通過(guò)蝸輪與連桿的固接互相影響，使得電扇在實(shí)現(xiàn)蝸桿快速轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)又以較慢的速度擺動(dòng)。 多次組合 時(shí)需注意的問(wèn)題 ： 多次組合會(huì) 使機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)鏈加長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)副增多，設(shè)計(jì)難度加大，并且積累的誤差也會(huì)增大，機(jī)械的效率也會(huì)降低。 76 圖例 演講完畢，謝謝觀看！
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