第三章機(jī)構(gòu)構(gòu)型方案與組合創(chuàng)新設(shè)計(jì)課件

機(jī)構(gòu)的組合原理是指將幾個(gè)基本機(jī)構(gòu)按一定的原則或規(guī)律組合成一個(gè)復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，這個(gè)復(fù)雜的機(jī)構(gòu)一般有兩種形式，一種是幾種基本機(jī)構(gòu)融合成性能更加完善、運(yùn)動(dòng)形式更加多樣化的新機(jī)構(gòu)，被稱為組合機(jī)構(gòu)；另一種則是幾種基本機(jī)構(gòu)組合在一起，組合體的各基本機(jī)構(gòu)還保持各自特性，但需要各個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作協(xié)調(diào)配合，以實(shí)現(xiàn)組合的目的，這種形式被稱作為機(jī)構(gòu)組合。

第三章機(jī)構(gòu)構(gòu)型方案與組合設(shè)計(jì)

機(jī)構(gòu)的組合原理是指將幾個(gè)基本機(jī)構(gòu)按一定的

第三章1目錄第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新

第二節(jié)機(jī)構(gòu)的演化與變異

第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)目錄第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新

第二節(jié)機(jī)構(gòu)的演化與變2第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新機(jī)構(gòu)是機(jī)器中執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的主體裝置機(jī)構(gòu)的類型和復(fù)雜程度機(jī)器的性能機(jī)器的成本機(jī)器的制造工藝機(jī)器的使用壽命機(jī)器的工作可靠性機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中占有舉足輕重的地位第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新機(jī)構(gòu)是機(jī)器中執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的主體裝置3第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新任何復(fù)雜的機(jī)構(gòu)都是由基本機(jī)構(gòu)組合而成的基本機(jī)構(gòu)：各類連桿機(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)帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)摩擦輪機(jī)構(gòu)第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新任何復(fù)雜的機(jī)構(gòu)都是由基本機(jī)構(gòu)組合而成4第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.1基本機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：（1）基本機(jī)構(gòu)單獨(dú)應(yīng)用（2）互不連接的基本機(jī)構(gòu)的組合ABC3214壓片機(jī)第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.1基本機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：（1）基本機(jī)5第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.1基本機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：（3）各基本機(jī)構(gòu)互相連接的組合串聯(lián)組合、并聯(lián)組合、疊加組合和封閉組合等。基本機(jī)構(gòu)的并聯(lián)組合基本機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.1基本機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：（3）各基本機(jī)6第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.1基本機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：（3）各基本機(jī)構(gòu)互相連接的組合串聯(lián)組合、并聯(lián)組合、疊加組合和封閉組合等。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.1基本機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：（3）各基本機(jī)7第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.1基本機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：（3）各基本機(jī)構(gòu)互相連接的組合串聯(lián)組合、并聯(lián)組合、疊加組合和封閉組合等。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.1基本機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：（3）各基本機(jī)8第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.1基本機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：（3）各基本機(jī)構(gòu)互相連接的組合串聯(lián)組合、并聯(lián)組合、疊加組合和封閉組合等。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.1基本機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：（3）各基本機(jī)9第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.2常用機(jī)構(gòu)組合方法常用的機(jī)構(gòu)組合方式如下：利用機(jī)構(gòu)的組成原理，不斷連接各類桿組，組成復(fù)雜的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。按照串聯(lián)規(guī)則組合基本機(jī)構(gòu)，組成復(fù)雜的串聯(lián)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。按照并聯(lián)規(guī)則組合基本機(jī)構(gòu)，組成復(fù)雜的并聯(lián)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。按照疊加規(guī)則組合基本機(jī)構(gòu)，組成復(fù)雜的疊加機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。按照封閉規(guī)則組合基本機(jī)構(gòu)，組成復(fù)雜的封閉機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。上述方法的混合連接，可得復(fù)雜的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。實(shí)際工作中，是上述方式的組合。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.2常用機(jī)構(gòu)組合方法常用的機(jī)構(gòu)組10第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.2.1機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合概念：機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合是指若干個(gè)單自由度的基本機(jī)構(gòu)順序聯(lián)接在一起。前一個(gè)機(jī)構(gòu)稱為前置機(jī)構(gòu)，后一個(gè)機(jī)構(gòu)稱為后置機(jī)構(gòu)。每一個(gè)前置機(jī)構(gòu)的輸出運(yùn)動(dòng)是后置機(jī)構(gòu)的輸入。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.2.1機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合概念：機(jī)構(gòu)的11第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.2.1機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合分類：根據(jù)參與組合的前后機(jī)構(gòu)連接點(diǎn)的不同進(jìn)行劃分。聯(lián)接點(diǎn)可以設(shè)在前置機(jī)構(gòu)中作簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)的連架桿上，稱其為Ⅰ型串聯(lián)；聯(lián)接點(diǎn)也可以設(shè)在前置機(jī)構(gòu)中作平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件上，稱作Ⅱ型串聯(lián)。做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件連桿或行星輪Ⅰ型串聯(lián)Ⅱ型串聯(lián)第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.2.1機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合分類：根據(jù)12串聯(lián)機(jī)構(gòu)組合的示例連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)(一)I型串聯(lián)組合齒輪機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)前置機(jī)構(gòu)前置機(jī)構(gòu)后置機(jī)構(gòu)后置機(jī)構(gòu)串聯(lián)機(jī)構(gòu)組合的示例連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)13雙曲柄機(jī)構(gòu)與槽輪機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合槽輪角速度變化曲線雙曲柄機(jī)構(gòu)與槽輪機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合槽輪角速度變化曲線14牛頭刨床導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)毛紡針梳機(jī)導(dǎo)條機(jī)構(gòu)牛頭刨床導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)毛紡針梳機(jī)導(dǎo)條機(jī)構(gòu)15使位移增加的凸輪—連桿機(jī)構(gòu)凸輪—連桿糖果包裝機(jī)剪切機(jī)構(gòu)使位移增加的凸輪—連桿機(jī)構(gòu)凸輪—連桿糖果16連桿—齒輪機(jī)構(gòu)飛機(jī)高度表連桿—齒輪機(jī)構(gòu)飛機(jī)高度表17增力機(jī)構(gòu)共軛凸輪連桿機(jī)構(gòu)增力機(jī)構(gòu)共軛凸輪18利用齒條齒輪的大行程直移機(jī)構(gòu)利用齒條齒輪的大行程直移機(jī)構(gòu)19具有停歇的六桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件兩次動(dòng)程的六桿機(jī)構(gòu)(一)Ⅱ型串聯(lián)式組合具有停歇的六桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件兩次動(dòng)程的六桿機(jī)構(gòu)(一)Ⅱ型串20行星齒輪連桿機(jī)構(gòu)

一般直線軌跡或圓弧曲線軌跡可使后置子機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的停歇，自交的曲線軌跡可使后置于機(jī)械的輸出構(gòu)件實(shí)現(xiàn)兩個(gè)行程。行星齒輪連桿機(jī)構(gòu)一般直線軌跡或圓弧曲線軌跡可21第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新串聯(lián)組合的基本思路串聯(lián)組合的基本原則：1、實(shí)現(xiàn)后置機(jī)構(gòu)的速度變換。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新串聯(lián)組合的基本思路串聯(lián)組合的基本原則22第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新串聯(lián)組合的基本思路串聯(lián)組合的基本原則：1、實(shí)現(xiàn)后置機(jī)構(gòu)的速度變換。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新串聯(lián)組合的基本思路串聯(lián)組合的基本原則23第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新串聯(lián)組合的基本思路串聯(lián)組合的基本原則：2、實(shí)現(xiàn)后置機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)變換。獲得預(yù)期的運(yùn)動(dòng)軌跡。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)沒(méi)有急回特性串聯(lián)了曲柄搖桿機(jī)構(gòu)后有急回特性第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新串聯(lián)組合的基本思路串聯(lián)組合的基本原則24第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新串聯(lián)組合的基本思路串聯(lián)組合的基本原則：3、在滿足運(yùn)動(dòng)要求的前提下，運(yùn)動(dòng)鏈盡可能短。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新串聯(lián)組合的基本思路串聯(lián)組合的基本原則25第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.2.2機(jī)構(gòu)的并聯(lián)組合兩個(gè)或多個(gè)基本機(jī)構(gòu)并列布置，稱為機(jī)構(gòu)的并聯(lián)組合。Ⅱ型并聯(lián)Ⅰ型并聯(lián)Ⅲ型并聯(lián)并聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合按輸出運(yùn)動(dòng)性質(zhì)可分為簡(jiǎn)單型和復(fù)雜型。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.2.2機(jī)構(gòu)的并聯(lián)組合兩個(gè)或多個(gè)26

絲織機(jī)構(gòu)開(kāi)口機(jī)機(jī)構(gòu)沖壓機(jī)的凸輪連桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿搖桿滑塊搖桿滑塊移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪擺動(dòng)從動(dòng)件…擺動(dòng)滑塊1．I型并聯(lián)式組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新絲織機(jī)構(gòu)開(kāi)口機(jī)機(jī)構(gòu)沖壓機(jī)的凸輪連桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿搖桿滑塊搖桿27v形雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)

襟翼操縱機(jī)構(gòu)二、機(jī)構(gòu)并聯(lián)組合的示例2．Ⅱ型并聯(lián)式組合曲柄滑塊曲柄滑塊齒條齒輪齒條齒輪第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新v形雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)襟翼操縱機(jī)構(gòu)二、機(jī)構(gòu)并聯(lián)組合的示例2．Ⅱ型28縫紉機(jī)針桿傳動(dòng)釘扣機(jī)針桿傳動(dòng)二、機(jī)構(gòu)并聯(lián)組合的示例1．Ⅱ型并聯(lián)式組合擺動(dòng)導(dǎo)桿曲柄滑塊擺動(dòng)凸輪曲柄滑塊第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新縫紉機(jī)針桿傳動(dòng)釘扣機(jī)針桿傳動(dòng)二、機(jī)構(gòu)并聯(lián)組合的示例1．Ⅱ型29雙棘爪機(jī)構(gòu)活塞機(jī)的齒輪杠桿機(jī)構(gòu)2.III型并聯(lián)式組合曲柄滑塊曲柄滑塊曲柄滑塊曲柄滑塊第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新雙棘爪機(jī)構(gòu)活塞機(jī)的齒輪杠桿機(jī)構(gòu)2.III型并聯(lián)式組合曲柄滑塊30壓力機(jī)螺旋杠桿機(jī)構(gòu)矩形軌跡輸送機(jī)構(gòu)雙滑塊雙滑塊端面凸輪機(jī)構(gòu)平底直動(dòng)盤(pán)形凸輪2．III型并聯(lián)式組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新壓力機(jī)螺旋杠桿機(jī)構(gòu)矩形軌跡輸送機(jī)構(gòu)雙滑塊雙滑塊端面凸輪機(jī)構(gòu)平31第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新并聯(lián)組合的基本思路串聯(lián)機(jī)構(gòu)組合的目的：改變后置機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度或運(yùn)動(dòng)規(guī)律。并聯(lián)機(jī)構(gòu)組合的目的：用于實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的分解或運(yùn)動(dòng)的合成，也可改變機(jī)構(gòu)的動(dòng)力性能。并聯(lián)組合的基本原則：對(duì)稱并聯(lián)相同的機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的平衡。I型并聯(lián)組合可實(shí)現(xiàn)慣性力的部分或完全平衡。實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的分解與合成。I型并聯(lián)組合可實(shí)現(xiàn)分流，II型并聯(lián)組合可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成。改善受力狀態(tài)。同類機(jī)構(gòu)可以并聯(lián)，不同類機(jī)構(gòu)也可以并聯(lián)。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新并聯(lián)組合的基本思路串聯(lián)機(jī)構(gòu)組合的目的32第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新

將一個(gè)或多個(gè)機(jī)構(gòu)安裝在另一個(gè)機(jī)構(gòu)的某個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上的組合形式為疊加式機(jī)構(gòu)組合，其輸出的運(yùn)動(dòng)是若干個(gè)機(jī)構(gòu)輸出運(yùn)動(dòng)的合成?；靖拍睿悍诸愐唬函B加組合的運(yùn)動(dòng)關(guān)系有兩種情況，一種是各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系是相互獨(dú)立的稱為運(yùn)動(dòng)獨(dú)立式，常見(jiàn)于各種機(jī)械手；另一種則是各機(jī)構(gòu)之間的運(yùn)動(dòng)有一定的影響稱為運(yùn)動(dòng)相關(guān)式，如搖頭電扇的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。1.2.3.機(jī)構(gòu)的疊加基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)：支撐其它機(jī)構(gòu)的基本機(jī)構(gòu)。附加機(jī)構(gòu)：安裝在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)可動(dòng)構(gòu)件上的機(jī)構(gòu)。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新將一個(gè)或多個(gè)機(jī)構(gòu)安裝在331.2.3機(jī)構(gòu)的疊加第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新分類二：I型疊加組合和II型疊加組合附加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)I型疊加機(jī)構(gòu)II型疊加機(jī)構(gòu)動(dòng)力源動(dòng)力源動(dòng)力源1.2.3機(jī)構(gòu)的疊加第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新分類二：I型34主要功能：實(shí)現(xiàn)特定的輸出，完成復(fù)雜的工藝動(dòng)作。設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題是根據(jù)所要求的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作如何選擇各個(gè)附加機(jī)構(gòu)的類型，如何解決輸入運(yùn)動(dòng)的控制（借助于機(jī)械、液、氣壓、電磁等控制系統(tǒng)解決，使輸出的復(fù)雜工藝動(dòng)作適度，符合工作要求。）選擇附加機(jī)構(gòu)的一般原則：將附加機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成單自由度，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。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新見(jiàn)舉例主要功能：實(shí)現(xiàn)特定的輸出，完成復(fù)雜的工藝動(dòng)作。設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題35機(jī)構(gòu)疊加組合的示例1．運(yùn)動(dòng)獨(dú)立式疊加機(jī)構(gòu)電動(dòng)玩具馬圓柱坐標(biāo)型工業(yè)機(jī)械手II型疊加機(jī)構(gòu)II型疊加機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)疊加組合的示例1．運(yùn)動(dòng)獨(dú)立式疊加機(jī)構(gòu)電動(dòng)玩具馬圓柱坐標(biāo)型36液壓挖掘機(jī)機(jī)構(gòu)電風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)2.運(yùn)動(dòng)相關(guān)式疊加機(jī)構(gòu)II型疊加機(jī)構(gòu)I型疊加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)液壓挖掘機(jī)機(jī)構(gòu)電風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)2.運(yùn)動(dòng)相關(guān)式疊加機(jī)構(gòu)II型疊37機(jī)構(gòu)疊加組合的示例I型疊加機(jī)構(gòu)蝸桿機(jī)構(gòu)與輪系機(jī)構(gòu)組成的I型疊加機(jī)構(gòu)行星輪系為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)渦輪蝸桿附加機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)疊加組合的示例I型疊加機(jī)構(gòu)蝸桿機(jī)構(gòu)與輪系機(jī)構(gòu)組成的I型疊38機(jī)構(gòu)疊加組合的示例I型疊加機(jī)構(gòu)齒輪疊加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)疊加組合的示例I型疊加機(jī)構(gòu)齒輪疊加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)39機(jī)構(gòu)疊加組合的示例II型疊加機(jī)構(gòu)機(jī)械手機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)疊加組合的示例II型疊加機(jī)構(gòu)機(jī)械手機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)附40機(jī)構(gòu)疊加組合的示例II型疊加機(jī)構(gòu)機(jī)械手機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)疊加組合的示例II型疊加機(jī)構(gòu)機(jī)械手機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)附41機(jī)構(gòu)疊加的關(guān)鍵問(wèn)題機(jī)構(gòu)疊加創(chuàng)新設(shè)計(jì)的關(guān)鍵：確定附加機(jī)構(gòu)與基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)之間的運(yùn)動(dòng)傳遞，或者附加機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件與基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的哪個(gè)構(gòu)件連接，即動(dòng)力傳遞路線的確定。II型疊加機(jī)構(gòu)的連接：動(dòng)力源一般安裝在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的可動(dòng)構(gòu)件上，用來(lái)驅(qū)動(dòng)附加機(jī)構(gòu)的一個(gè)可動(dòng)構(gòu)件。I型疊加機(jī)構(gòu)的連接：較為復(fù)雜，但是也有一定的規(guī)律性。齒輪機(jī)構(gòu)為附加機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)時(shí)，連接點(diǎn)選在附加機(jī)構(gòu)的輸出齒輪和基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的輸入連桿上?；A(chǔ)機(jī)構(gòu)為行星齒輪系機(jī)構(gòu)，附加機(jī)構(gòu)為齒輪機(jī)構(gòu)，可將附加齒輪機(jī)構(gòu)安置在基礎(chǔ)輪系的系桿上。機(jī)構(gòu)疊加的關(guān)鍵問(wèn)題機(jī)構(gòu)疊加創(chuàng)新設(shè)計(jì)的關(guān)鍵：42齒輪疊加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)例：附加機(jī)構(gòu)的系桿和齒輪4連接，傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力機(jī)構(gòu)疊加的關(guān)鍵問(wèn)題齒輪疊加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)例：附加機(jī)構(gòu)的系桿和齒輪4連接，43機(jī)構(gòu)疊加的關(guān)鍵問(wèn)題例：要求設(shè)計(jì)天線既能繞水平軸旋轉(zhuǎn)，也能繞垂直軸旋轉(zhuǎn)，二者的合成運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)全方位轉(zhuǎn)動(dòng)任務(wù)?；A(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)疊加的關(guān)鍵問(wèn)題例：要求設(shè)計(jì)天線既能繞水平軸旋轉(zhuǎn)，也能繞垂441.2.4機(jī)構(gòu)的封閉組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.概念：一個(gè)兩自由度機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)輸入構(gòu)件或兩個(gè)輸出構(gòu)件或一個(gè)輸出構(gòu)件和一個(gè)輸入構(gòu)件用單自由度機(jī)構(gòu)連接起來(lái)，形成一個(gè)單自由度的自由機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，稱為封閉式連接。特征：基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)為二自由度，附加機(jī)構(gòu)為單自由度。有3個(gè)運(yùn)動(dòng)有1個(gè)運(yùn)動(dòng)封閉了2個(gè)運(yùn)動(dòng)新機(jī)構(gòu)為單自由度1.2.4機(jī)構(gòu)的封閉組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.概念：451.2.4機(jī)構(gòu)的封閉組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新2.分類：根據(jù)輸入輸出特性的不同有三種封閉組合方法。a)I型封閉組合；b)II型封閉組合；c）III型封閉組合1.2.4機(jī)構(gòu)的封閉組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新2.分類461.2.4機(jī)構(gòu)的封閉組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新3.示例兩自由度的差動(dòng)輪系I型封閉機(jī)構(gòu)II型封閉機(jī)構(gòu)輸入1.2.4機(jī)構(gòu)的封閉組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新3.示例兩471.2.4機(jī)構(gòu)的封閉組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新3.示例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)1.2.4機(jī)構(gòu)的封閉組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新3.示例I481.2.4機(jī)構(gòu)的封閉組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新3.示例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1.2.4機(jī)構(gòu)的封閉組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新3.示例I49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：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)。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50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：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)必須滿足如下條件：N為活動(dòng)構(gòu)件，p為自由度。相減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51封閉組合的基本思路第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1234567△p23.556.589.511△n1234567附加機(jī)構(gòu)的組成必須滿足上表，其中1、3、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1234567△p52封閉組合的基本思路第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1234567△p23.556.589.511△n1234567I型封閉組合機(jī)構(gòu)II型封閉組合機(jī)構(gòu)滿足高副低代后滿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1234567△p53封閉組合的基本思路第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1234567△p23.556.589.511△n1234567III型封閉組合機(jī)構(gòu)滿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1234567△p54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：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)的類型密切相關(guān)。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)。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55一、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。1.2.5其它類型的機(jī)構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)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56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57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)器未加制動(dòng)器時(shí)：加制動(dòng)器時(shí)：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58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)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)59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)，車輛轉(zhuǎn)向。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：具有急回運(yùn)動(dòng)特征60第三章機(jī)構(gòu)構(gòu)型方案與組合創(chuàng)新設(shè)計(jì)課件61第三章機(jī)構(gòu)構(gòu)型方案與組合創(chuàng)新設(shè)計(jì)課件62第三章機(jī)構(gòu)構(gòu)型方案與組合創(chuàng)新設(shè)計(jì)課件63轉(zhuǎn)動(dòng)副變?yōu)榛瑒?dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副變?yōu)榛瑒?dòng)副64

機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換稱作機(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。2.1.1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2.1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)，車輛轉(zhuǎn)向。機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換稱作機(jī)構(gòu)的倒置，機(jī)架變換后，機(jī)構(gòu)內(nèi)各構(gòu)652．含有一個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換曲柄滑塊機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿，擺動(dòng)導(dǎo)桿）搖塊機(jī)構(gòu)液壓機(jī)構(gòu)移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（定塊機(jī)構(gòu)）手動(dòng)水壓機(jī)ABC32142．含有一個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換曲柄滑塊機(jī)構(gòu)ABC32663．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)672.1.2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)的鏈傳動(dòng)或齒形帶傳動(dòng)才能進(jìn)行這種變換。各種履帶運(yùn)輸車輛的行走機(jī)構(gòu)就可看成是將鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)倒置而設(shè)計(jì)制成的。另外，將鏈傳動(dòng)中的鏈固定成為機(jī)架，可代替造價(jià)昂貴的齒輪齒條機(jī)構(gòu)。機(jī)架的變換2.1.2齒輪機(jī)構(gòu)及撓性件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換撓性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)只682.1.3凸輪機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換普通凸輪機(jī)構(gòu)圖a)固定凸輪機(jī)構(gòu)：凸輪固定，從動(dòng)件作復(fù)合運(yùn)動(dòng)。圖b)應(yīng)用舉例：圖c)凸輪-行星機(jī)構(gòu)圖d)e)2.1.3凸輪機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換69

范例：外槽輪機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換：外槽輪機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換后與一個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)串聯(lián)，1為主動(dòng)件，1與2嚙合，2上固接著撥盤(pán)，當(dāng)撥盤(pán)上的圓銷進(jìn)入槽輪的槽子時(shí)，系桿轉(zhuǎn)動(dòng)輸出運(yùn)動(dòng)，當(dāng)圓銷退出槽子時(shí)，撥盤(pán)的鎖止弧與槽輪5的鎖止?。ㄍ箤?duì)凹）鎖止，系桿4停歇。因?yàn)榇?lián)了行星齒輪機(jī)構(gòu)，則可改善普通槽輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力特性。普通間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2.1.4間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換棘輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)范例：外槽輪機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換：外槽輪機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換后與702.2構(gòu)件形狀變異與創(chuàng)新設(shè)計(jì)構(gòu)件的形狀變異從構(gòu)件的具體結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)從構(gòu)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)2.2構(gòu)件形狀變異與創(chuàng)新設(shè)計(jì)構(gòu)件的從構(gòu)件的具體結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)從構(gòu)712.2.1避免構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)干涉公交車門(mén)機(jī)構(gòu)為了避免曲柄與啟閉機(jī)構(gòu)箱體發(fā)生碰撞。2.2.1避免構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)干涉公交車門(mén)機(jī)構(gòu)為了避免曲柄與722.2.1避免構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)干涉凸輪機(jī)構(gòu)為了避免干涉2.2.1避免構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)干涉凸輪機(jī)構(gòu)為了避免干涉732.2.2滿足特定的工作要求曲柄擺塊機(jī)構(gòu)-插齒機(jī)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)-牛頭刨床2.2.2滿足特定的工作要求曲柄擺塊機(jī)構(gòu)-插齒機(jī)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)742.2.2滿足特定的工作要求可用于弧形窗的啟閉2.2.2滿足特定的工作要求可用于弧形窗的啟閉752.3

運(yùn)動(dòng)副形狀變異與創(chuàng)新設(shè)計(jì)1．主要目的：（1）增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)副元素的接觸強(qiáng)度（2）減小運(yùn)動(dòng)副元素的摩擦、磨損（3）改變機(jī)構(gòu)的受力狀態(tài)（4）改善機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力效果（5）開(kāi)拓機(jī)構(gòu)的各種新功能（6）尋求演化新機(jī)構(gòu)的有效途徑2．主要方法：（1）改變運(yùn)動(dòng)副的尺寸（2）改變運(yùn)動(dòng)副的接觸性質(zhì)（3）改變運(yùn)動(dòng)副的形狀機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副演化與變異2.3運(yùn)動(dòng)副形狀變異與創(chuàng)新設(shè)計(jì)1．主要目的：機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副762.3運(yùn)動(dòng)副形狀變異與創(chuàng)新設(shè)計(jì)2.3.1轉(zhuǎn)動(dòng)副的變異設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)副B的尺寸擴(kuò)大包括A,轉(zhuǎn)動(dòng)副C的尺寸擴(kuò)大包括B轉(zhuǎn)動(dòng)副D的尺寸擴(kuò)大包括CABCD2.3運(yùn)動(dòng)副形狀變異與創(chuàng)新設(shè)計(jì)2.3.1轉(zhuǎn)動(dòng)副的變異設(shè)計(jì)77曲柄滑塊機(jī)構(gòu)擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副B曲柄滑塊機(jī)構(gòu)擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副B78C處銷釘做成半球狀，提高剛度和強(qiáng)度BACDABCDC處銷釘做成半球狀，提高剛度和強(qiáng)度BACDABCD792.3.2移動(dòng)副的變異設(shè)計(jì)滑塊擴(kuò)大將回轉(zhuǎn)副包含2.3.2移動(dòng)副的變異設(shè)計(jì)滑塊擴(kuò)大將回轉(zhuǎn)副包含802.3.2移動(dòng)副的變異設(shè)計(jì)滑塊形狀變異和組合2.3.2移動(dòng)副的變異設(shè)計(jì)滑塊形狀變異和組合812.4

運(yùn)動(dòng)副的等效代換與創(chuàng)新設(shè)計(jì)

2.4.1空間運(yùn)動(dòng)副與平面運(yùn)動(dòng)副的等效代換（1）球面副與轉(zhuǎn)動(dòng)副的等效代換（2）圓柱副與轉(zhuǎn)動(dòng)副加移動(dòng)副的等效代換

運(yùn)動(dòng)副的等效代換是指組成機(jī)構(gòu)的各種運(yùn)動(dòng)副相互轉(zhuǎn)換或替代，而又不改變機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的輸入相輸出特性，這些特性主要指機(jī)構(gòu)的自由度、機(jī)構(gòu)中各相應(yīng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)特征等。2.4運(yùn)動(dòng)副的等效代換與創(chuàng)新設(shè)計(jì)82球面副匯交于球心的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副b圖為圓柱副平面移動(dòng)副、轉(zhuǎn)動(dòng)副

2.4.1空間運(yùn)動(dòng)副與平面運(yùn)動(dòng)副的等效代換萬(wàn)向聯(lián)軸器就是球面副

由三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副等效代換的例子。球面副匯交于球心的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副b圖為圓柱副83空間機(jī)構(gòu)原動(dòng)件與機(jī)架連接為球面副S時(shí),三自由度運(yùn)動(dòng)很難控制，采用三個(gè)互成垂直布置的轉(zhuǎn)動(dòng)副R可代替球面副。2.4.1空間運(yùn)動(dòng)副與平面運(yùn)動(dòng)副的等效代換空間機(jī)構(gòu)原動(dòng)件與機(jī)架連接為球面副S時(shí),三自2.4.1空間運(yùn)動(dòng)842.4.2高副與低副的等效代換滾珠導(dǎo)軌代替滑動(dòng)導(dǎo)軌滾珠絲杠代替梯形絲杠或矩形絲杠高副、低副代換2.4.2高副與低副的等效代換滾珠導(dǎo)軌代替滑動(dòng)導(dǎo)軌高副、低852.4.2高副與低副的等效代換AB、AC、A至切點(diǎn)等之間的距離保持不變，故附加一個(gè)長(zhǎng)為AB、AC并使其在A、B、C處分別與原機(jī)構(gòu)的構(gòu)件1與2組成轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副，這樣就構(gòu)造出各自的同性異形機(jī)構(gòu)。2.4.2高副與低副的等效代換AB、AC、A至切點(diǎn)等之間的86高副低代必須滿足的條件：①替代前后機(jī)構(gòu)的自由度相同；②替代前后機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性相同。ο1ο2ααββο1ο2C高副低代必須滿足的條件：ο1ο2ααββο1ο2C87當(dāng)過(guò)高副接觸點(diǎn)的二曲線曲率半徑之和為常數(shù)時(shí)，可用低副機(jī)構(gòu)代替高副機(jī)構(gòu)。若曲率半徑之和不為常數(shù)，只能瞬時(shí)代替。βο1ο2C當(dāng)過(guò)高副接觸點(diǎn)的二曲線曲率半徑之和為常數(shù)時(shí)，可用低副機(jī)構(gòu)代替882.4.3滑動(dòng)摩擦與滾動(dòng)摩擦的等效代換運(yùn)動(dòng)副的兩個(gè)構(gòu)件：低速、重載和高精度的情況下，用滑動(dòng)摩擦。中高速、輕載和中等載荷中等精度的情況下，用滾動(dòng)摩擦。低精度、低成本的情況下，用滑動(dòng)摩擦。2.4.3滑動(dòng)摩擦與滾動(dòng)摩擦的等效代換運(yùn)動(dòng)副的兩個(gè)構(gòu)件：低速892.4.3高副與低副的等效代換滾珠導(dǎo)軌代替滑動(dòng)導(dǎo)軌滾珠絲杠代替梯形絲杠或矩形絲杠滑動(dòng)摩擦、滾動(dòng)摩擦代換2.4.3高副與低副的等效代換滾珠導(dǎo)軌代替滑動(dòng)導(dǎo)軌滑動(dòng)摩擦90第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)3.1利用液、氣物理效應(yīng)

利用液體、氣體作為工作介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)能量傳遞和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的機(jī)構(gòu)，分別稱為液動(dòng)機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)機(jī)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、建筑和交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)。

1.液動(dòng)機(jī)構(gòu)圖升降機(jī)構(gòu)第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)3.1利用液、氣物理效應(yīng)

利91第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)液壓夾緊機(jī)構(gòu)第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)液壓夾緊機(jī)構(gòu)92第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)鑄錠供料機(jī)構(gòu)第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)鑄錠供料機(jī)構(gòu)93第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)挖掘機(jī)第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)挖掘機(jī)94第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)通用機(jī)械手結(jié)構(gòu)

1—真空吸頭2—水平氣缸

3—垂直氣缸4—齒輪齒條副

5—回轉(zhuǎn)缸6—小車第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)通用機(jī)械手結(jié)構(gòu)

1—真空吸頭2—95第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)商標(biāo)自動(dòng)粘貼機(jī)第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)商標(biāo)自動(dòng)粘貼機(jī)96第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)光電動(dòng)機(jī)2.氣動(dòng)機(jī)構(gòu)第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)光電動(dòng)機(jī)2.氣動(dòng)機(jī)構(gòu)97第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)3.2利用光電、電磁物理效應(yīng)

1.光電動(dòng)機(jī)

2.電磁機(jī)構(gòu)電磁機(jī)構(gòu)

1—電磁鐵2—桿3—電路4—復(fù)位彈簧第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)3.2利用光電、電磁物理效應(yīng)

198第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)磁性滾輪鋼板運(yùn)送機(jī)構(gòu)第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)磁性滾輪鋼板運(yùn)送機(jī)構(gòu)99第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)壓電式間歇移動(dòng)機(jī)構(gòu)

1—壓電元件2—右電磁體3—左電磁體3.壓電機(jī)構(gòu)第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)壓電式間歇移動(dòng)機(jī)構(gòu)

1—壓電元件100第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)3.3利用力學(xué)原理

1.利用重力作用螺釘整列機(jī)構(gòu)第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)3.3利用力學(xué)原理

1.利用重力101第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)子彈整列機(jī)構(gòu)第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)子彈整列機(jī)構(gòu)102第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)自動(dòng)裝卸礦車第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)自動(dòng)裝卸礦車103第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)用平衡重錘作用的平移機(jī)構(gòu)

1—工件2—工件座3—擺桿

4—平衡重錘5—擋塊第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)用平衡重錘作用的平移機(jī)構(gòu)

1—工104第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)工件夾緊切斷機(jī)構(gòu)第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)工件夾緊切斷機(jī)構(gòu)105第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)送料機(jī)構(gòu)

1—曲柄2—連桿3—搖桿

4—滑塊5—機(jī)架3′—推爪

a′、a″—擋銷第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)送料機(jī)構(gòu)

1—曲柄2—連桿3—106第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)車車輪制動(dòng)機(jī)構(gòu)第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)車車輪制動(dòng)機(jī)構(gòu)107第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)振動(dòng)送料機(jī)構(gòu)

1—槽體2—激振板簧3—底座

4—橡膠減振彈簧5—鐵心線圈

6—銜鐵7—工件第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)振動(dòng)送料機(jī)構(gòu)

1—槽體2—激振板108第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)2.利用振動(dòng)及慣性作用

(1)振動(dòng)機(jī)構(gòu)利用振動(dòng)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的機(jī)構(gòu)稱為振動(dòng)機(jī)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于散裝物料的搗實(shí)、裝卸、輸送、篩選、研磨、粉碎及混合等工藝。振動(dòng)式錨頭安裝機(jī)

1—電動(dòng)機(jī)2—帶輪3—鉆座

4—螺釘5—板簧6—橡膠塊

7—錘桿8—錘頭第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)2.利用振動(dòng)及慣性作用

(1)振動(dòng)109第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)慣性激振蛙式夯土機(jī)

1—夯頭2—支架3、5—平帶

4—電動(dòng)機(jī)6—帶輪7—偏心塊第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)慣性激振蛙式夯土機(jī)

1—夯頭2—110第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)(2)慣性機(jī)構(gòu)利用物體的慣性來(lái)進(jìn)行工作的機(jī)構(gòu)稱為慣性機(jī)構(gòu)，如建筑機(jī)械中的夯土機(jī)、打樁機(jī)等。

3.利用自鎖原理爬桿機(jī)器人原理機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)(2)慣性機(jī)構(gòu)利用物體的慣性來(lái)進(jìn)111第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)圖5-77機(jī)器人爬行動(dòng)作原理第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)圖5-77機(jī)器人爬行動(dòng)作原理112演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！113

機(jī)構(gòu)的組合原理是指將幾個(gè)基本機(jī)構(gòu)按一定的原則或規(guī)律組合成一個(gè)復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，這個(gè)復(fù)雜的機(jī)構(gòu)一般有兩種形式，一種是幾種基本機(jī)構(gòu)融合成性能更加完善、運(yùn)動(dòng)形式更加多樣化的新機(jī)構(gòu)，被稱為組合機(jī)構(gòu)；另一種則是幾種基本機(jī)構(gòu)組合在一起，組合體的各基本機(jī)構(gòu)還保持各自特性，但需要各個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作協(xié)調(diào)配合，以實(shí)現(xiàn)組合的目的，這種形式被稱作為機(jī)構(gòu)組合。

第三章機(jī)構(gòu)構(gòu)型方案與組合設(shè)計(jì)

機(jī)構(gòu)的組合原理是指將幾個(gè)基本機(jī)構(gòu)按一定的

第三章114目錄第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新

第二節(jié)機(jī)構(gòu)的演化與變異

第三節(jié)廣義機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)目錄第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新

第二節(jié)機(jī)構(gòu)的演化與變115第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新機(jī)構(gòu)是機(jī)器中執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的主體裝置機(jī)構(gòu)的類型和復(fù)雜程度機(jī)器的性能機(jī)器的成本機(jī)器的制造工藝機(jī)器的使用壽命機(jī)器的工作可靠性機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中占有舉足輕重的地位第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新機(jī)構(gòu)是機(jī)器中執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的主體裝置116第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新任何復(fù)雜的機(jī)構(gòu)都是由基本機(jī)構(gòu)組合而成的基本機(jī)構(gòu)：各類連桿機(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)帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)摩擦輪機(jī)構(gòu)第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新任何復(fù)雜的機(jī)構(gòu)都是由基本機(jī)構(gòu)組合而成117第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.1基本機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：（1）基本機(jī)構(gòu)單獨(dú)應(yīng)用（2）互不連接的基本機(jī)構(gòu)的組合ABC3214壓片機(jī)第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.1基本機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：（1）基本機(jī)118第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.1基本機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：（3）各基本機(jī)構(gòu)互相連接的組合串聯(lián)組合、并聯(lián)組合、疊加組合和封閉組合等?；緳C(jī)構(gòu)的并聯(lián)組合基本機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.1基本機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：（3）各基本機(jī)119第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.1基本機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：（3）各基本機(jī)構(gòu)互相連接的組合串聯(lián)組合、并聯(lián)組合、疊加組合和封閉組合等。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.1基本機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：（3）各基本機(jī)120第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.1基本機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：（3）各基本機(jī)構(gòu)互相連接的組合串聯(lián)組合、并聯(lián)組合、疊加組合和封閉組合等。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.1基本機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：（3）各基本機(jī)121第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.1基本機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：（3）各基本機(jī)構(gòu)互相連接的組合串聯(lián)組合、并聯(lián)組合、疊加組合和封閉組合等。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.1基本機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：（3）各基本機(jī)122第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.2常用機(jī)構(gòu)組合方法常用的機(jī)構(gòu)組合方式如下：利用機(jī)構(gòu)的組成原理，不斷連接各類桿組，組成復(fù)雜的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。按照串聯(lián)規(guī)則組合基本機(jī)構(gòu)，組成復(fù)雜的串聯(lián)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。按照并聯(lián)規(guī)則組合基本機(jī)構(gòu)，組成復(fù)雜的并聯(lián)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。按照疊加規(guī)則組合基本機(jī)構(gòu)，組成復(fù)雜的疊加機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。按照封閉規(guī)則組合基本機(jī)構(gòu)，組成復(fù)雜的封閉機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。上述方法的混合連接，可得復(fù)雜的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。實(shí)際工作中，是上述方式的組合。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.2常用機(jī)構(gòu)組合方法常用的機(jī)構(gòu)組123第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.2.1機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合概念：機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合是指若干個(gè)單自由度的基本機(jī)構(gòu)順序聯(lián)接在一起。前一個(gè)機(jī)構(gòu)稱為前置機(jī)構(gòu)，后一個(gè)機(jī)構(gòu)稱為后置機(jī)構(gòu)。每一個(gè)前置機(jī)構(gòu)的輸出運(yùn)動(dòng)是后置機(jī)構(gòu)的輸入。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.2.1機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合概念：機(jī)構(gòu)的124第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.2.1機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合分類：根據(jù)參與組合的前后機(jī)構(gòu)連接點(diǎn)的不同進(jìn)行劃分。聯(lián)接點(diǎn)可以設(shè)在前置機(jī)構(gòu)中作簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)的連架桿上，稱其為Ⅰ型串聯(lián)；聯(lián)接點(diǎn)也可以設(shè)在前置機(jī)構(gòu)中作平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件上，稱作Ⅱ型串聯(lián)。做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件連桿或行星輪Ⅰ型串聯(lián)Ⅱ型串聯(lián)第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.2.1機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合分類：根據(jù)125串聯(lián)機(jī)構(gòu)組合的示例連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)(一)I型串聯(lián)組合齒輪機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)前置機(jī)構(gòu)前置機(jī)構(gòu)后置機(jī)構(gòu)后置機(jī)構(gòu)串聯(lián)機(jī)構(gòu)組合的示例連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)126雙曲柄機(jī)構(gòu)與槽輪機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合槽輪角速度變化曲線雙曲柄機(jī)構(gòu)與槽輪機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合槽輪角速度變化曲線127牛頭刨床導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)毛紡針梳機(jī)導(dǎo)條機(jī)構(gòu)牛頭刨床導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)毛紡針梳機(jī)導(dǎo)條機(jī)構(gòu)128使位移增加的凸輪—連桿機(jī)構(gòu)凸輪—連桿糖果包裝機(jī)剪切機(jī)構(gòu)使位移增加的凸輪—連桿機(jī)構(gòu)凸輪—連桿糖果129連桿—齒輪機(jī)構(gòu)飛機(jī)高度表連桿—齒輪機(jī)構(gòu)飛機(jī)高度表130增力機(jī)構(gòu)共軛凸輪連桿機(jī)構(gòu)增力機(jī)構(gòu)共軛凸輪131利用齒條齒輪的大行程直移機(jī)構(gòu)利用齒條齒輪的大行程直移機(jī)構(gòu)132具有停歇的六桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件兩次動(dòng)程的六桿機(jī)構(gòu)(一)Ⅱ型串聯(lián)式組合具有停歇的六桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件兩次動(dòng)程的六桿機(jī)構(gòu)(一)Ⅱ型串133行星齒輪連桿機(jī)構(gòu)

一般直線軌跡或圓弧曲線軌跡可使后置子機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的停歇，自交的曲線軌跡可使后置于機(jī)械的輸出構(gòu)件實(shí)現(xiàn)兩個(gè)行程。行星齒輪連桿機(jī)構(gòu)一般直線軌跡或圓弧曲線軌跡可134第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新串聯(lián)組合的基本思路串聯(lián)組合的基本原則：1、實(shí)現(xiàn)后置機(jī)構(gòu)的速度變換。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新串聯(lián)組合的基本思路串聯(lián)組合的基本原則135第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新串聯(lián)組合的基本思路串聯(lián)組合的基本原則：1、實(shí)現(xiàn)后置機(jī)構(gòu)的速度變換。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新串聯(lián)組合的基本思路串聯(lián)組合的基本原則136第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新串聯(lián)組合的基本思路串聯(lián)組合的基本原則：2、實(shí)現(xiàn)后置機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)變換。獲得預(yù)期的運(yùn)動(dòng)軌跡。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)沒(méi)有急回特性串聯(lián)了曲柄搖桿機(jī)構(gòu)后有急回特性第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新串聯(lián)組合的基本思路串聯(lián)組合的基本原則137第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新串聯(lián)組合的基本思路串聯(lián)組合的基本原則：3、在滿足運(yùn)動(dòng)要求的前提下，運(yùn)動(dòng)鏈盡可能短。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新串聯(lián)組合的基本思路串聯(lián)組合的基本原則138第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.2.2機(jī)構(gòu)的并聯(lián)組合兩個(gè)或多個(gè)基本機(jī)構(gòu)并列布置，稱為機(jī)構(gòu)的并聯(lián)組合。Ⅱ型并聯(lián)Ⅰ型并聯(lián)Ⅲ型并聯(lián)并聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合按輸出運(yùn)動(dòng)性質(zhì)可分為簡(jiǎn)單型和復(fù)雜型。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.2.2機(jī)構(gòu)的并聯(lián)組合兩個(gè)或多個(gè)139

絲織機(jī)構(gòu)開(kāi)口機(jī)機(jī)構(gòu)沖壓機(jī)的凸輪連桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿搖桿滑塊搖桿滑塊移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪擺動(dòng)從動(dòng)件…擺動(dòng)滑塊1．I型并聯(lián)式組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新絲織機(jī)構(gòu)開(kāi)口機(jī)機(jī)構(gòu)沖壓機(jī)的凸輪連桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿搖桿滑塊搖桿140v形雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)

襟翼操縱機(jī)構(gòu)二、機(jī)構(gòu)并聯(lián)組合的示例2．Ⅱ型并聯(lián)式組合曲柄滑塊曲柄滑塊齒條齒輪齒條齒輪第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新v形雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)襟翼操縱機(jī)構(gòu)二、機(jī)構(gòu)并聯(lián)組合的示例2．Ⅱ型141縫紉機(jī)針桿傳動(dòng)釘扣機(jī)針桿傳動(dòng)二、機(jī)構(gòu)并聯(lián)組合的示例1．Ⅱ型并聯(lián)式組合擺動(dòng)導(dǎo)桿曲柄滑塊擺動(dòng)凸輪曲柄滑塊第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新縫紉機(jī)針桿傳動(dòng)釘扣機(jī)針桿傳動(dòng)二、機(jī)構(gòu)并聯(lián)組合的示例1．Ⅱ型142雙棘爪機(jī)構(gòu)活塞機(jī)的齒輪杠桿機(jī)構(gòu)2.III型并聯(lián)式組合曲柄滑塊曲柄滑塊曲柄滑塊曲柄滑塊第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新雙棘爪機(jī)構(gòu)活塞機(jī)的齒輪杠桿機(jī)構(gòu)2.III型并聯(lián)式組合曲柄滑塊143壓力機(jī)螺旋杠桿機(jī)構(gòu)矩形軌跡輸送機(jī)構(gòu)雙滑塊雙滑塊端面凸輪機(jī)構(gòu)平底直動(dòng)盤(pán)形凸輪2．III型并聯(lián)式組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新壓力機(jī)螺旋杠桿機(jī)構(gòu)矩形軌跡輸送機(jī)構(gòu)雙滑塊雙滑塊端面凸輪機(jī)構(gòu)平144第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新并聯(lián)組合的基本思路串聯(lián)機(jī)構(gòu)組合的目的：改變后置機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度或運(yùn)動(dòng)規(guī)律。并聯(lián)機(jī)構(gòu)組合的目的：用于實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的分解或運(yùn)動(dòng)的合成，也可改變機(jī)構(gòu)的動(dòng)力性能。并聯(lián)組合的基本原則：對(duì)稱并聯(lián)相同的機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的平衡。I型并聯(lián)組合可實(shí)現(xiàn)慣性力的部分或完全平衡。實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的分解與合成。I型并聯(lián)組合可實(shí)現(xiàn)分流，II型并聯(lián)組合可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成。改善受力狀態(tài)。同類機(jī)構(gòu)可以并聯(lián)，不同類機(jī)構(gòu)也可以并聯(lián)。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新并聯(lián)組合的基本思路串聯(lián)機(jī)構(gòu)組合的目的145第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新

將一個(gè)或多個(gè)機(jī)構(gòu)安裝在另一個(gè)機(jī)構(gòu)的某個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上的組合形式為疊加式機(jī)構(gòu)組合，其輸出的運(yùn)動(dòng)是若干個(gè)機(jī)構(gòu)輸出運(yùn)動(dòng)的合成。基本概念：分類一：疊加組合的運(yùn)動(dòng)關(guān)系有兩種情況，一種是各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系是相互獨(dú)立的稱為運(yùn)動(dòng)獨(dú)立式，常見(jiàn)于各種機(jī)械手；另一種則是各機(jī)構(gòu)之間的運(yùn)動(dòng)有一定的影響稱為運(yùn)動(dòng)相關(guān)式，如搖頭電扇的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。1.2.3.機(jī)構(gòu)的疊加基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)：支撐其它機(jī)構(gòu)的基本機(jī)構(gòu)。附加機(jī)構(gòu)：安裝在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)可動(dòng)構(gòu)件上的機(jī)構(gòu)。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新將一個(gè)或多個(gè)機(jī)構(gòu)安裝在1461.2.3機(jī)構(gòu)的疊加第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新分類二：I型疊加組合和II型疊加組合附加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)I型疊加機(jī)構(gòu)II型疊加機(jī)構(gòu)動(dòng)力源動(dòng)力源動(dòng)力源1.2.3機(jī)構(gòu)的疊加第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新分類二：I型147主要功能：實(shí)現(xiàn)特定的輸出，完成復(fù)雜的工藝動(dòng)作。設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題是根據(jù)所要求的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作如何選擇各個(gè)附加機(jī)構(gòu)的類型，如何解決輸入運(yùn)動(dòng)的控制（借助于機(jī)械、液、氣壓、電磁等控制系統(tǒng)解決，使輸出的復(fù)雜工藝動(dòng)作適度，符合工作要求。）選擇附加機(jī)構(gòu)的一般原則：將附加機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成單自由度，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。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新見(jiàn)舉例主要功能：實(shí)現(xiàn)特定的輸出，完成復(fù)雜的工藝動(dòng)作。設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題148機(jī)構(gòu)疊加組合的示例1．運(yùn)動(dòng)獨(dú)立式疊加機(jī)構(gòu)電動(dòng)玩具馬圓柱坐標(biāo)型工業(yè)機(jī)械手II型疊加機(jī)構(gòu)II型疊加機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)疊加組合的示例1．運(yùn)動(dòng)獨(dú)立式疊加機(jī)構(gòu)電動(dòng)玩具馬圓柱坐標(biāo)型149液壓挖掘機(jī)機(jī)構(gòu)電風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)2.運(yùn)動(dòng)相關(guān)式疊加機(jī)構(gòu)II型疊加機(jī)構(gòu)I型疊加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)液壓挖掘機(jī)機(jī)構(gòu)電風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)2.運(yùn)動(dòng)相關(guān)式疊加機(jī)構(gòu)II型疊150機(jī)構(gòu)疊加組合的示例I型疊加機(jī)構(gòu)蝸桿機(jī)構(gòu)與輪系機(jī)構(gòu)組成的I型疊加機(jī)構(gòu)行星輪系為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)渦輪蝸桿附加機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)疊加組合的示例I型疊加機(jī)構(gòu)蝸桿機(jī)構(gòu)與輪系機(jī)構(gòu)組成的I型疊151機(jī)構(gòu)疊加組合的示例I型疊加機(jī)構(gòu)齒輪疊加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)疊加組合的示例I型疊加機(jī)構(gòu)齒輪疊加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)152機(jī)構(gòu)疊加組合的示例II型疊加機(jī)構(gòu)機(jī)械手機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)疊加組合的示例II型疊加機(jī)構(gòu)機(jī)械手機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)附153機(jī)構(gòu)疊加組合的示例II型疊加機(jī)構(gòu)機(jī)械手機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)疊加組合的示例II型疊加機(jī)構(gòu)機(jī)械手機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)附154機(jī)構(gòu)疊加的關(guān)鍵問(wèn)題機(jī)構(gòu)疊加創(chuàng)新設(shè)計(jì)的關(guān)鍵：確定附加機(jī)構(gòu)與基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)之間的運(yùn)動(dòng)傳遞，或者附加機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件與基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的哪個(gè)構(gòu)件連接，即動(dòng)力傳遞路線的確定。II型疊加機(jī)構(gòu)的連接：動(dòng)力源一般安裝在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的可動(dòng)構(gòu)件上，用來(lái)驅(qū)動(dòng)附加機(jī)構(gòu)的一個(gè)可動(dòng)構(gòu)件。I型疊加機(jī)構(gòu)的連接：較為復(fù)雜，但是也有一定的規(guī)律性。齒輪機(jī)構(gòu)為附加機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)時(shí)，連接點(diǎn)選在附加機(jī)構(gòu)的輸出齒輪和基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的輸入連桿上?；A(chǔ)機(jī)構(gòu)為行星齒輪系機(jī)構(gòu)，附加機(jī)構(gòu)為齒輪機(jī)構(gòu)，可將附加齒輪機(jī)構(gòu)安置在基礎(chǔ)輪系的系桿上。機(jī)構(gòu)疊加的關(guān)鍵問(wèn)題機(jī)構(gòu)疊加創(chuàng)新設(shè)計(jì)的關(guān)鍵：155齒輪疊加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)例：附加機(jī)構(gòu)的系桿和齒輪4連接，傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力機(jī)構(gòu)疊加的關(guān)鍵問(wèn)題齒輪疊加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)例：附加機(jī)構(gòu)的系桿和齒輪4連接，156機(jī)構(gòu)疊加的關(guān)鍵問(wèn)題例：要求設(shè)計(jì)天線既能繞水平軸旋轉(zhuǎn)，也能繞垂直軸旋轉(zhuǎn)，二者的合成運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)全方位轉(zhuǎn)動(dòng)任務(wù)?；A(chǔ)機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)疊加的關(guān)鍵問(wèn)題例：要求設(shè)計(jì)天線既能繞水平軸旋轉(zhuǎn)，也能繞垂1571.2.4機(jī)構(gòu)的封閉組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.概念：一個(gè)兩自由度機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)輸入構(gòu)件或兩個(gè)輸出構(gòu)件或一個(gè)輸出構(gòu)件和一個(gè)輸入構(gòu)件用單自由度機(jī)構(gòu)連接起來(lái)，形成一個(gè)單自由度的自由機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，稱為封閉式連接。特征：基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)為二自由度，附加機(jī)構(gòu)為單自由度。有3個(gè)運(yùn)動(dòng)有1個(gè)運(yùn)動(dòng)封閉了2個(gè)運(yùn)動(dòng)新機(jī)構(gòu)為單自由度1.2.4機(jī)構(gòu)的封閉組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1.概念：1581.2.4機(jī)構(gòu)的封閉組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新2.分類：根據(jù)輸入輸出特性的不同有三種封閉組合方法。a)I型封閉組合；b)II型封閉組合；c）III型封閉組合1.2.4機(jī)構(gòu)的封閉組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新2.分類1591.2.4機(jī)構(gòu)的封閉組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新3.示例兩自由度的差動(dòng)輪系I型封閉機(jī)構(gòu)II型封閉機(jī)構(gòu)輸入1.2.4機(jī)構(gòu)的封閉組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新3.示例兩1601.2.4機(jī)構(gòu)的封閉組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新3.示例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)1.2.4機(jī)構(gòu)的封閉組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新3.示例I1611.2.4機(jī)構(gòu)的封閉組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新3.示例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1.2.4機(jī)構(gòu)的封閉組合第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新3.示例I162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：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)。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163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：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)必須滿足如下條件：N為活動(dòng)構(gòu)件，p為自由度。相減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164封閉組合的基本思路第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1234567△p23.556.589.511△n1234567附加機(jī)構(gòu)的組成必須滿足上表，其中1、3、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1234567△p165封閉組合的基本思路第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1234567△p23.556.589.511△n1234567I型封閉組合機(jī)構(gòu)II型封閉組合機(jī)構(gòu)滿足高副低代后滿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1234567△p166封閉組合的基本思路第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組合與創(chuàng)新1234567△p23.556.589.511△n1234567III型封閉組合機(jī)構(gòu)滿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1234567△p167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：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)的類型密切相關(guān)。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)。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168一、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。1.2.5其它類型的機(jī)構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)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169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170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)器未加制動(dòng)器時(shí)：加制動(dòng)器時(shí)：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171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)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)172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)，車輛轉(zhuǎn)向。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：具有急回運(yùn)動(dòng)特征173第三章機(jī)構(gòu)構(gòu)型方案與組合創(chuàng)新設(shè)計(jì)課件174第三章機(jī)構(gòu)構(gòu)型方案與組合創(chuàng)新設(shè)計(jì)課件175第三章機(jī)構(gòu)構(gòu)型方案與組合創(chuàng)新設(shè)計(jì)課件176轉(zhuǎn)動(dòng)副變?yōu)榛瑒?dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副變?yōu)榛瑒?dòng)副177

機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換稱作機(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。2.1.1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2.1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)，車輛轉(zhuǎn)向。機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換稱作機(jī)構(gòu)的倒置，機(jī)架變換后，機(jī)構(gòu)內(nèi)各構(gòu)1782．含有一個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換曲柄滑塊機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿，擺動(dòng)導(dǎo)桿）搖塊機(jī)構(gòu)液壓機(jī)構(gòu)移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（定塊機(jī)構(gòu)）手動(dòng)水壓機(jī)ABC32142．含有一個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換曲柄滑塊機(jī)構(gòu)ABC321793．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)1802.1.2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)的鏈傳動(dòng)或齒形帶傳動(dòng)才能進(jìn)行這種變換。各種履帶運(yùn)輸車輛的行走機(jī)構(gòu)就可看成是將鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)倒置而設(shè)計(jì)制成的。另外，將鏈傳動(dòng)中的鏈固定成為機(jī)架，可代替造價(jià)昂貴的齒輪齒條機(jī)構(gòu)。機(jī)架的變換2.1.2齒輪機(jī)構(gòu)及撓性件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換撓性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)只1812.1.3凸輪機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換普通凸輪機(jī)構(gòu)圖a)固定凸輪機(jī)構(gòu)：凸輪固定，從動(dòng)件作復(fù)合運(yùn)動(dòng)。圖b)應(yīng)用舉例：圖c)凸輪-行星機(jī)構(gòu)圖d)e)2.1.3凸輪機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換182

范例：外槽輪機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換：外槽輪機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換后與一個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)串聯(lián)，1為主動(dòng)件，1與2嚙合，2上固接著撥盤(pán)，當(dāng)撥盤(pán)上的圓銷進(jìn)入槽輪的槽子時(shí)，系桿轉(zhuǎn)動(dòng)輸出運(yùn)動(dòng)，當(dāng)圓銷退出槽子時(shí)，撥盤(pán)的鎖止弧與槽輪5的鎖止弧（凸對(duì)凹）鎖止，系桿4停歇。因?yàn)榇?lián)了行星齒輪機(jī)構(gòu)，則可改善普通槽輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力特性。普通間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2.1.4間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換棘輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)范例：外槽輪機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換：外槽輪機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換后與1832.2構(gòu)件形狀變異與創(chuàng)新設(shè)計(jì)構(gòu)件的形狀變異從構(gòu)件的具體結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)從構(gòu)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)2.2構(gòu)件形狀變異與創(chuàng)新設(shè)計(jì)構(gòu)件的從構(gòu)件的具體結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)從構(gòu)1842.2.1避免構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)干涉公交車門(mén)機(jī)構(gòu)為了避免曲柄與啟閉機(jī)構(gòu)箱體發(fā)生碰撞。2.2.1避免構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)干涉公交車門(mén)機(jī)構(gòu)為了避免曲柄與1852.2.1避免構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)干涉凸輪機(jī)構(gòu)為了避免干涉2.2.1避免構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)干涉凸輪機(jī)構(gòu)為了避免干涉1862.2.2滿足特定的工作要求曲柄擺塊機(jī)構(gòu)-插齒機(jī)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)-牛頭刨床2.2.2滿足特定的工作要求曲柄擺塊機(jī)構(gòu)-插齒機(jī)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)1872.2.2滿足特定的工作要求可用于弧形窗的啟閉2.2.2滿足特定的工作要求可用于弧形窗的啟閉1882.3

運(yùn)動(dòng)副形狀變異與創(chuàng)新設(shè)計(jì)1．主要目的：（1）增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)副元素的接觸強(qiáng)度（2）減小運(yùn)動(dòng)副元素的摩擦、磨損（3）改變機(jī)構(gòu)的受力狀態(tài)（4）改善機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力效果（5）開(kāi)拓機(jī)構(gòu)的各種新功能（6）尋求演化新機(jī)構(gòu)的有效途徑2．主要方法：（1）改變運(yùn)動(dòng)副的尺寸（2）改變運(yùn)動(dòng)副的接觸性質(zhì)（3）改變運(yùn)動(dòng)副的形狀機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副演化與變異2.3運(yùn)動(dòng)副形狀變異與創(chuàng)新設(shè)計(jì)1．主要目的：機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副1892.3運(yùn)動(dòng)副形狀變異與創(chuàng)新設(shè)計(jì)2.3.1轉(zhuǎn)動(dòng)副的變異設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)副B的尺寸擴(kuò)大包括A,轉(zhuǎn)動(dòng)副C的尺寸擴(kuò)大包括B轉(zhuǎn)動(dòng)副D的尺寸擴(kuò)大包括CABCD2.3運(yùn)動(dòng)副形狀變異與創(chuàng)新設(shè)計(jì)2.3.1轉(zhuǎn)動(dòng)副的變異設(shè)計(jì)190曲柄滑塊機(jī)構(gòu)擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副B曲柄滑塊機(jī)構(gòu)擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副B191C處銷釘做成半球狀，提高剛度和強(qiáng)度BACDABCDC處銷釘做成半球狀，提高剛度和強(qiáng)度BACDABCD1922.3.2移動(dòng)副的變異設(shè)計(jì)滑塊擴(kuò)大將回轉(zhuǎn)副包含2.3.2移動(dòng)副的變異設(shè)計(jì)滑塊擴(kuò)大將回轉(zhuǎn)副包含1932.3.2移動(dòng)副的變異設(shè)計(jì)滑塊形狀變異和組合2.3.2移動(dòng)副的變異設(shè)計(jì)滑塊形狀變異和組合1942.4

運(yùn)動(dòng)副的等效代換與創(chuàng)新設(shè)計(jì)

2.4.1空間運(yùn)動(dòng)副與平面運(yùn)動(dòng)副的等效代換（1）球面副與轉(zhuǎn)動(dòng)副的等效代換（2）圓柱副與轉(zhuǎn)動(dòng)副加移動(dòng)副的等效代換

運(yùn)動(dòng)副的等效代換是指組成機(jī)構(gòu)的各種運(yùn)動(dòng)副相互轉(zhuǎn)換或替代，而又不改變機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的輸入相輸出特性，這些特性主要指機(jī)構(gòu)的自由度、機(jī)構(gòu)中各相應(yīng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)特征等。2.4運(yùn)動(dòng)副的等效代換與創(chuàng)新設(shè)計(jì)195球面副匯交于球心的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副b圖為圓柱副平面移動(dòng)副、轉(zhuǎn)動(dòng)副

2.4.1空間運(yùn)動(dòng)副與平面運(yùn)動(dòng)副的等效代換萬(wàn)向聯(lián)軸器就是球面副

由三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副等效代換的例子。球面副匯交于球心的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副b圖為圓柱副196空間機(jī)構(gòu)原動(dòng)件與機(jī)架連接為球面副S時(shí),三自由度運(yùn)動(dòng)很難控制，采用三個(gè)互成垂直布置的轉(zhuǎn)動(dòng)副R可