第八章 機(jī)構(gòu)創(chuàng)新

1、第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新五邑大學(xué)機(jī)電工程系五邑大學(xué)機(jī)電工程系 機(jī)械基礎(chǔ)教研室機(jī)械基礎(chǔ)教研室 第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)是大學(xué)生素質(zhì)教育的一個(gè)重要環(huán)機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)是大學(xué)生素質(zhì)教育的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。創(chuàng)新是科技實(shí)踐活動(dòng)的精髓，沒有創(chuàng)新就沒有科學(xué)節(jié)。創(chuàng)新是科技實(shí)踐活動(dòng)的精髓，沒有創(chuàng)新就沒有科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展。機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新是機(jī)械工程學(xué)科培養(yǎng)學(xué)生和技術(shù)的發(fā)展。機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新是機(jī)械工程學(xué)科培養(yǎng)學(xué)生一個(gè)艱難任務(wù)。一個(gè)艱難任務(wù)。創(chuàng)新需要基礎(chǔ)素材，沒有豐富的基礎(chǔ)知識(shí)就不會(huì)有創(chuàng)新需要基礎(chǔ)素材，沒有豐富的基礎(chǔ)知識(shí)就不會(huì)有創(chuàng)新成果出現(xiàn)。本篇精選出來一些實(shí)用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案，創(chuàng)新成果出現(xiàn)。本篇精選出來一

2、些實(shí)用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案，目的是讓同學(xué)們通過剖析它們來掌握進(jìn)行機(jī)構(gòu)創(chuàng)新的思目的是讓同學(xué)們通過剖析它們來掌握進(jìn)行機(jī)構(gòu)創(chuàng)新的思路和方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。路和方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。下面通過一些實(shí)例來幫助同學(xué)們提高機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新能下面通過一些實(shí)例來幫助同學(xué)們提高機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新能力。力。第八章第八章 機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新第二篇第二篇 參考方案參考方案方案一方案一 抽油機(jī)（磕頭機(jī)）機(jī)構(gòu)抽油機(jī)（磕頭機(jī)）機(jī)構(gòu)方案二方案二 同步回轉(zhuǎn)機(jī)器人手指同步回轉(zhuǎn)機(jī)器人手指方案三方案三 無軌電車常力集電頭無軌電車常力集電頭方案四方案四 按給定力設(shè)計(jì)機(jī)器人手爪按給定力設(shè)計(jì)機(jī)器

3、人手爪方案五方案五 三差動(dòng)輪系三差動(dòng)輪系方案六方案六 X X型桿鏈設(shè)計(jì)及其應(yīng)用型桿鏈設(shè)計(jì)及其應(yīng)用方案七方案七 按給定軌跡要求設(shè)計(jì)六桿機(jī)構(gòu)按給定軌跡要求設(shè)計(jì)六桿機(jī)構(gòu)方案八方案八 并聯(lián)桿機(jī)構(gòu)并聯(lián)桿機(jī)構(gòu)方案九方案九 印刷機(jī)送紙機(jī)構(gòu)印刷機(jī)送紙機(jī)構(gòu)方案十方案十 按任意給定的平面運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)按任意給定的平面運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)方案十一方案十一 齒輪連桿機(jī)構(gòu)齒輪連桿機(jī)構(gòu)方案十二方案十二 柔性鏈柔性鏈桿傳動(dòng)桿傳動(dòng)方案十三方案十三 多動(dòng)力驅(qū)動(dòng)同一構(gòu)件機(jī)構(gòu)多動(dòng)力驅(qū)動(dòng)同一構(gòu)件機(jī)構(gòu)方案十四方案十四 平動(dòng)鏈輪機(jī)構(gòu)平動(dòng)鏈輪機(jī)構(gòu)第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新方案十五方案十五 實(shí)現(xiàn)兩位置要求機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)兩位置要求機(jī)構(gòu)（豎箱機(jī)構(gòu)）（豎箱機(jī)

4、構(gòu)）方案十六方案十六 車庫上翻門機(jī)構(gòu)車庫上翻門機(jī)構(gòu)方案十七方案十七 實(shí)現(xiàn)三位置和姿態(tài)實(shí)現(xiàn)三位置和姿態(tài)方案十八方案十八 簡易關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)機(jī)器人簡易關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)機(jī)器人方案十九方案十九 無級(jí)摩擦變速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)無級(jí)摩擦變速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案二十方案二十 夾鉗機(jī)構(gòu)夾鉗機(jī)構(gòu)方案二十一方案二十一 電動(dòng)牙刷電動(dòng)牙刷方案二十二方案二十二 偏心圓齒輪連桿機(jī)構(gòu)偏心圓齒輪連桿機(jī)構(gòu)方案二十三方案二十三 空間球面機(jī)構(gòu)空間球面機(jī)構(gòu)方案二十四方案二十四 迭聯(lián)式組合機(jī)構(gòu)迭聯(lián)式組合機(jī)構(gòu)方案二十五方案二十五 十桿犁提升機(jī)構(gòu)十桿犁提升機(jī)構(gòu)方案二十六方案二十六 換向機(jī)構(gòu)換向機(jī)構(gòu)方案二十七方案二十七 柔性間歇機(jī)構(gòu)柔性間歇機(jī)構(gòu)方案二十八方案二十八 蛙

5、式夯土機(jī)蛙式夯土機(jī)方案二十九方案二十九 汽車雨刷機(jī)構(gòu)汽車雨刷機(jī)構(gòu)方案三十方案三十 閉門機(jī)構(gòu)閉門機(jī)構(gòu)第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新方案一方案一抽油機(jī)（磕頭機(jī)）機(jī)構(gòu)抽油機(jī)（磕頭機(jī)）機(jī)構(gòu)該機(jī)構(gòu)以構(gòu)件該機(jī)構(gòu)以構(gòu)件1 1為原動(dòng)件，由構(gòu)件為原動(dòng)件，由構(gòu)件2 2、3 3及運(yùn)動(dòng)副及運(yùn)動(dòng)副B B、C C、D D構(gòu)成構(gòu)成RRRRRR二級(jí)基本組。設(shè)計(jì)中應(yīng)使連架桿上二級(jí)基本組。設(shè)計(jì)中應(yīng)使連架桿上E E點(diǎn)所走的軌跡圓弧的曲率半徑點(diǎn)所走的軌跡圓弧的曲率半徑尺寸滿足行程要求，同時(shí)又應(yīng)使其總體結(jié)構(gòu)尺寸盡量減小。在構(gòu)件尺寸滿足行程要求，同時(shí)又應(yīng)使其總體結(jié)構(gòu)尺寸盡量減小。在構(gòu)件1 1上上加有一定量的配重加有一定量的配重GG，該配

6、重的方向與方位應(yīng)與該配重的方向與方位應(yīng)與E E點(diǎn)的受力相諧調(diào)。請點(diǎn)的受力相諧調(diào)。請分析該機(jī)構(gòu)，收集和對(duì)比現(xiàn)有各種抽油機(jī)機(jī)構(gòu)類型。分析該機(jī)構(gòu)，收集和對(duì)比現(xiàn)有各種抽油機(jī)機(jī)構(gòu)類型。抽油機(jī)機(jī)構(gòu)抽油機(jī)機(jī)構(gòu)EG4ADC31B2第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新同步回轉(zhuǎn)機(jī)器人手指同步回轉(zhuǎn)機(jī)器人手指方案二方案二由一對(duì)齒輪副構(gòu)成同步由一對(duì)齒輪副構(gòu)成同步回轉(zhuǎn)手?；剞D(zhuǎn)手。 該方案以構(gòu)件該方案以構(gòu)件1 1（扇形（扇形齒輪）為原動(dòng)件，驅(qū)動(dòng)構(gòu)件齒輪）為原動(dòng)件，驅(qū)動(dòng)構(gòu)件2 2（扇形齒輪）進(jìn)行反向同（扇形齒輪）進(jìn)行反向同步傳動(dòng)，構(gòu)件中步傳動(dòng)，構(gòu)件中A A、B B為兩為兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，C C 為一個(gè)平面高為一個(gè)平面高副，在構(gòu)

7、件副，在構(gòu)件1 1，2 2上與圓柱上與圓柱體體3 3接觸處是偏心錐面，實(shí)接觸處是偏心錐面，實(shí)現(xiàn)對(duì)圓柱體的夾緊與松開，現(xiàn)對(duì)圓柱體的夾緊與松開，可用于自動(dòng)進(jìn)料的夾緊裝置可用于自動(dòng)進(jìn)料的夾緊裝置中。該機(jī)構(gòu)占據(jù)空間小，夾中。該機(jī)構(gòu)占據(jù)空間小，夾持自鎖且定心性好。持自鎖且定心性好。BCA2313第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新方案三方案三 由彈簧連桿機(jī)構(gòu)組成的無軌電車常力封閉機(jī)。由彈簧連桿機(jī)構(gòu)組成的無軌電車常力封閉機(jī)。 該機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件該機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件1 1與與2 2之間既有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又有移動(dòng)，構(gòu)件之間既有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又有移動(dòng)，構(gòu)件2 2與導(dǎo)與導(dǎo)線線7 7接觸，構(gòu)件接觸，構(gòu)件5 5為一個(gè)彈簧，實(shí)現(xiàn)力的封閉，構(gòu)件

8、為一個(gè)彈簧，實(shí)現(xiàn)力的封閉，構(gòu)件6 6也為一個(gè)彈簧，也為一個(gè)彈簧，用于實(shí)現(xiàn)構(gòu)件用于實(shí)現(xiàn)構(gòu)件2 2與構(gòu)件與構(gòu)件1 1隨動(dòng)的快速響應(yīng)。隨動(dòng)的快速響應(yīng)。 該機(jī)構(gòu)為一個(gè)具有三個(gè)自由度的機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例。該機(jī)構(gòu)為一個(gè)具有三個(gè)自由度的機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例。 無軌電車常力集電頭無軌電車常力集電頭14476215第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新方案四方案四 夾持空殼工件，可以設(shè)計(jì)成夾夾持空殼工件，可以設(shè)計(jì)成夾持工件尺寸越大，夾緊力越小。持工件尺寸越大，夾緊力越小。 該機(jī)構(gòu)可將彈簧力的線性變化該機(jī)構(gòu)可將彈簧力的線性變化進(jìn)行非線性化（進(jìn)行非線性化（N N點(diǎn)的受力）及一點(diǎn)的受力）及一定的規(guī)律進(jìn)行變化。定的規(guī)律進(jìn)行變化。按給定力設(shè)計(jì)

9、機(jī)器人手爪按給定力設(shè)計(jì)機(jī)器人手爪 見上圖中，工件點(diǎn)的受力為見上圖中，工件點(diǎn)的受力為N N，則則N N的大小可由的大小可由l l1 1, , l l2 2, , l l3 3, , L L, , a a, , b b, , k k, , l l0 0, , 九個(gè)參數(shù)決定，九個(gè)參數(shù)決定，k k為彈簧的剛度，為彈簧的剛度，l l0 0為彈簧長度的初始值，則為彈簧長度的初始值，則有：有： N N= =f f( (l l1 1, , l l2 2, , l l3 3, , L L, , a a, , b b, , k k, , l l0 0, , ) ) 如將工作點(diǎn)受力如將工作點(diǎn)受力N N的變化規(guī)律用的

10、變化規(guī)律用g g( ( ) )表示，則這九個(gè)變量對(duì)于給表示，則這九個(gè)變量對(duì)于給定的定的N=N=g g( ( ) )函數(shù)關(guān)系，可以有八個(gè)精確解：函數(shù)關(guān)系，可以有八個(gè)精確解：第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新即即 f f ( (l l1 1, , l l2 2, , l l3 3, , L L, , a a, , b b, , k k, , l l0 0, , )= )= g g( ( 1 1) ) f f ( (l l1 1, , l l2 2, , l l3 3, , L L, , a a, , b b, , k k, , l l0 0, , )= )= g g( ( 2 2) ) f f ( (

11、l l1 1, , l l2 2, , l l3 3, , L L, , a a, , b b, , k k, , l l0 0, , )= )= g g( ( 3 3) ) i i=1, 2, 8=1, 2, 8 這是一非線性方程組，若這是一非線性方程組，若N=N=常數(shù)時(shí)，常數(shù)時(shí)， g g( ( 1 1)=)=C C，通過解上述方通過解上述方程組即可求得其它八個(gè)參數(shù)。程組即可求得其它八個(gè)參數(shù)。 N第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新三差動(dòng)輪系三差動(dòng)輪系方案五方案五該機(jī)構(gòu)為三差動(dòng)輪系，請利用該機(jī)構(gòu)原理創(chuàng)新設(shè)計(jì)具有三差動(dòng)該機(jī)構(gòu)為三差動(dòng)輪系，請利用該機(jī)構(gòu)原理創(chuàng)新設(shè)計(jì)具有三差動(dòng)功能的車輛。試分析輸入轉(zhuǎn)速為

12、功能的車輛。試分析輸入轉(zhuǎn)速為n n0 0時(shí)，該輪系的傳動(dòng)比表達(dá)式，并時(shí)，該輪系的傳動(dòng)比表達(dá)式，并分析出與此原理相同的各種三差動(dòng)機(jī)構(gòu)。分析出與此原理相同的各種三差動(dòng)機(jī)構(gòu)。第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新方案六方案六X X型桿鏈設(shè)計(jì)及其應(yīng)用型桿鏈設(shè)計(jì)及其應(yīng)用請思考利用請思考利用X X型桿單元集成構(gòu)造具有弧型特征的桿鏈?？紤]型桿單元集成構(gòu)造具有弧型特征的桿鏈?？紤]折疊條件，利用弧型和折疊創(chuàng)造一些實(shí)用機(jī)構(gòu)，如野營帳蓬等。折疊條件，利用弧型和折疊創(chuàng)造一些實(shí)用機(jī)構(gòu)，如野營帳蓬等。第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新方案七方案七按給定軌跡要求設(shè)計(jì)六桿機(jī)構(gòu)按給定軌跡要求設(shè)計(jì)六桿機(jī)構(gòu)這是一種六桿機(jī)構(gòu)，根據(jù)這是一種六桿機(jī)

13、構(gòu)，根據(jù)A A點(diǎn)的軌跡要求，例如直線，設(shè)計(jì)該點(diǎn)的軌跡要求，例如直線，設(shè)計(jì)該機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)。watt mechanism A第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新方案八方案八并聯(lián)桿機(jī)構(gòu)并聯(lián)桿機(jī)構(gòu)并聯(lián)桿機(jī)構(gòu)是目并聯(lián)桿機(jī)構(gòu)是目前機(jī)構(gòu)學(xué)界很重視的前機(jī)構(gòu)學(xué)界很重視的一種實(shí)用桿系。該機(jī)一種實(shí)用桿系。該機(jī)構(gòu)具有六自由度，具構(gòu)具有六自由度，具有運(yùn)動(dòng)靈活和剛度大有運(yùn)動(dòng)靈活和剛度大的特征，請利用這一的特征，請利用這一機(jī)構(gòu)特性，考慮一種機(jī)構(gòu)特性，考慮一種功用進(jìn)行設(shè)計(jì)。功用進(jìn)行設(shè)計(jì)。第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新該方案為凸輪機(jī)構(gòu)與連桿機(jī)構(gòu)的組合機(jī)構(gòu)，用來實(shí)現(xiàn)任意給定該方案為凸輪機(jī)構(gòu)與連桿機(jī)構(gòu)的組合機(jī)構(gòu)，用來實(shí)現(xiàn)任意給定軌跡的機(jī)構(gòu)

14、綜合，五桿機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)自由度，由雙聯(lián)凸輪作為原軌跡的機(jī)構(gòu)綜合，五桿機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)自由度，由雙聯(lián)凸輪作為原動(dòng)件給該五桿機(jī)構(gòu)提供兩個(gè)已知的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，該機(jī)構(gòu)具有確定的動(dòng)件給該五桿機(jī)構(gòu)提供兩個(gè)已知的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，該機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。在進(jìn)行連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，將構(gòu)件運(yùn)動(dòng)。在進(jìn)行連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，將構(gòu)件2 2及構(gòu)件及構(gòu)件4 4作為原動(dòng)件，作為原動(dòng)件，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律已由凸輪給定，由構(gòu)件其運(yùn)動(dòng)規(guī)律已由凸輪給定，由構(gòu)件3 3、5 5及及C C、F F、E E組成一個(gè)組成一個(gè)RRRRRR二級(jí)組。在這個(gè)二級(jí)組中可以求得二級(jí)組。在這個(gè)二級(jí)組中可以求得GG點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，通過調(diào)整兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，通過調(diào)整兩原動(dòng)件原動(dòng)件2 2、4

15、 4的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可對(duì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可對(duì)GG點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)給點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)給定軌跡的要求。同樣，也可按給定的定軌跡的要求。同樣，也可按給定的GG點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡及相應(yīng)的運(yùn)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡及相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來得到兩個(gè)原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，最后得到雙聯(lián)凸輪的理論動(dòng)規(guī)律來得到兩個(gè)原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，最后得到雙聯(lián)凸輪的理論廓線，實(shí)際廓線及安裝角。廓線，實(shí)際廓線及安裝角。 方案九方案九印刷機(jī)送紙機(jī)構(gòu)印刷機(jī)送紙機(jī)構(gòu)第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新BGFEAD21345C印刷機(jī)送紙機(jī)構(gòu)印刷機(jī)送紙機(jī)構(gòu)第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新該機(jī)構(gòu)由該機(jī)構(gòu)由8 8個(gè)構(gòu)件，個(gè)構(gòu)件，9 9個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副組成的三個(gè)自由度的個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副

16、組成的三個(gè)自由度的8 8桿機(jī)構(gòu)，桿機(jī)構(gòu)，在該機(jī)構(gòu)的構(gòu)件在該機(jī)構(gòu)的構(gòu)件7 7上任一點(diǎn)上任一點(diǎn)P P可實(shí)現(xiàn)平面的任意運(yùn)動(dòng)軌跡。在進(jìn)行機(jī)可實(shí)現(xiàn)平面的任意運(yùn)動(dòng)軌跡。在進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析時(shí)，構(gòu)件構(gòu)分析時(shí)，構(gòu)件1 1，2 2，3 3為原動(dòng)件，各自具有獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，構(gòu)為原動(dòng)件，各自具有獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，構(gòu)件件4 4，5 5，6 6及運(yùn)動(dòng)副及運(yùn)動(dòng)副DD、E E、F F、GG、HH、I I組成一個(gè)三級(jí)基本桿組，組成一個(gè)三級(jí)基本桿組，通過對(duì)這個(gè)三級(jí)桿組進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析可求得通過對(duì)這個(gè)三級(jí)桿組進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析可求得P P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。方案十方案十按任意給定的平面運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)按任意給定的平面運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)BHEPIAD

17、FC12475638第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新該機(jī)構(gòu)用于將回轉(zhuǎn)該機(jī)構(gòu)用于將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成往復(fù)直線運(yùn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，構(gòu)件動(dòng)，構(gòu)件1 1為主動(dòng)，以為主動(dòng)，以角速度角速度 1 1繞繞A A點(diǎn)進(jìn)行回點(diǎn)進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由構(gòu)件轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由構(gòu)件1 1，2 2，3 3，4 4及運(yùn)動(dòng)副及運(yùn)動(dòng)副A A、B B、C C、DD組成一個(gè)曲柄搖組成一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，在搖桿桿機(jī)構(gòu)，在搖桿CDCD上上固聯(lián)一個(gè)齒輪，該齒輪固聯(lián)一個(gè)齒輪，該齒輪隨搖桿進(jìn)行往復(fù)擺動(dòng)，隨搖桿進(jìn)行往復(fù)擺動(dòng)，通過齒輪與齒條嚙合傳通過齒輪與齒條嚙合傳動(dòng)，將曲柄動(dòng)，將曲柄ABAB的回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)就轉(zhuǎn)換成了齒條的運(yùn)動(dòng)就轉(zhuǎn)換成了齒條的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。往復(fù)直

18、線運(yùn)動(dòng)。方案十一方案十一齒輪連桿機(jī)構(gòu)齒輪連桿機(jī)構(gòu)在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，可將構(gòu)件在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，可將構(gòu)件2 2、3 3及及運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副B B、C C、DD拆分成一個(gè)拆分成一個(gè)RRRRRR二階基本二階基本桿組進(jìn)行分析。桿組進(jìn)行分析。FCABDE21345第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新該機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件該機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件1 1，2 2分別為兩個(gè)鏈輪，構(gòu)件分別為兩個(gè)鏈輪，構(gòu)件1 1為主動(dòng)件，以角速度為主動(dòng)件，以角速度 1 1進(jìn)進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過構(gòu)件行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過構(gòu)件6 6（鏈）的傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件（鏈）的傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件1 1，2 2的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在構(gòu)件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在構(gòu)件6 6上有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副與構(gòu)件上有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副與構(gòu)件

19、3 3相連接。在進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，相連接。在進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，C C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是由律是由 1 1及鏈輪確定，則將構(gòu)件及鏈輪確定，則將構(gòu)件3 3，4 4及運(yùn)動(dòng)副及運(yùn)動(dòng)副C C、D D、E E拆分成一個(gè)拆分成一個(gè)RRRRRR二二級(jí)組既可進(jìn)行分析計(jì)算。請分析構(gòu)件級(jí)組既可進(jìn)行分析計(jì)算。請分析構(gòu)件4 4的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。方案十二方案十二柔性鏈柔性鏈桿組合機(jī)構(gòu)桿組合機(jī)構(gòu)ACBED2654311第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新該方案為多個(gè)動(dòng)力該方案為多個(gè)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)同一構(gòu)件示例，這驅(qū)動(dòng)同一構(gòu)件示例，這種機(jī)構(gòu)多用于由于空間種機(jī)構(gòu)多用于由于空間結(jié)構(gòu)尺寸的限制，使驅(qū)結(jié)構(gòu)尺寸的限制，使驅(qū)動(dòng)元件的

20、體積不能太大，動(dòng)元件的體積不能太大，從而造成了單個(gè)動(dòng)力元從而造成了單個(gè)動(dòng)力元件的驅(qū)動(dòng)力不足。圖中件的驅(qū)動(dòng)力不足。圖中的構(gòu)件的構(gòu)件1 1，2 2，3 3分別為分別為獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力原，同獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力原，同時(shí)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件時(shí)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件4 4進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。請分析這種系統(tǒng)的動(dòng)。請分析這種系統(tǒng)的機(jī)電動(dòng)力特性。機(jī)電動(dòng)力特性。方案十三方案十三多動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)多動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)24513第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新方案十四方案十四平動(dòng)鏈輪機(jī)構(gòu)（玩具）平動(dòng)鏈輪機(jī)構(gòu)（玩具）平動(dòng)機(jī)構(gòu)具有很廣泛的應(yīng)用背景。平動(dòng)機(jī)構(gòu)具有很廣泛的應(yīng)用背景。如圖所示，如圖所示，2 2、3 3、4 4為鏈輪機(jī)構(gòu)，為鏈輪機(jī)構(gòu)， 1 1 及及 2

21、 2的轉(zhuǎn)動(dòng)，保證的轉(zhuǎn)動(dòng)，保證7 7、8 8始終保持平動(dòng)狀態(tài)。構(gòu)件始終保持平動(dòng)狀態(tài)。構(gòu)件2 2與與4 4的尺寸條件應(yīng)如何？的尺寸條件應(yīng)如何？743215846321第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新該機(jī)構(gòu)使箱體由橫該機(jī)構(gòu)使箱體由橫向位置轉(zhuǎn)換至豎向位置，向位置轉(zhuǎn)換至豎向位置，這個(gè)機(jī)構(gòu)主體是一個(gè)四這個(gè)機(jī)構(gòu)主體是一個(gè)四桿機(jī)構(gòu)，主要是實(shí)現(xiàn)由桿機(jī)構(gòu)，主要是實(shí)現(xiàn)由B B、C C到到B B 、C C 兩個(gè)位兩個(gè)位置的設(shè)計(jì)。對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)置的設(shè)計(jì)。對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析時(shí)，可令構(gòu)件行分析時(shí)，可令構(gòu)件3 3為原動(dòng)件，由構(gòu)件為原動(dòng)件，由構(gòu)件1 1，2 2及運(yùn)動(dòng)副及運(yùn)動(dòng)副A A，B B，C C組成組成一個(gè)一個(gè)RRRRRR二級(jí)組，可

22、利二級(jí)組，可利用解析法精確求解用解析法精確求解B B、C C的位置，也可以利用作的位置，也可以利用作圖法進(jìn)行二個(gè)位置的設(shè)圖法進(jìn)行二個(gè)位置的設(shè)計(jì)。這一機(jī)構(gòu)已用于某計(jì)。這一機(jī)構(gòu)已用于某電冰箱廠，試分析構(gòu)件電冰箱廠，試分析構(gòu)件2 2在翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過程中的在翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過程中的受力分析。受力分析。方案十五方案十五實(shí)現(xiàn)兩位置機(jī)構(gòu)（豎箱機(jī)構(gòu)）實(shí)現(xiàn)兩位置機(jī)構(gòu)（豎箱機(jī)構(gòu)）ADECBBEFC14523第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新方案十六方案十六車庫上翻門機(jī)構(gòu)（建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)）車庫上翻門機(jī)構(gòu)（建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)）BGCA4123這種車庫門機(jī)構(gòu)，這種車庫門機(jī)構(gòu)，實(shí)際是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。實(shí)際是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。系統(tǒng)整體處于平衡狀系統(tǒng)整體處于平

23、衡狀態(tài)，當(dāng)汽車自由向外態(tài)，當(dāng)汽車自由向外開出時(shí)，它可以靠車開出時(shí)，它可以靠車本身力量沖開。具有本身力量沖開。具有安全保護(hù)作用，請分安全保護(hù)作用，請分析該構(gòu)件中配重析該構(gòu)件中配重GG的的選擇的合理性。選擇的合理性。第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新方案十七方案十七實(shí)現(xiàn)三位置和姿態(tài)實(shí)現(xiàn)三位置和姿態(tài)CBABACABCIIIIII設(shè)計(jì)一機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)一機(jī)械系統(tǒng)使之能實(shí)現(xiàn)物體的（使之能實(shí)現(xiàn)物體的（I I，II II，IIIIII）三位置搬運(yùn)三位置搬運(yùn)并姿態(tài)變換。并姿態(tài)變換。( (可以考慮機(jī)構(gòu)方可以考慮機(jī)構(gòu)方案或機(jī)器人方案案或機(jī)器人方案) )第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新方案十八方案十八簡易關(guān)節(jié)機(jī)器人（各種三關(guān)

24、節(jié)）簡易關(guān)節(jié)機(jī)器人（各種三關(guān)節(jié)）簡易機(jī)器人有多種類型，可設(shè)計(jì)其中一種。簡易機(jī)器人有多種類型，可設(shè)計(jì)其中一種。每一個(gè)關(guān)節(jié)可以是移動(dòng)副或轉(zhuǎn)動(dòng)副，有多每一個(gè)關(guān)節(jié)可以是移動(dòng)副或轉(zhuǎn)動(dòng)副，有多少種機(jī)構(gòu)類型請總結(jié)。少種機(jī)構(gòu)類型請總結(jié)。第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新方案十九方案十九無級(jí)摩擦變速比傳動(dòng)（速比無級(jí)摩擦變速比傳動(dòng)（速比i i可調(diào)）機(jī)構(gòu)可調(diào)）機(jī)構(gòu)無級(jí)變速有各種無級(jí)變速有各種形式，如圖所示。形式，如圖所示。構(gòu)件構(gòu)件1 1與與2 2由力封由力封閉靠摩擦傳動(dòng)，調(diào)整閉靠摩擦傳動(dòng)，調(diào)整構(gòu)件構(gòu)件1 1與與2 2的軸心距離的軸心距離d d時(shí)，可以改變傳動(dòng)時(shí)，可以改變傳動(dòng)比，設(shè)計(jì)該機(jī)構(gòu)或利比，設(shè)計(jì)該機(jī)構(gòu)或利用該原理進(jìn)

25、行應(yīng)用設(shè)用該原理進(jìn)行應(yīng)用設(shè)計(jì)。計(jì)。21dF第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新方案二十方案二十夾鉗機(jī)構(gòu)（力放大機(jī)構(gòu)）夾鉗機(jī)構(gòu)（力放大機(jī)構(gòu)）夾鉗是建筑工地常用的工具。它有各種類型的結(jié)構(gòu)，請收集研夾鉗是建筑工地常用的工具。它有各種類型的結(jié)構(gòu)，請收集研究各種類型并比較優(yōu)缺點(diǎn)，然后選優(yōu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。究各種類型并比較優(yōu)缺點(diǎn)，然后選優(yōu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新方案二十一方案二十一電動(dòng)牙刷電動(dòng)牙刷截面擴(kuò)大運(yùn)動(dòng)副原理簡圖截面擴(kuò)大運(yùn)動(dòng)副原理簡圖3-3-活動(dòng)連桿活動(dòng)連桿2-2-牙刷頭導(dǎo)桿牙刷頭導(dǎo)桿1-1-牙刷外殼牙刷外殼5-5-直流電機(jī)直流電機(jī)6-6-電池電池4-4-偏心軸偏心軸獲得獲得, ,從而有效減小結(jié)構(gòu)

26、尺寸從而有效減小結(jié)構(gòu)尺寸; ;2.2.運(yùn)動(dòng)原理圖的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上通過擴(kuò)大運(yùn)動(dòng)原理圖的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上通過擴(kuò)大運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副1.1.牙刷頭可繞軸線左右擺動(dòng)牙刷頭可繞軸線左右擺動(dòng), ,擺角范圍為擺角范圍為45 45 ；牙刷在日常生活中每天都要用到它，請牙刷在日常生活中每天都要用到它，請?zhí)岢鰩追N新型的電動(dòng)牙刷機(jī)構(gòu)，使牙刷頭部提出幾種新型的電動(dòng)牙刷機(jī)構(gòu)，使牙刷頭部能具有擺動(dòng)或移動(dòng)或多撮轉(zhuǎn)動(dòng)等。能具有擺動(dòng)或移動(dòng)或多撮轉(zhuǎn)動(dòng)等。第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新方案二十二方案二十二橢圓齒輪連桿機(jī)構(gòu)橢圓齒輪連桿機(jī)構(gòu)請分析橢齒輪連桿機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡圖譜，并構(gòu)思利用連桿上某請分析橢齒輪連桿機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡圖譜，并構(gòu)思

27、利用連桿上某一點(diǎn)的軌跡曲線進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。一點(diǎn)的軌跡曲線進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新方案二十三方案二十三空間球面機(jī)構(gòu)空間球面機(jī)構(gòu)空間球面機(jī)空間球面機(jī)構(gòu)多用于陀螺導(dǎo)構(gòu)多用于陀螺導(dǎo)航機(jī)構(gòu)中，請進(jìn)航機(jī)構(gòu)中，請進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。請考查分析實(shí)際請考查分析實(shí)際設(shè)計(jì)中的其它應(yīng)設(shè)計(jì)中的其它應(yīng)用。用。123第八章第八章 機(jī)械創(chuàng)新機(jī)械創(chuàng)新方案二十四方案二十四迭聯(lián)式組合機(jī)構(gòu)迭聯(lián)式組合機(jī)構(gòu)可由三個(gè)擺動(dòng)液壓缸機(jī)構(gòu)組成挖掘機(jī)組合機(jī)構(gòu)?？捎扇齻€(gè)擺動(dòng)液壓缸機(jī)構(gòu)組成挖掘機(jī)組合機(jī)構(gòu)。其中第一個(gè)基本機(jī)構(gòu)其中第一個(gè)基本機(jī)構(gòu)1-2-3-41-2-3-4的機(jī)架的機(jī)架4 4是挖掘機(jī)的機(jī)身；第二個(gè)是挖掘機(jī)的機(jī)身；第二個(gè)基本機(jī)構(gòu)基本機(jī)構(gòu)5-6-7-35-6-7-3迭聯(lián)在第一個(gè)基本機(jī)構(gòu)的輸出件迭聯(lián)在第一個(gè)基本機(jī)構(gòu)的輸出件3 3上，即以上，即以3 3作為作為它的相對(duì)機(jī)架，同樣，第三個(gè)基本機(jī)構(gòu)它的相對(duì)機(jī)架，同樣，第三個(gè)基本機(jī)構(gòu)8-9-10-78-9-10-7又迭聯(lián)在第二個(gè)基又迭聯(lián)在第二個(gè)基本機(jī)構(gòu)的輸出件本機(jī)構(gòu)的輸出件7 7上，亦即以上，亦即以7 7作為它的相對(duì)機(jī)架。這三個(gè)基本機(jī)構(gòu)作為它的相對(duì)機(jī)架。這三個(gè)基本機(jī)構(gòu)都各有一個(gè)動(dòng)力源。試分析該迭聯(lián)式組合機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件相對(duì)的運(yùn)動(dòng)都各有一個(gè)動(dòng)力源。試分析該迭聯(lián)式組合機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件相對(duì)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。關(guān)系。HEGF