第五章 機(jī)構(gòu)組合的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

第五章機(jī)構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)第一節(jié)串聯(lián)式組合第二節(jié)并聯(lián)式組合第三節(jié)封閉式組合第四節(jié)裝載式組合Page1機(jī)構(gòu)組合是指基本機(jī)構(gòu)以不同的方式連接，生成復(fù)雜機(jī)構(gòu)的過(guò)程。目的是改善基本機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性，實(shí)現(xiàn)更高要求。Page2基本機(jī)構(gòu)單環(huán)的連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、撓性件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、以及這些機(jī)構(gòu)的倒置機(jī)構(gòu)等組合方式串聯(lián)式、并聯(lián)式、封閉式、裝載式Page3兩個(gè)及兩個(gè)以上基本機(jī)構(gòu)順序連接，每一個(gè)前置機(jī)構(gòu)的輸出為后置機(jī)構(gòu)的輸入，用以滿足工作要求1.

串聯(lián)式組合機(jī)構(gòu)1機(jī)構(gòu)2輸入輸出Page4ABCDyLM（1）

連桿機(jī)構(gòu)為前置機(jī)構(gòu)

可用于增力——肘桿機(jī)構(gòu)增力比：L/yEQCDsMPABCDEQysLMPFPage515432θαFF12某壓力機(jī)的主機(jī)構(gòu)F大約是F12的14倍Page6偏距為氣缸直徑的0~0.5倍。剛性桿2（6）為L(zhǎng)形，其夾角λ可為60°~120°。該機(jī)構(gòu)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)而言，可使活塞的實(shí)際行程增加5%~20%，使發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際排量增加5%~20%；可使發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗率降低5%~20%；使曲軸的平均輸出扭矩增大5%~35%。若用于壓縮機(jī)，也可使能源消耗明顯下降。節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)Page7

可用于增程12345CEE的行程是C的2倍是曲柄1長(zhǎng)度的4倍AFEDCB12φψPage8

可實(shí)現(xiàn)特殊的運(yùn)動(dòng)規(guī)律Page9可改善后置機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力特性ABCDEFPage10（2）凸輪機(jī)構(gòu)為前置機(jī)構(gòu)123451234利用凸輪可輸出特殊的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)實(shí)現(xiàn)特定的工作要求利用后置機(jī)構(gòu)增大作用效果齊紙機(jī)構(gòu)Page11（3）齒輪機(jī)構(gòu)為前置機(jī)構(gòu)

可利用橢圓齒輪機(jī)構(gòu)的特殊運(yùn)動(dòng)規(guī)律Page1212345毛紡針梳機(jī)導(dǎo)條機(jī)構(gòu)

Page13（4）利用前置機(jī)構(gòu)浮動(dòng)桿上某點(diǎn)軌跡特征串聯(lián)一個(gè)桿組形成組合機(jī)構(gòu)ABCDEF利用連桿上E點(diǎn)某段軌跡為直線，實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)停歇Page14利用行星輪上C點(diǎn)的軌跡為圓弧，（當(dāng)r1=3r3時(shí)）該圓弧曲率半徑近似為8r3,當(dāng)取r4=8r3時(shí)，滑塊在系桿2轉(zhuǎn)過(guò)180o是停歇，轉(zhuǎn)過(guò)其余240o時(shí)，滑塊5的行程為4r312345CPage15利用撓性構(gòu)件，是從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)大行程。

ABC12345Page164、5、6、7為鏈輪，其上安裝有鏈，在鏈上安裝有銷子。3為槽輪，其上開有兩個(gè)槽，當(dāng)鏈上的銷子進(jìn)入槽輪的槽中時(shí)，將驅(qū)動(dòng)槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)，否則，槽輪停止運(yùn)動(dòng)。這種機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)180°的分度運(yùn)動(dòng)。這是一般槽輪機(jī)構(gòu)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。這種機(jī)構(gòu)可以看作是鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與槽輪機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合而成。Page17兩個(gè)或多個(gè)基本機(jī)構(gòu)并列布置，運(yùn)動(dòng)并行傳遞2.并聯(lián)組合一、并聯(lián)式組合形式1、并列式并聯(lián)2、合成式并聯(lián)3、時(shí)序式并聯(lián)

結(jié)構(gòu)形式機(jī)構(gòu)1機(jī)構(gòu)2輸入輸出機(jī)構(gòu)1機(jī)構(gòu)2輸入輸出輸出機(jī)構(gòu)1機(jī)構(gòu)2輸入輸出輸入Page181輸入，2、4輸出1251輸入，2輸出12301、2輸入，3輸出Page194583142雙棘爪棘輪機(jī)構(gòu)機(jī)翼操縱機(jī)構(gòu)二、并聯(lián)式組合機(jī)構(gòu)功能1、改善性能Page20AEDCB對(duì)稱并聯(lián)活塞連桿機(jī)構(gòu)對(duì)稱并聯(lián)布置的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)Page21123凸輪輸送機(jī)構(gòu)壓力機(jī)機(jī)構(gòu)2、實(shí)現(xiàn)特定的運(yùn)動(dòng)軌跡與規(guī)律Page22121343、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)作配合沖壓機(jī)構(gòu)雙滑塊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)Page233.封閉式組合一個(gè)具有兩個(gè)自由度的基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)與一個(gè)附加機(jī)構(gòu)并接所組成的機(jī)構(gòu)

結(jié)構(gòu)形式基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)輸入輸出基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)輸入輸出Page24差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)常見(jiàn)的基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)有：差動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)差動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)Page25基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)：差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)#輔助機(jī)構(gòu)：連桿機(jī)構(gòu)

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)=齒輪連桿機(jī)構(gòu)Page26差動(dòng)輪系連桿機(jī)構(gòu)2輸入3輸入1輸出

運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：13234由基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的：由輔助機(jī)構(gòu)的：Page27基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)：差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)#輔助機(jī)構(gòu)：凸輪機(jī)構(gòu)齒輪凸輪機(jī)構(gòu)Page28基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)：差動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)#輔助機(jī)構(gòu):凸輪機(jī)構(gòu)連桿凸輪機(jī)構(gòu)變曲柄長(zhǎng)度凸輪連桿機(jī)構(gòu)Page29基礎(chǔ)機(jī)構(gòu):差動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)#輔助機(jī)構(gòu):連桿機(jī)構(gòu)變連桿長(zhǎng)度凸輪連桿機(jī)構(gòu)Page30

實(shí)現(xiàn)特定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或軌跡

封閉式組合機(jī)構(gòu)的功能

Page31

實(shí)現(xiàn)增程增力Page32143251432768Page33

可利用中間齒輪換向?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)自由度機(jī)構(gòu)的輸入振擺式軋機(jī)示意圖Page34

實(shí)現(xiàn)大速比Page35實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成

Page36例：機(jī)床分度補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，A，B為圓柱副蝸輪4的轉(zhuǎn)動(dòng)由蝸桿3的轉(zhuǎn)動(dòng)和蝸桿3的移動(dòng)（凸輪1）輸入1234ABs1φ3蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)與移動(dòng)引起蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致取證，否則取負(fù)Page37將某個(gè)機(jī)構(gòu)安裝在另一個(gè)機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件上，最后總輸出的運(yùn)動(dòng)則是若干個(gè)疊加機(jī)構(gòu)的多個(gè)自由度的復(fù)合運(yùn)動(dòng)4.疊加式組合機(jī)構(gòu)：結(jié)構(gòu)形式基本機(jī)構(gòu)N基本機(jī)構(gòu)2基本機(jī)構(gòu)1輸入輸入輸入輸出Page381、單聯(lián)式組合1234ABC工業(yè)機(jī)械手Page392、雙聯(lián)式組合：疊加后再回接ABCDE搖頭電扇Page40廣義機(jī)構(gòu)的應(yīng)用

1．彈簧蠕行管道機(jī)器人Page412．滾動(dòng)杠桿的杠桿棘輪機(jī)構(gòu)Page423．聲音輪機(jī)構(gòu)Page434．厚度電測(cè)儀的杠桿機(jī)構(gòu)Page445．氣動(dòng)商標(biāo)自動(dòng)粘貼機(jī)構(gòu)Page45機(jī)構(gòu)組合創(chuàng)新小結(jié)組合方式：除4種組合方式外，還可以交互式組合注意問(wèn)題：多次組合會(huì)使運(yùn)