第五章 機構(gòu)組合的創(chuàng)新設(shè)計

第五章機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計第一節(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機構(gòu)組合是指基本機構(gòu)以不同的方式連接，生成復(fù)雜機構(gòu)的過程。目的是改善基本機構(gòu)的運動和動力特性，實現(xiàn)更高要求。Page2基本機構(gòu)單環(huán)的連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、間歇運動機構(gòu)、螺旋機構(gòu)、撓性件傳動機構(gòu)、以及這些機構(gòu)的倒置機構(gòu)等組合方式串聯(lián)式、并聯(lián)式、封閉式、裝載式Page3兩個及兩個以上基本機構(gòu)順序連接，每一個前置機構(gòu)的輸出為后置機構(gòu)的輸入，用以滿足工作要求1.

串聯(lián)式組合機構(gòu)1機構(gòu)2輸入輸出Page4ABCDyLM（1）

連桿機構(gòu)為前置機構(gòu)

可用于增力——肘桿機構(gòu)增力比：L/yEQCDsMPABCDEQysLMPFPage515432θαFF12某壓力機的主機構(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形，其夾角λ可為60°~120°。該機構(gòu)對發(fā)動機而言，可使活塞的實際行程增加5%~20%，使發(fā)動機的實際排量增加5%~20%；可使發(fā)動機的燃油消耗率降低5%~20%；使曲軸的平均輸出扭矩增大5%~35%。若用于壓縮機，也可使能源消耗明顯下降。節(jié)能發(fā)動機Page7

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

可實現(xiàn)特殊的運動規(guī)律Page9可改善后置機構(gòu)的運動與動力特性ABCDEFPage10（2）凸輪機構(gòu)為前置機構(gòu)123451234利用凸輪可輸出特殊的運動規(guī)律來實現(xiàn)特定的工作要求利用后置機構(gòu)增大作用效果齊紙機構(gòu)Page11（3）齒輪機構(gòu)為前置機構(gòu)

可利用橢圓齒輪機構(gòu)的特殊運動規(guī)律Page1212345毛紡針梳機導(dǎo)條機構(gòu)

Page13（4）利用前置機構(gòu)浮動桿上某點軌跡特征串聯(lián)一個桿組形成組合機構(gòu)ABCDEF利用連桿上E點某段軌跡為直線，實現(xiàn)從動件運動停歇Page14利用行星輪上C點的軌跡為圓弧，（當r1=3r3時）該圓弧曲率半徑近似為8r3,當取r4=8r3時，滑塊在系桿2轉(zhuǎn)過180o是停歇，轉(zhuǎn)過其余240o時，滑塊5的行程為4r312345CPage15利用撓性構(gòu)件，是從動件實現(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，其上開有兩個槽，當鏈上的銷子進入槽輪的槽中時，將驅(qū)動槽輪轉(zhuǎn)動，否則，槽輪停止運動。這種機構(gòu)可以實現(xiàn)180°的分度運動。這是一般槽輪機構(gòu)無法實現(xiàn)的。這種機構(gòu)可以看作是鏈傳動機構(gòu)與槽輪機構(gòu)的串聯(lián)組合而成。Page17兩個或多個基本機構(gòu)并列布置，運動并行傳遞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、時序式并聯(lián)

結(jié)構(gòu)形式機構(gòu)1機構(gòu)2輸入輸出機構(gòu)1機構(gòu)2輸入輸出輸出機構(gòu)1機構(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雙棘爪棘輪機構(gòu)機翼操縱機構(gòu)二、并聯(lián)式組合機構(gòu)功能1、改善性能Page20AEDCB對稱并聯(lián)活塞連桿機構(gòu)對稱并聯(lián)布置的曲柄滑塊機構(gòu)Page21123凸輪輸送機構(gòu)壓力機機構(gòu)2、實現(xiàn)特定的運動軌跡與規(guī)律Page22121343、實現(xiàn)復(fù)雜的動作配合沖壓機構(gòu)雙滑塊驅(qū)動機構(gòu)Page233.封閉式組合一個具有兩個自由度的基礎(chǔ)機構(gòu)與一個附加機構(gòu)并接所組成的機構(gòu)

結(jié)構(gòu)形式基礎(chǔ)機構(gòu)附加機構(gòu)輸入輸出基礎(chǔ)機構(gòu)附加機構(gòu)輸入輸出Page24差動齒輪機構(gòu)常見的基礎(chǔ)機構(gòu)有：差動連桿機構(gòu)差動凸輪機構(gòu)Page25基礎(chǔ)機構(gòu)：差動齒輪機構(gòu)#輔助機構(gòu)：連桿機構(gòu)

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

運動特點：13234由基礎(chǔ)機構(gòu)的：由輔助機構(gòu)的：Page27基礎(chǔ)機構(gòu)：差動齒輪機構(gòu)#輔助機構(gòu)：凸輪機構(gòu)齒輪凸輪機構(gòu)Page28基礎(chǔ)機構(gòu)：差動連桿機構(gòu)#輔助機構(gòu):凸輪機構(gòu)連桿凸輪機構(gòu)變曲柄長度凸輪連桿機構(gòu)Page29基礎(chǔ)機構(gòu):差動凸輪機構(gòu)#輔助機構(gòu):連桿機構(gòu)變連桿長度凸輪連桿機構(gòu)Page30

實現(xiàn)特定的運動規(guī)律或軌跡

封閉式組合機構(gòu)的功能

Page31

實現(xiàn)增程增力Page32143251432768Page33

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

實現(xiàn)大速比Page35實現(xiàn)運動的合成

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

1．彈簧蠕行管道機器人Page412．滾動杠桿的杠桿棘輪機構(gòu)Page423．聲音輪機構(gòu)Page434．厚度電測儀的杠桿機構(gòu)Page445．氣動商標自動粘貼機構(gòu)Page45機構(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題：多次組合會使運