機構(gòu)的創(chuàng)新教材-在線瀏覽
2025-02-19 16:06本頁面
【正文】 錄音機的聯(lián)動按鍵 魔方 百葉窗 拉鏈 安全帶帶扣 ———— 舉例： 要實現(xiàn)特定的動作功能 ——巧妙的構(gòu)思。簡單動作功能通常通過兩個零件之間接觸表面形狀的巧妙組合實現(xiàn)，求解動作功能時針對所要實現(xiàn)的動作功能（運動規(guī)律、運動軌跡），對零件的幾何形體進行構(gòu)思。 機械零件自由度分析 機構(gòu)的演化或變異是指以某機構(gòu)為原始機構(gòu)，對其組成的各個元素進行各種性質(zhì)的改變或變換，從而形成一種功能不同的機構(gòu)。 機構(gòu)的變異創(chuàng)新 一、機構(gòu)的倒置 機構(gòu)的構(gòu)件數(shù)和構(gòu)件之間的運動副都不變，只是取不同的構(gòu)件為機架，稱為機構(gòu)的倒置。 例 ：創(chuàng)造一種油泵機構(gòu) ▲ 現(xiàn)在我們來研究一個復雜些的油泵機構(gòu)。 ▲ 如果一個構(gòu)件相對另一個構(gòu)件作直線往復運動，兩個構(gòu)件間形成一個圓柱形的腔體，這個腔體的容積可以發(fā)生由大到小的變化，就可以當作油泵機構(gòu)。 曲柄滑塊機構(gòu) 轉(zhuǎn)動導桿機構(gòu) 構(gòu)件數(shù)和運動副都不變，只是取不同的構(gòu)件為機架，稱為機構(gòu)的倒置。 機構(gòu)的倒置 例 3：創(chuàng)造一種油泵機構(gòu) 要抓住事物的本質(zhì)， 不要被表面現(xiàn)象所迷惑。 ? 引入虛約束 ? 變換運動副 ? 增加輔助機構(gòu) 二、機構(gòu)的擴展 通過增加構(gòu)件得到新機構(gòu)稱為機構(gòu)的擴展。 曲柄滑塊機構(gòu) 一種六桿機構(gòu) 例 增加構(gòu)件 ：在曲柄滑塊機構(gòu)的前面加一個曲柄搖桿機構(gòu)，曲柄滑塊機構(gòu)的曲柄成為曲柄搖桿機構(gòu)的搖桿，形成一個六桿機構(gòu)。所得到的新機構(gòu)性能有所改變。 利用構(gòu)件的運動性質(zhì)演化變異 改空構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸 增加輔助結(jié)構(gòu) ? ?作往復運動的構(gòu)件，可利用其單程的運動性質(zhì)，改變構(gòu)件的形狀以實現(xiàn)這個單程運動間歇地重復再現(xiàn)，從而演化出新的機構(gòu)。如果以 B點位置為分界線，把滾滑副的槽分割成兩部分，當滾子位于槽內(nèi)時，曲柄 AB轉(zhuǎn)動，導桿 OB反向擺動。設計一個沿 OB為半徑的軌跡圓上開了四個均布相同槽的圓盤，擺動導桿機構(gòu)也就變成外槽輪機構(gòu)了。可行的一個辦法是采用兩個以上相同機構(gòu)的組合 (圖 b)，由此聯(lián)想，若曲柄上的各活動銷軸鉸接在同一個圓盤上，則變成了圖 c的形狀。 ?例：雙轉(zhuǎn)塊機構(gòu)的變異 ?圖示雙轉(zhuǎn)塊機構(gòu)，塊 1轉(zhuǎn)動，通過連桿 2將轉(zhuǎn)動傳遞給塊 3，按機構(gòu)原形的結(jié)構(gòu)形狀，兩個轉(zhuǎn)塊是無法實現(xiàn)整周回轉(zhuǎn)的。轉(zhuǎn)盤 1和 3上各開一個凹槽， 2 上的凸榫分別嵌入 1和3相應的凹槽內(nèi)。 ? ?采用輔助結(jié)構(gòu)解決如運動不確定問題、運動規(guī)律可調(diào)性問題等。加入第二個滑塊，并將導桿做成帶 十字槽的圓盤 (見圖 c)，雙臂曲柄兩端滑塊就在十字槽中運動。 ?(2)凸輪機構(gòu) ?圖示一種廓線可變的凸輪機構(gòu)。為改變推桿 2的運動規(guī)律，在輪 1上裝有四片凸輪片，凸輪片上開有圓弧槽，把凸輪片旋轉(zhuǎn)到合適位置，然后用螺釘緊固，就可獲得不同形狀的凸輪廓線。 ?圖示一種壓力角沒有增加，凸輪尺寸也沒有加大，而推桿行程增大的凸輪機構(gòu)。 ? 運動副的尺寸變換 ? 運動副元素的接觸性質(zhì)變換 ? 運動副元素的形狀變換 四 、 機構(gòu)運動副的演變 ? —— 主要是指轉(zhuǎn)動副和移動副的尺寸增大。 鉸鏈四桿機構(gòu)，通過運動副 D尺寸的變化并截割成滑塊形狀，然后再使構(gòu)件 3的尺寸變長，即 DC變長，則圓弧槽的半徑也隨之增大，到 DC趨近于無窮大時，圓弧槽演變?yōu)橹辈?。若將圓弧槽變?yōu)榍€槽，形成以凸輪為機架的凸輪機構(gòu)，則構(gòu)件 2將得到更為復雜的運動。 ?圖示沖壓機構(gòu)，移動副擴大，將轉(zhuǎn)動副 A、 B及 C均包括在其中。將連桿頭處設計成曲面 形， 使其與滑塊內(nèi)空間的 mn段圓弧形狀相吻合，用于提高機構(gòu)的剛度與穩(wěn)定性?；瑒咏佑|使運動副元素的接觸表面產(chǎn)生磨損，降低了機械傳
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