機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計課件

機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計2022/10/28機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計2022/10/22機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計1一、基本機構(gòu)的概念§3-1基本機構(gòu)及其運動特性

本章把連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、間歇運動機構(gòu)等結(jié)構(gòu)最簡單且不能再進行分割的閉鏈機構(gòu)稱為基本機構(gòu)，或稱為機構(gòu)的基本型。工程中，基本機構(gòu)雖然有著廣泛的應(yīng)用，但由基本機構(gòu)組合在一起而形成的機構(gòu)系統(tǒng)的應(yīng)用更為廣泛?；緳C構(gòu)是創(chuàng)新設(shè)計機構(gòu)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計一、基本機構(gòu)的概念§3-1基本機構(gòu)及其運動特性本2常用基本型（一）連桿機構(gòu)的基本型1.曲柄搖桿機構(gòu)3.雙搖桿機構(gòu)2.雙曲柄機構(gòu)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計常用基本型（一）連桿機構(gòu)的基本型1.曲柄搖桿機構(gòu)3.雙34.曲柄滑塊機構(gòu)7.擺動導(dǎo)桿機構(gòu)5.曲柄搖塊機構(gòu)6.轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)8.移動導(dǎo)桿機構(gòu)(定塊機構(gòu))機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計4.曲柄滑塊機構(gòu)7.擺動導(dǎo)桿機構(gòu)5.曲柄搖塊機構(gòu)6.410.正切機構(gòu)9.正弦機構(gòu)11.雙轉(zhuǎn)塊機構(gòu)12.雙滑塊機構(gòu)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計10.正切機構(gòu)9.正弦機構(gòu)11.雙轉(zhuǎn)塊機構(gòu)12.雙滑5常用基本型（二）齒輪類機構(gòu)的基本型1.圓柱齒輪機構(gòu)3.蝸桿機構(gòu)2.圓錐齒輪機構(gòu)用于垂直不相交軸之間的等速轉(zhuǎn)動到等速轉(zhuǎn)動的運動變換，實現(xiàn)機構(gòu)的大速比減速傳動。一般情況下蝸桿傳動機構(gòu)具有自鎖性。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計常用基本型（二）齒輪類機構(gòu)的基本型1.圓柱齒輪機構(gòu)3.6常用基本型（三）凸輪類機構(gòu)的基本型1.直動從動件盤形凸輪機構(gòu)2.擺動從動件盤形凸輪機構(gòu)3.直動從動件圓柱凸輪機構(gòu)4.擺動從動件圓柱凸輪機構(gòu)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計常用基本型（三）凸輪類機構(gòu)的基本型1.直動從動件盤形凸輪機7常用基本型（四）間歇運動機構(gòu)的基本型1.

(外)棘輪機構(gòu)2.

槽輪機構(gòu)

槽輪機構(gòu)是把連續(xù)等速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為間歇轉(zhuǎn)動的常用機構(gòu)。主動轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動一周，從動槽輪可以轉(zhuǎn)過的角度可由槽輪的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)臂的個數(shù)確定。1.(內(nèi))棘輪機構(gòu)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計常用基本型（四）間歇運動機構(gòu)的基本型1.(外)棘輪機構(gòu)283.

不完全齒輪機構(gòu)

4.凸輪間歇運動機構(gòu)圓柱凸輪間歇運動機構(gòu)蝸桿凸輪間歇運動機構(gòu)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計3.不完全齒輪機構(gòu)4.凸輪間歇運動機構(gòu)圓柱凸輪間歇運9常用基本型（五）其它常用機構(gòu)的基本型1.

螺旋機構(gòu)

2.

(雙)萬向機構(gòu)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計常用基本型（五）其它常用機構(gòu)的基本型1.螺旋機構(gòu)2.(10常用基本型（六）撓性傳動機構(gòu)的基本型主、從動件之間靠撓性構(gòu)件連接起來，常稱為撓性傳動機構(gòu)。典型的撓性傳動機構(gòu)有帶傳動機構(gòu)、鏈傳動機構(gòu)和繩索傳動機構(gòu)。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計常用基本型（六）撓性傳動機構(gòu)的基本型主、從動件之間靠撓性構(gòu)11二、基本機構(gòu)的運動特點分析（一）轉(zhuǎn)動到轉(zhuǎn)動的運動特性分析1.齒輪機構(gòu)2.帶傳動機構(gòu)3.鏈傳動機構(gòu)用于速度或方向的運動變換，即可實現(xiàn)減速也可增速傳動。結(jié)構(gòu)緊湊，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，傳動比大，機械效率高，使用壽命長，可靠性好。是最常用的轉(zhuǎn)動到轉(zhuǎn)動的速度變換機構(gòu)。特別是組成各種輪系后，其應(yīng)用更加廣泛。常用于兩轉(zhuǎn)動軸中心距較大時的運動速度的變換，即可實現(xiàn)減速也可增速傳動。運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，傳動比較大，但傳動比不準確，過載時發(fā)生打滑。是最常用的大中心距時轉(zhuǎn)動到轉(zhuǎn)動的速度變換機構(gòu)。常用于兩轉(zhuǎn)動軸中心距較大時的運動速度的變換，即可實現(xiàn)減速也可增速傳動。傳動比較大，壓軸力較小，但瞬時傳動比不準確，不適合在高速場合應(yīng)用。也是在低速時最常用的大中心距轉(zhuǎn)動到轉(zhuǎn)動的速度變換機構(gòu)。由于完成相同運動變換的機構(gòu)類型往往不止一種，因此必須充分了解它們的運動與動力特性，才能更好地選擇基本機構(gòu)的類型。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計二、基本機構(gòu)的運動特點分析（一）轉(zhuǎn)動到轉(zhuǎn)動的運動特性分析1.124.摩擦輪機構(gòu)5.雙曲柄機構(gòu)與轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)6.雙轉(zhuǎn)塊機構(gòu)7.萬向機構(gòu)用于速度或方向的運動變換，即可實現(xiàn)減速也可增速傳動。結(jié)構(gòu)緊湊簡單，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，但傳動比不準確，只能在小功率且傳動比要求不是很準確的場合應(yīng)用。利用主動件等速轉(zhuǎn)動、從動件的不等速轉(zhuǎn)動的特點實現(xiàn)特殊工作要求。主動轉(zhuǎn)塊與從動轉(zhuǎn)塊同速轉(zhuǎn)動，但它們的轉(zhuǎn)動軸線平行?？捎糜谳S線不重合且要求平行傳動的場合。單萬向機構(gòu)的輸入與輸出速度不相等，采用雙萬向機構(gòu)可實現(xiàn)同速輸出，雙萬向機構(gòu)常用于汽車發(fā)動機到后橋之間的傳動軸。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計4.摩擦輪機構(gòu)用于速度或方向的運動變換，即可實現(xiàn)減速也可增13（二）轉(zhuǎn)動到往復(fù)擺動的運動特性分析1.曲柄搖桿機構(gòu)2.擺動導(dǎo)桿機構(gòu)3.曲柄搖塊機構(gòu)4.擺動從動件凸輪機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)中的曲柄等速轉(zhuǎn)動可實現(xiàn)搖桿的往復(fù)擺動，其擺動角度大小與各構(gòu)件尺寸有關(guān)，往復(fù)擺動速度的差異與行程速比系數(shù)有關(guān)。擺動導(dǎo)桿機構(gòu)也能實現(xiàn)擺桿的往復(fù)擺動，其運動特點與曲柄搖桿機構(gòu)相似，但其結(jié)構(gòu)緊湊，故在工程中的應(yīng)用廣泛。與上述機構(gòu)的運動特點相似，但作往復(fù)擺動的是塊狀構(gòu)件，用在特定的工作環(huán)境中。擺動從動件凸輪機構(gòu)的特點是從動件的運動規(guī)律具有多樣性。按給定的擺動規(guī)律設(shè)計凸輪后，既可實現(xiàn)該運動要求。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計（二）轉(zhuǎn)動到往復(fù)擺動的運動特性分析1.曲柄搖桿機構(gòu)曲柄14（三）轉(zhuǎn)動到往復(fù)移動的運動特性分析曲柄滑塊機構(gòu)、正弦機構(gòu)、移動導(dǎo)桿機構(gòu)、齒輪齒條機構(gòu)、直動從動件凸輪機構(gòu)、螺旋傳動機構(gòu)均可實現(xiàn)轉(zhuǎn)動到往復(fù)移動的運動變換。它們的運動變換相同，但運動特性卻存在很大的差別。其中，曲柄滑塊機構(gòu)、正弦機構(gòu)、移動導(dǎo)桿機構(gòu)中的移動構(gòu)件作往復(fù)變速移動；直動從動件凸輪機構(gòu)中的移動桿的運動規(guī)律可實現(xiàn)運動特性的多樣化；齒輪齒條機構(gòu)和螺旋傳動機構(gòu)可實現(xiàn)移動件的等速運動。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計（三）轉(zhuǎn)動到往復(fù)移動的運動特性分析曲柄滑塊機構(gòu)、正弦機構(gòu)、移15（四）轉(zhuǎn)動到間隙轉(zhuǎn)動的運動特性分析槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)、分度凸輪機構(gòu)都能實現(xiàn)等速轉(zhuǎn)動到間歇轉(zhuǎn)動的運動要求。（五）擺動到連續(xù)轉(zhuǎn)動的運動特性分析曲柄搖桿機構(gòu)、擺動導(dǎo)桿機構(gòu)中的搖桿和擺桿為主動件時，可實現(xiàn)曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動。這種運動變換過程中，要注意克服機構(gòu)運動中的死點位置。（六）移動到連續(xù)轉(zhuǎn)動的運動特性分析曲柄滑塊機構(gòu)齒輪齒條機構(gòu)不自鎖的螺旋傳動機構(gòu)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計（四）轉(zhuǎn)動到間隙轉(zhuǎn)動的運動特性分析槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)16機構(gòu)是機器中執(zhí)行機械運動的主體裝置，機構(gòu)的類型與復(fù)雜程度與機器的性能、成本、制造工藝、使用壽命、工作可靠性等有密切關(guān)系。因此機構(gòu)的設(shè)計在機械設(shè)計的全過程中占有極其重要的地位。工程中的實用機械，很少由一個簡單的基本機構(gòu)組成，大都由若干個基本機構(gòu)通過各種連接方法組合而成的一個機構(gòu)系統(tǒng)組成?！?-2基本機構(gòu)及其組合的概念常用的機構(gòu)組合方法有:利用機構(gòu)的組成原理，不斷連接各類桿組，得到復(fù)雜機構(gòu)系統(tǒng);按照串聯(lián)/并聯(lián)/疊加/封閉等規(guī)則組合基本機構(gòu)，得到復(fù)雜機構(gòu)系統(tǒng)。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計機構(gòu)是機器中執(zhí)行機械運動的主體裝置，機構(gòu)的類型與復(fù)雜程度17簡單機械的示意圖機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計簡單機械的示意圖機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計18復(fù)雜的機械裝置/平壓模切機機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計復(fù)雜的機械裝置/平壓模切機機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計19§3-3機構(gòu)組成原理與機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計一、機構(gòu)組成原理1基本桿組的定義機構(gòu)具有確定運動的條件：

自由度數(shù)=原動件數(shù)◆定義：把機構(gòu)中最后不能再拆的自由度為零的構(gòu)件組稱為機構(gòu)的基本桿組。機架+原動件：F=1

再拆成更簡單的F=0的桿組從動構(gòu)件組：F=0機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計§3-3機構(gòu)組成原理與機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計一、機構(gòu)組成原理1基20對于全低副的桿組：n個構(gòu)件、pl個低副◆基本桿組的分類n和pl為整數(shù)n=2,4,6…桿組應(yīng)該滿足的條件條件:運動副數(shù)構(gòu)件數(shù)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計對于全低副的桿組：◆基本桿組的分類n和pl為整數(shù)桿組應(yīng)該21

討論各基本桿的幾種情況：

n=2,pl=3的雙桿組：又叫Ⅱ級桿組常見Ⅱ級桿組的形式有5種(應(yīng)用最廣且最簡單)內(nèi)接副——

連接桿組內(nèi)部構(gòu)件的運動副外接副——

與桿組外部構(gòu)件連接的運動副Ⅱ級桿組1個內(nèi)接副2個外接副機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計討論各基本桿的幾種情況：內(nèi)接副——連接桿組內(nèi)部22(2)n=4,pl=6的多桿組，又叫Ⅲ級桿組

特征:桿組中具有一個三副構(gòu)件。常見的三種形式為（含有3個內(nèi)接副）(3)更高級別的桿組n>4

已無實例了!第四種形式稱為IV級組。特征:有兩個三副桿，且4個構(gòu)件構(gòu)成四邊形結(jié)構(gòu)。（含有4內(nèi)接副）機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計(2)n=4,pl=6的多桿組，又叫Ⅲ級桿組(3)23◆機構(gòu)組成原理：任何機構(gòu)都是由若干個基本桿組依次連接于原動件和機架上所組成的系統(tǒng)。2機構(gòu)的組成原理機構(gòu)＝基本機構(gòu)＋基本桿組牛頭刨床的組合過程機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計◆機構(gòu)組成原理：任何機構(gòu)都是由若干個基本桿組依次連接于原動件24動畫演示◆機構(gòu)組成過程◆

機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計應(yīng)遵循的原則利用機構(gòu)組成原理進行機構(gòu)創(chuàng)新時，在滿足相同工作要求的條件下，機構(gòu)的結(jié)構(gòu)越簡單、桿組的級別越低、構(gòu)件數(shù)和運動副數(shù)越少越好。◆機構(gòu)命名方式：

按所含最高桿組級別命名，如Ⅱ級機構(gòu)，Ⅲ級機構(gòu)等。(Ⅰ級機構(gòu)：只由機架和原動件組成的機構(gòu)。例：杠桿機構(gòu)、斜面機構(gòu))機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計動畫演示◆機構(gòu)組成過程◆機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計應(yīng)遵循的原則◆機構(gòu)命25◆結(jié)構(gòu)分析目的

3平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析了解機構(gòu)的組成，確定機構(gòu)的級別。把機構(gòu)分解為基本桿組、機架和原動件?！艚Y(jié)構(gòu)分析的過程拆桿組從離原動件最遠的構(gòu)件開始試拆，先拆II級組，若不成，再拆III級組，每拆出一個桿組后，機構(gòu)的剩余部分仍應(yīng)是一個與原機構(gòu)有相同自由度的機構(gòu)，直到只剩原動件為止?！魲U組拆分原則◆機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析步驟★確定機構(gòu)級別1、正確計算機構(gòu)的自由度；2、根據(jù)機構(gòu)拆分原則進行拆分3、最后定出機構(gòu)的級別。桿組拆分示例解：該機構(gòu)無虛約束和局部自由度

F=3×5－2×7=1該機構(gòu)為II級機構(gòu)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計◆結(jié)構(gòu)分析目的3平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析了解機構(gòu)的組成，確定26（一）II級桿組的類型Ⅱ級桿組結(jié)構(gòu)形式二、桿組的基本類型機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計（一）II級桿組的類型Ⅱ級桿組結(jié)構(gòu)形式二、桿組的基本類型機27（二）III級桿組的類型(1/2)3R內(nèi)接副類III級桿組2RP內(nèi)接副類III級桿組機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計（二）III級桿組的類型(1/2)3R內(nèi)接副類III級桿組28R2P內(nèi)接副類III級桿組（二）III級桿組的類型(2/2)3P內(nèi)接副類III級桿組機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計R2P內(nèi)接副類III級桿組（二）III級桿組的類型(2/229三、按機構(gòu)組合原理進行機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計

機構(gòu)組成原理為創(chuàng)新設(shè)計一系列的新機構(gòu)提供了明確的途徑。II級桿組和III級桿組連接到原動件和機架上，可以組成簡單機構(gòu)；再把各種II級桿組和III級桿組連接到簡單機構(gòu)的從動件上，可以組成復(fù)雜機構(gòu)。依此類推，可以組成各種各樣的、能實現(xiàn)不同功能目標的新機構(gòu)。利用機構(gòu)組成原理進行機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(屬于機構(gòu)運動方案的創(chuàng)新設(shè)計范疇,原動件以作定軸轉(zhuǎn)動力主)，概念清楚，方法簡單，可操作性好。但要真正滿足功能要求，還必須通過尺度綜合，確定待連接桿組與基本機構(gòu)輸出構(gòu)件的連接點位置。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計三、按機構(gòu)組合原理進行機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計機構(gòu)組成原30（一）連接II級桿組1.連接RRR桿組機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計（一）連接II級桿組1.連接RRR桿組機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計312.連接RRP型桿組3.RRR與RRP桿組的混合連接機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計2.連接RRP型桿組3.RRR與RRP桿組的混合連接機構(gòu)32（二）連接III級桿組圖示機構(gòu)為原動件和機架連接3R3R和3R2RP型III級桿組組成機構(gòu)的示意圖。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計（二）連接III級桿組圖示機構(gòu)為原動件和機架連接3R3R和333四、利用機構(gòu)組合原理進行機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的基本思路利用機構(gòu)組合原理進行機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計可遵循下列原則。1.II級機構(gòu)的綜合方法、分析方法已經(jīng)成熟，可優(yōu)先考慮II級桿組進行機構(gòu)的組合設(shè)計。2.掌握II級桿組的6種基本形式，學(xué)會II級桿組的變異設(shè)計。3.II級桿組的一個外接副連接活動構(gòu)件，另一個外接副連接機架。4.根據(jù)機構(gòu)輸出運動的方式選擇桿組類型。輸出運動為轉(zhuǎn)動或擺動時，可優(yōu)先選擇帶有兩個轉(zhuǎn)動副的桿組，如RRR、RPR、PRR等桿組；輸出運動為移動時，可優(yōu)先選擇帶有移動副的桿組。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計四、利用機構(gòu)組合原理進行機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的基本思路利用機構(gòu)組合345.連接桿組法只能實現(xiàn)機構(gòu)運動方案的創(chuàng)新設(shè)計，實現(xiàn)具體的機構(gòu)功能要求還需進行機構(gòu)的尺度綜合。綜合過程與桿組的連接位置的確定有時需要反復(fù)進行，才能得到滿意的設(shè)計結(jié)果。6.連接桿組法也適合齒輪、凸輪等其它機構(gòu)的組合設(shè)計。合理選擇齒數(shù)z1、z2，可生成任意行星曲線。本例中的行星曲線為三段近似圓弧，連接一RRP桿組，可得到滑塊具有三個停頓位置的輸出運動。行星輪系RRP桿組+機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計5.連接桿組法只能實現(xiàn)機構(gòu)運動方案的創(chuàng)新設(shè)計，實現(xiàn)具體的機35§3-4機構(gòu)的串聯(lián)組合與創(chuàng)新設(shè)計一、機構(gòu)的串聯(lián)組合方法1.基本概念前一個機構(gòu)(稱為前置機構(gòu))的輸出構(gòu)件與后一個機構(gòu)(稱為后置機構(gòu))的輸入構(gòu)件剛性連接在一起，稱之為串聯(lián)組合。特征:前置機構(gòu)和后置機構(gòu)都是單自由度機構(gòu)。2.分類機構(gòu)1機構(gòu)2前置機構(gòu)后置機構(gòu)機構(gòu)1機構(gòu)2前置機構(gòu)后置機構(gòu)(a)I型串聯(lián)(b)II型串聯(lián)機構(gòu)的串聯(lián)組合框圖串聯(lián)在簡單運動構(gòu)件上串聯(lián)在平面運動構(gòu)件上機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計§3-4機構(gòu)的串聯(lián)組合與創(chuàng)新設(shè)計一、機構(gòu)的串聯(lián)組合方法1363.組合示例滿足O1O2=AB=CD

鉸鏈四桿機構(gòu)ABCD滑塊機構(gòu)DEF前置機構(gòu)后置機構(gòu)ω1ω3v5123456ω1平行四邊形機構(gòu)ABCD齒輪機構(gòu)z1、z2前置機構(gòu)后置機構(gòu)ω1v2ω11ω12345機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計3.組合示例滿足O1O2=AB=CD鉸鏈四桿機構(gòu)ABCD滑37二、串聯(lián)組合的基本思路1、I型串聯(lián)連桿機構(gòu)連桿機構(gòu)凸輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)棘輪機構(gòu)不改變傳動角的情況下實現(xiàn)增程增力變速凸輪、移動凸輪獲得大行程擺動或移動/增減速減小槽輪速度波動撥動棘輪機構(gòu)運動凸輪機構(gòu)連桿機構(gòu)凸輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)運用前置凸輪從動件的任意運動規(guī)律，改善后置機構(gòu)的運動特性或通過后置機構(gòu)增大運動行程可以演化為固定凸輪的凸輪機構(gòu)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計二、串聯(lián)組合的基本思路1、I型串聯(lián)連桿機構(gòu)連桿機構(gòu)凸輪機38齒輪機構(gòu)連桿機構(gòu)凸輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)棘輪機構(gòu)2、II型串聯(lián)II型串聯(lián)機構(gòu)一般利用連桿機構(gòu)中的連桿或周轉(zhuǎn)輪系中的行星齒輪作為前置機構(gòu)的輸出構(gòu)件，利用聯(lián)接處的特殊軌跡，使輸出件實現(xiàn)所需要的運動規(guī)律。自動上料機機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計齒輪機構(gòu)連桿機構(gòu)凸輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)棘輪機構(gòu)2、II型391.實現(xiàn)后置機構(gòu)的速度變換實現(xiàn)連桿機構(gòu)/凸輪機構(gòu)等后置機構(gòu)速度變換的串聯(lián)組合示意圖工程中應(yīng)用的原動機大都采用輸出轉(zhuǎn)速較高的電動機或內(nèi)燃機。為滿足后置機構(gòu)低速或變速的工作要求，前置機構(gòu)常采用各種齒輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)與V帶傳動或鏈傳動機構(gòu)。其中齒輪機構(gòu)已經(jīng)標準化、系列化，是應(yīng)用最為廣泛的實現(xiàn)速度變換的前置機構(gòu)。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計1.實現(xiàn)后置機構(gòu)的速度變換實現(xiàn)連桿機構(gòu)/凸輪機構(gòu)等后置機構(gòu)402.實現(xiàn)后置機構(gòu)的運動變換改變后置機構(gòu)運動規(guī)律的組合示意圖單一機構(gòu)的運動規(guī)律受到機構(gòu)類型的限制，如曲柄滑塊機構(gòu)的滑塊或曲柄搖桿機構(gòu)的搖桿很難獲得等速運動。串聯(lián)一個前置連桿機構(gòu)，并通過適當(dāng)?shù)某叨染C合，可使后置連桿機構(gòu)獲得預(yù)期的運動規(guī)律。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計2.實現(xiàn)后置機構(gòu)的運動變換改變后置機構(gòu)運動規(guī)律的組合示意圖單41在滿足運動要求的前提下，運動鏈盡量短串聯(lián)組合系統(tǒng)的總機械效率等于各機構(gòu)的機械效率連乘積，運動鏈過長會降低系統(tǒng)的機械效率，同時也會導(dǎo)致傳動誤差的增大。在進行機構(gòu)的串聯(lián)組合時應(yīng)力求運動鏈最短。注意：機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計在滿足運動要求的前提下，運動鏈盡量短串聯(lián)組合系統(tǒng)的總42§3-5機構(gòu)的并聯(lián)組合與創(chuàng)新設(shè)計一、機構(gòu)的并聯(lián)組合方法1.基本概念若干個單自由度的基本機構(gòu)的輸入(或輸出)構(gòu)件連接在一起，保留各自的輸出(或輸入)運動；或有共同的輸入構(gòu)件與輸出構(gòu)件的連接，稱為并行連接。特征：各基本機構(gòu)均是單自由度機構(gòu)。2.分類機構(gòu)1機構(gòu)i機構(gòu)1機構(gòu)i機構(gòu)1機構(gòu)i(a)I型并聯(lián)(b)II型并聯(lián)(c)III型并聯(lián)

(并行聯(lián)接)

機構(gòu)并聯(lián)組合框圖機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計§3-5機構(gòu)的并聯(lián)組合與創(chuàng)新設(shè)計一、機構(gòu)的并聯(lián)組合方法1.433.組合示例兩曲柄搖桿機構(gòu)的并聯(lián)組合兩曲柄滑塊機構(gòu)的并聯(lián)組合I型并聯(lián)組合機構(gòu)可實現(xiàn)機構(gòu)的慣性力完全平衡或部分平衡，還可實現(xiàn)運動的分流。I型并聯(lián)組合機構(gòu)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計3.組合示例兩曲柄搖桿機構(gòu)的并聯(lián)組合兩曲柄滑塊機構(gòu)的并聯(lián)組44II型并聯(lián)組合機構(gòu)Ⅱ型并聯(lián)組合機構(gòu)可實現(xiàn)運動的合成，這類組合方法是設(shè)計多缸發(fā)動機的理論依據(jù)。四個主動滑塊的移動共同驅(qū)動一個曲柄的輸出機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計II型并聯(lián)組合機構(gòu)Ⅱ型并聯(lián)組合機構(gòu)可實現(xiàn)運動的合成，這類組合45圖示壓床機構(gòu)為III型并聯(lián)組合機構(gòu)。圖中，共同的輸入構(gòu)件為以O(shè)為圓心的小帶輪，共同的輸出構(gòu)件為滑塊KF。III型并聯(lián)組合機構(gòu)III型并聯(lián)組合機構(gòu)常應(yīng)用在壓力機中。

機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計圖示壓床機構(gòu)為III型并聯(lián)組合機構(gòu)。圖中，共同的輸入構(gòu)件為以46二、并聯(lián)組合的基本思路1.對稱并聯(lián)相同機構(gòu)，實現(xiàn)機構(gòu)的平衡通過對稱并聯(lián)同類機構(gòu)，可以實現(xiàn)機構(gòu)慣性力的部分平衡與完全平衡。利用I型并聯(lián)組合可實現(xiàn)此類目的。2.實現(xiàn)運動的分解與合成I型并聯(lián)組合可以實現(xiàn)運動的分解，II型并聯(lián)組合可以實現(xiàn)運動的合成。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計二、并聯(lián)組合的基本思路1.對稱并聯(lián)相同機構(gòu)，實現(xiàn)機構(gòu)的平衡473.改善機構(gòu)受力狀態(tài)(1/2)III型并聯(lián)組合機構(gòu)可使機構(gòu)的受力狀況大大改善，因而在沖床、壓床機構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。曲柄驅(qū)動兩套相同的串聯(lián)機構(gòu)，再通過滑塊輸出動力，不但減小了邊路機構(gòu)的受力，而且使滑塊受力均衡。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計3.改善機構(gòu)受力狀態(tài)(1/2)III型并聯(lián)組合機構(gòu)可使機構(gòu)的483.改善機構(gòu)受力狀態(tài)(2/2)將三組圖3-34b所示的平動齒輪機構(gòu)并聯(lián)組合后，可得到圖3-40所示的三環(huán)減速器機構(gòu)。三個平動齒輪共同驅(qū)動一個外齒輪減速輸出，不但增加了運動平穩(wěn)性，而且改善了傳力性能。平動齒輪機構(gòu)4.不同類機構(gòu)也可以并聯(lián)組合

這為并聯(lián)組合的設(shè)計提供了廣泛的應(yīng)用前景。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計3.改善機構(gòu)受力狀態(tài)(2/2)將三組圖3-34b所示的平動齒49§3-6機構(gòu)的疊加組合與創(chuàng)新設(shè)計一、機構(gòu)的疊加組合方法1.基本概念機構(gòu)疊加組合是指在一個機構(gòu)的可動構(gòu)件上再安裝一個以上機構(gòu)的組合方式。其中，支撐其它機構(gòu)的機構(gòu)稱為基礎(chǔ)機構(gòu)，安裝在基礎(chǔ)機構(gòu)可動構(gòu)件上面的機構(gòu)稱為附加機構(gòu)。機構(gòu)的疊加組合(運動獨立式)是機構(gòu)組合理論的重要組成部分，是機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的重要途徑。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計§3-6機構(gòu)的疊加組合與創(chuàng)新設(shè)計一、機構(gòu)的疊加組合方法1502.分類附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)(a)I型疊加機構(gòu)(b)II型疊加機構(gòu)機構(gòu)的疊加組合此組合中，驅(qū)動力作用在附加機構(gòu)上(或者說主動機構(gòu)為附加機構(gòu)/或由附加機構(gòu)輸入運動)。附加機構(gòu)在驅(qū)動基礎(chǔ)機構(gòu)運動的同時，也可以有自己的運動輸出。附加機構(gòu)安裝在基礎(chǔ)機構(gòu)的可動構(gòu)件上，同時附加機構(gòu)的輸出構(gòu)件驅(qū)動基礎(chǔ)機構(gòu)的某個構(gòu)件。此組合中，附加機構(gòu)和基礎(chǔ)機構(gòu)分別有各自的動力源(或有各自的運動輸入構(gòu)件)，最后由附加機構(gòu)輸出運動。特點:附加機構(gòu)安裝在基礎(chǔ)機構(gòu)的可動構(gòu)件上，再由設(shè)置在基礎(chǔ)機構(gòu)可動構(gòu)件上的動力源驅(qū)動附加機構(gòu)運動。進行多次疊加時，前一個機構(gòu)即為后一個機構(gòu)的基礎(chǔ)機構(gòu)。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計2.分類附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)(a)I型疊加513.組合示例(I型)蝸桿傳動機構(gòu)安裝在行星輪系機構(gòu)的系桿H上，由蝸輪給行星輪提供輸入運動，帶動系桿緩慢轉(zhuǎn)動。附加機構(gòu)驅(qū)動扇葉轉(zhuǎn)動，并通過基礎(chǔ)機構(gòu)的運動實現(xiàn)附加機構(gòu)360°全方位慢速轉(zhuǎn)動。I型疊加機構(gòu)附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)蝸桿傳動機構(gòu)行星輪系機構(gòu)輪系系桿上疊加蝸桿機構(gòu)該機構(gòu)可設(shè)計出理想的電風(fēng)扇，扇葉轉(zhuǎn)數(shù)可通過電動機調(diào)速調(diào)整。附加機構(gòu)的機架(基礎(chǔ)機構(gòu)的系桿)轉(zhuǎn)動速度為調(diào)整齒輪的齒數(shù)可改變附加機構(gòu)機架的轉(zhuǎn)數(shù)。

n1:電動機轉(zhuǎn)數(shù)nH:系桿轉(zhuǎn)數(shù)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計3.組合示例(I型)蝸桿傳動機構(gòu)安裝在行星輪系機構(gòu)的系桿H上523.組合示例(I型)附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)齒輪機構(gòu)連桿機構(gòu)附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)齒輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)常用電風(fēng)扇的機構(gòu)簡圖雙重輪系機構(gòu)附加機構(gòu):齒輪l/2/3/系桿h組成的輪系?；A(chǔ)機構(gòu):齒輪4/5/系桿H組成的行星輪系。附加機構(gòu)的系桿h與基礎(chǔ)機構(gòu)的齒輪4連接，實現(xiàn)附加機構(gòu)向基礎(chǔ)機構(gòu)的運動傳遞。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計3.組合示例(I型)附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)齒輪機構(gòu)連桿機構(gòu)附加機構(gòu)53戶外攝影車機構(gòu)3.組合示例(II型)機械手機構(gòu)附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)ABCDCDEF缸1缸2AD機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計戶外攝影車機構(gòu)3.組合示例(II型)機械手機構(gòu)附加機構(gòu)基礎(chǔ)機54二、機構(gòu)疊加組合的關(guān)鍵問題1.確定附加機構(gòu)與基礎(chǔ)機構(gòu)之間的運動傳遞，或者附加機構(gòu)的輸出構(gòu)件與基礎(chǔ)機構(gòu)的哪一個構(gòu)件連接。2.動力源安裝位置。3.連接方式Ⅱ型：動力源在基礎(chǔ)機構(gòu)的可動構(gòu)件上，驅(qū)動附加機構(gòu)一可動構(gòu)件，按附加機構(gòu)數(shù)量依次連接即可。Ⅱ型疊加機構(gòu)間的連接方式較為簡單，且規(guī)律性強，應(yīng)用最為普遍。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計二、機構(gòu)疊加組合的關(guān)鍵問題1.確定附加機構(gòu)與基礎(chǔ)機構(gòu)55Ⅰ型:較復(fù)雜，但有規(guī)可循。如齒輪(附加)+連桿(基礎(chǔ))時，連接點:在輸出齒輪和輸入連桿上。如齒輪(附加)+行星輪系(基礎(chǔ))時，可把附加機構(gòu)安置在基礎(chǔ)輪系機構(gòu)的系桿上，附加機構(gòu)的齒輪或系桿與基礎(chǔ)機構(gòu)的齒輪連接即可。機構(gòu)疊加組合成的新機構(gòu)具有很多優(yōu)點，可實現(xiàn)復(fù)雜的運動要求，機構(gòu)的傳力性能較好，減小了傳動功率，但設(shè)計構(gòu)思難度較大。疊加組合方法為創(chuàng)建疊加機構(gòu)提供了理論基礎(chǔ)。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計Ⅰ型:較復(fù)雜，但有規(guī)可循。如齒輪(附加)+連桿(基礎(chǔ))時，56§3-7機構(gòu)的封閉組合與創(chuàng)新設(shè)計一、機構(gòu)的封閉組合方法1.基本概念一個兩自由度機構(gòu)中的兩個輸入構(gòu)件(或兩個輸出構(gòu)件或一個輸入一個輸出構(gòu)件)用單自由度的機構(gòu)連接起來，形成一個單自由度的機構(gòu)系統(tǒng)，稱為封閉式連接。特征:基礎(chǔ)機構(gòu)為二自由度機構(gòu)，附加機構(gòu)為單自由度機構(gòu)。兩自由度的基礎(chǔ)機構(gòu)共有3個運動(2輸入1輸出)。當(dāng)附加機構(gòu)連接了二自由度基礎(chǔ)機構(gòu)中兩構(gòu)件的運動后，限制了被連接構(gòu)件的1個獨立運動，使組合機構(gòu)系統(tǒng)的自由度減少1個。因此，封閉組合機構(gòu)的自由度為1。設(shè)計時，不能分別單獨設(shè)計基礎(chǔ)機構(gòu)和附加機構(gòu)，必須把基礎(chǔ)機構(gòu)和附加機構(gòu)看作一個整體考慮其設(shè)計方法。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計§3-7機構(gòu)的封閉組合與創(chuàng)新設(shè)計一、機構(gòu)的封閉組合方法1.572.分類基礎(chǔ)機構(gòu)和附加機構(gòu)的種類不同，所得到的組合機構(gòu)不同，其設(shè)計方法也有所不同。根據(jù)封閉式機構(gòu)輸入與輸出特性的不同，共有3種封閉組合方法。附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)附加機構(gòu)附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)單自由度2自由度III型封閉組合機構(gòu)(1個單自由度附加機構(gòu)封閉基礎(chǔ)機構(gòu)的I/O各1個)Ⅰ型封閉組合機構(gòu)(1個單自由度附加機構(gòu)封閉基礎(chǔ)機構(gòu)的兩個IorO)II型封閉組合機構(gòu)(2個單自由度附加機構(gòu)封閉基礎(chǔ)機構(gòu)的兩個IorO)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計2.分類基礎(chǔ)機構(gòu)和附加機構(gòu)的種類不同，所得到的組583.封閉組合示例(a)差動輪系(b)I型封閉機構(gòu)(c)III型封閉組合機構(gòu)2自由度差動輪系給定任何兩個輸入運動(如齒輪1、3)可實現(xiàn)系桿的預(yù)期輸出運動。在齒輪1、3間組合附加定軸輪系(齒輪4/5/6組成)后，可獲得Ⅰ型封閉組合機構(gòu)。調(diào)整定軸輪系傳動比，可得任意預(yù)期系桿轉(zhuǎn)數(shù)。把系桿H的輸出運動通過定軸輪系(齒輪4/5/6)反饋到輸入構(gòu)件(齒輪3)后，可到Ⅲ型封閉組合機構(gòu)。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計3.封閉組合示例(a)差動輪系(b)I型封閉機構(gòu)(c)59差動輪系(由齒輪1/2/3/系桿H組成)為基礎(chǔ)機構(gòu)，差動輪系的系桿和齒輪1經(jīng)連桿機構(gòu)ABCD和齒輪機構(gòu)z1、z4封閉，四桿機構(gòu)和定軸齒輪機構(gòu)組成兩個附加機構(gòu)，形成Ⅱ型齒輪連桿封閉組合機構(gòu)。2自由度五桿機構(gòu)OABCD為基礎(chǔ)機構(gòu)，凸輪機構(gòu)為封閉機構(gòu)。五桿機構(gòu)的兩個連架桿分別與凸輪和推桿固接，形成Ⅰ型凸輪連桿封閉組合機構(gòu)。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計差動輪系(由齒輪1/2/3/系桿H組成)為基礎(chǔ)機構(gòu)，差動輪系60凸輪機構(gòu)封閉了2自由度蝸桿機構(gòu)的蝸輪轉(zhuǎn)動(基礎(chǔ)機構(gòu)的輸出運動)和蝸桿的移動(基礎(chǔ)機構(gòu)的一個輸入運動)，是典型的III型封閉組合機構(gòu)。III型封閉組合機構(gòu)注意：機構(gòu)的封閉式組合將產(chǎn)生組合機構(gòu)，組合機構(gòu)可實現(xiàn)優(yōu)良的運動特性，但是有時會產(chǎn)生機構(gòu)內(nèi)部的封閉功率流，降低了機械效率。所以，傳力封閉組合機構(gòu)要進行封閉功率的判別。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計凸輪機構(gòu)封閉了2自由度蝸桿機構(gòu)的蝸輪轉(zhuǎn)動(基礎(chǔ)機構(gòu)的輸出運動61二、封閉組合的基本思路1.任意兩個自由度的機構(gòu)均可作為基礎(chǔ)機構(gòu)，而單自由度的機構(gòu)則可作為附加封閉機構(gòu)。常見的基礎(chǔ)機構(gòu)主要有五桿機構(gòu)和差動輪系機構(gòu)，附加封閉機構(gòu)可以是齒輪機構(gòu)、凸輪機構(gòu)和四桿機構(gòu)，有時也用間歇運動機構(gòu)作為封閉機構(gòu)。如基礎(chǔ)機構(gòu)為連桿機構(gòu)，封閉機構(gòu)可為連桿機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、凸輪機構(gòu)和間歇運動機構(gòu)等，這時可組成連桿-連桿組合機構(gòu)、連桿-齒輪組合機構(gòu)、連桿-凸輪組合機構(gòu)、連桿-槽輪組合機構(gòu)等。

2.附加封閉機構(gòu)封閉基礎(chǔ)機構(gòu)的兩個輸入運動或兩個輸出運動簡便易行，應(yīng)用最為廣泛。3.附加封閉機構(gòu)封閉基礎(chǔ)機構(gòu)的一個輸入構(gòu)件和一個輸出構(gòu)件，把輸出運動再反饋回輸入構(gòu)件。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計二、封閉組合的基本思路1.任意兩個自由度的機構(gòu)均可作為62組合機構(gòu)與機構(gòu)組合疊加桿組法、串聯(lián)機構(gòu)法、并聯(lián)機構(gòu)法和疊加機構(gòu)法形成的機構(gòu)系統(tǒng)是機構(gòu)的組合系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，各基本機構(gòu)均保持原有特性，其分析與綜合方法也與原基本機構(gòu)相同。

機構(gòu)的封閉式組合將導(dǎo)致形成組合機構(gòu)。組合機構(gòu)中的各基本機構(gòu)不能單獨進行分析與綜合，必須在一個整體機構(gòu)系統(tǒng)的環(huán)境中考慮基本機構(gòu)的分析與綜合。這是組合機構(gòu)與機構(gòu)組合的不同點。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計組合機構(gòu)與機構(gòu)組合疊加桿組法、串聯(lián)機構(gòu)法、并63§3-8其它類型的機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計一、機構(gòu)的混合組合方法

牛頭刨床機構(gòu)

可看作齒輪機構(gòu)與導(dǎo)桿機構(gòu)串聯(lián)后，再連接Ⅱ級桿組DE。

沖(壓)床機構(gòu)帶傳動機構(gòu)、齒輪機構(gòu)和連桿機構(gòu)串聯(lián)后，再連接Ⅱ級桿組CE組成的機構(gòu)系統(tǒng)。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計§3-8其它類型的機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計一、機構(gòu)的混合組合方法64二、附加約束組合法附加約束組合法是指在多自由度機構(gòu)中，人為地增加約束條件(工程中的附加約束一般采用具有復(fù)雜曲線結(jié)構(gòu)的高副)，從而達到機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的目的。五桿機構(gòu)ABCDE為一2自由度機構(gòu)，用一個凸輪高副(凸輪固定)約束C點的運動。改變凸輪的輪廓線形狀，可實現(xiàn)滑塊的預(yù)期運動。凸輪-連桿組合機構(gòu)廣泛應(yīng)用于紡織和印刷機械中機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計二、附加約束組合法附加約束組合法是指在多自由度機構(gòu)中，人65例題1試對下圖所示的雙曲柄－槽輪機構(gòu)進行分析。原因是主動撥盤一般作勻速轉(zhuǎn)動，并且回轉(zhuǎn)半徑不變。當(dāng)運動傳遞給槽輪時，由于主動撥盤的滾銷在槽輪的傳動槽內(nèi)沿徑向相對滾移，致使槽輪受力作用點也沿徑向發(fā)生變化。若滾銷以不變的圓周速度傳遞運動時，導(dǎo)致槽輪在一次轉(zhuǎn)位過程中，角速度由小變大，又由大變小。圖例中，采用雙曲柄機構(gòu)與槽輪機構(gòu)的串聯(lián)式組合方式。槽輪機構(gòu)的主動撥盤固接在雙曲柄機構(gòu)ABCD的從動曲柄上，從動曲柄上E點的變化速度能夠中和槽輪的轉(zhuǎn)速變化，使槽輪能近似等速轉(zhuǎn)位。解:串聯(lián)(雙曲柄+槽輪機構(gòu))槽輪機構(gòu)常用于轉(zhuǎn)位和分度的機械裝置中，但它的運動和動力特性不太理想，尤其在槽數(shù)較少的外槽輪機構(gòu)中，其角速度和角加速度的波動均達到很大數(shù)值，造成工作臺轉(zhuǎn)位不穩(wěn)定。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計例題1試對下圖所示的雙曲柄－槽輪機構(gòu)進行分析。66雙曲柄槽輪機構(gòu)與普通槽輪機構(gòu)的角速度曲線α:槽輪動程時的轉(zhuǎn)角i:從動槽輪與其主動構(gòu)件的角度比

串聯(lián)組合的槽輪機構(gòu)的運動特性和動力特性能有較大改善機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計雙曲柄槽輪機構(gòu)與普通槽輪機構(gòu)的角速度曲線α:槽輪動程時的轉(zhuǎn)67類似改變槽輪運動和動力特性的機構(gòu)串聯(lián)組合形式還有轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿槽輪機構(gòu)、凸輪槽輪機構(gòu)、橢圓齒輪槽輪機構(gòu)，以及雙槽輪機構(gòu)的串聯(lián)等1曲柄2導(dǎo)桿3主動撥盤4撥銷5槽輪凸輪槽輪機構(gòu)1主動撥盤2槽輪3固定凸輪4彈簧A撥銷轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿槽輪機構(gòu)1主動橢圓齒輪2帶有轉(zhuǎn)臂的橢圓齒輪3槽輪A撥銷1主動撥盤(前置槽輪機構(gòu))2前置槽輪3后置槽輪A/B撥銷橢圓凸輪槽輪機構(gòu)雙槽輪機構(gòu)的串聯(lián)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計類似改變槽輪運動和動力特性的機構(gòu)串聯(lián)組合形式還有轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿槽輪682試對圖示沖壓機凸輪連桿機構(gòu)進行機構(gòu)分析解：圖示沖壓機凸輪連桿機構(gòu)，由一個凸輪機構(gòu)和一個凸輪連桿機構(gòu)并聯(lián)組合而成。兩個盤狀凸輪固接在一起，凸輪1和推桿2組成移動從動件盤狀凸輪機構(gòu)。凸輪和擺桿3組成擺動從動件盤狀凸輪機構(gòu)。當(dāng)機構(gòu)的主動件凸輪1和轉(zhuǎn)動時，推桿2實現(xiàn)左右移動；同時擺桿3實現(xiàn)擺動，并由擺桿的擺動帶動連桿4運動，使從動件滑塊5實現(xiàn)上下移動。根據(jù)所設(shè)計的凸輪，推桿2與滑塊5可實現(xiàn)對應(yīng)的時序關(guān)系。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計2試對圖示沖壓機凸輪連桿機構(gòu)進行機構(gòu)分析解：圖示沖壓機凸693試對圖示液壓挖掘機進行機構(gòu)分析第一套液壓缸機構(gòu)1~4以挖掘機機身1為機架，機構(gòu)的運動可以使大轉(zhuǎn)臂4(輸出構(gòu)件)實現(xiàn)俯仰動作。第二套液壓缸機構(gòu)是4~7，疊加在第一套機構(gòu)的大轉(zhuǎn)臂4上，機構(gòu)運動結(jié)果可使小轉(zhuǎn)臂7(輸出構(gòu)件)實現(xiàn)伸縮搖擺。第三套機構(gòu)是由7~10組成的液壓缸機構(gòu)，疊加在第二套機構(gòu)的小轉(zhuǎn)臂7上，最終使鏟斗10完成復(fù)雜的挖掘動作。解：機構(gòu)的疊加組合。由三套液壓缸機構(gòu)疊加組成。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計3試對圖示液壓挖掘機進行機構(gòu)分析第一套液壓缸機構(gòu)1~4704試分析圖示牛頭刨床導(dǎo)桿機構(gòu)的組合方式前置機構(gòu)為轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)，輸出桿BE作非勻速運動，從而使從動件4實現(xiàn)近似勻速往復(fù)移動。其中轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)ABD為前置子機構(gòu)，曲柄1為主動件，繞固定軸A勻速轉(zhuǎn)動，使該機構(gòu)的從動件2輸出非勻速轉(zhuǎn)動。六桿機構(gòu)BCEFG為后置子機構(gòu)，主動構(gòu)件為BE，即前置子機構(gòu)的輸出構(gòu)件2，因2構(gòu)件輸入的是非勻速運動，所以中和了后續(xù)機構(gòu)的轉(zhuǎn)速變化。故當(dāng)曲柄1勻速轉(zhuǎn)動時，滑塊4在某區(qū)段內(nèi)實現(xiàn)近似勻速往復(fù)移動。解：機構(gòu)為串聯(lián)組合方式(導(dǎo)桿機構(gòu)+六桿機構(gòu))。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計4試分析圖示牛頭刨床導(dǎo)桿機構(gòu)的組合方式前置機構(gòu)為轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿715試對圖示V形發(fā)動機的雙曲柄滑塊機構(gòu)進行分析兩個汽缸作V形布置，它們的軸線通過曲柄回轉(zhuǎn)的固定軸線，當(dāng)分別向兩個活塞輸入運動時，曲柄可實現(xiàn)無死點的定軸回轉(zhuǎn)運動，并且還具有良好的平衡、減振作用。解：機構(gòu)為并聯(lián)組合方式。(曲柄滑塊+曲柄滑塊機構(gòu))機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計5試對圖示V形發(fā)動機的雙曲柄滑塊機構(gòu)進行分析兩個汽缸作726試對圖示活塞機的齒輪連桿機構(gòu)進行分析圖示機構(gòu)是兩個曲柄滑塊機構(gòu)ABE和CDE的并聯(lián)組合，同時與相嚙合的齒輪機構(gòu)進行連接。機構(gòu)構(gòu)件長度滿足AB=CD,BE=DE,同時兩齒輪的分度圓直徑相等。AB和CD與氣缸的軸線形成的夾角相等且對稱分布。齒輪轉(zhuǎn)動時，活塞將沿氣缸內(nèi)壁作往復(fù)移動。若機構(gòu)中的兩齒輪和兩連桿的質(zhì)量分別相等，則氣缸壁上將不會受到因構(gòu)件的慣性力而引起的動壓力。解：機構(gòu)為II型并聯(lián)方式。(曲柄滑塊+曲柄滑塊機構(gòu))機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計6試對圖示活塞機的齒輪連桿機構(gòu)進行分析圖示機構(gòu)是兩個曲737試對圖示電動玩具馬的傳動機構(gòu)進行分析機構(gòu)由曲柄搖塊機構(gòu)ABC安裝在兩桿機構(gòu)的轉(zhuǎn)動構(gòu)件4上組合而成。機構(gòu)工作時分別由轉(zhuǎn)動構(gòu)件4和曲柄1輸入轉(zhuǎn)動，致使馬的運動軌跡M是旋轉(zhuǎn)運動和平面運動的疊加(實現(xiàn)馬的俯仰和升降即跳躍)，以兩桿機構(gòu)作為基礎(chǔ)機構(gòu)使馬作前進運動，三種運動形態(tài)合成馬飛奔前進的運動形態(tài)。解：機構(gòu)為疊加組合方式。(曲柄滑塊+兩桿機構(gòu))ABC41機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計7試對圖示電動玩具馬的傳動機構(gòu)進行分析機構(gòu)由曲柄搖塊機748機構(gòu)創(chuàng)新平動齒輪機構(gòu)類型演化+=平行四邊形機構(gòu)，齒輪機構(gòu)，將這兩種基本機構(gòu)進行疊加組合，BC桿與齒輪z2固聯(lián)，得到平動齒輪機構(gòu)。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計8機構(gòu)創(chuàng)新平動齒輪機構(gòu)類型演化+=平行四邊形機構(gòu)，75經(jīng)分析研究發(fā)現(xiàn)，該機構(gòu)運動起來后外形尺寸過大，實用性較小。為此，以減小尺寸為出發(fā)點，進一步進行合理的演化創(chuàng)新，可獲得一系列新的平動齒輪機構(gòu)內(nèi)嚙合齒輪機構(gòu)內(nèi)嚙合平動齒輪機構(gòu)內(nèi)二環(huán)平動齒輪機構(gòu)內(nèi)三環(huán)平動齒輪機構(gòu)內(nèi)嚙合外平動齒輪機構(gòu)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計經(jīng)分析研究發(fā)現(xiàn)，該機構(gòu)運動起來后外形尺寸過大，實用性76抽油機設(shè)計原機構(gòu)機構(gòu)簡圖綜合新機構(gòu)原機構(gòu)機構(gòu)簡圖(原機構(gòu)的缺點)(克服缺點改造設(shè)計)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計抽油機設(shè)計原機構(gòu)機構(gòu)簡圖綜合新機構(gòu)原機構(gòu)機構(gòu)簡圖(原機構(gòu)的77演講完畢，謝謝聽講!再見，seeyouagain3rew2022/10/28機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計演講完畢，謝謝聽講!再見，seeyouagain3rew78機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計2022/10/28機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計2022/10/22機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計79一、基本機構(gòu)的概念§3-1基本機構(gòu)及其運動特性

本章把連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、間歇運動機構(gòu)等結(jié)構(gòu)最簡單且不能再進行分割的閉鏈機構(gòu)稱為基本機構(gòu)，或稱為機構(gòu)的基本型。工程中，基本機構(gòu)雖然有著廣泛的應(yīng)用，但由基本機構(gòu)組合在一起而形成的機構(gòu)系統(tǒng)的應(yīng)用更為廣泛。基本機構(gòu)是創(chuàng)新設(shè)計機構(gòu)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計一、基本機構(gòu)的概念§3-1基本機構(gòu)及其運動特性本80常用基本型（一）連桿機構(gòu)的基本型1.曲柄搖桿機構(gòu)3.雙搖桿機構(gòu)2.雙曲柄機構(gòu)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計常用基本型（一）連桿機構(gòu)的基本型1.曲柄搖桿機構(gòu)3.雙814.曲柄滑塊機構(gòu)7.擺動導(dǎo)桿機構(gòu)5.曲柄搖塊機構(gòu)6.轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)8.移動導(dǎo)桿機構(gòu)(定塊機構(gòu))機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計4.曲柄滑塊機構(gòu)7.擺動導(dǎo)桿機構(gòu)5.曲柄搖塊機構(gòu)6.8210.正切機構(gòu)9.正弦機構(gòu)11.雙轉(zhuǎn)塊機構(gòu)12.雙滑塊機構(gòu)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計10.正切機構(gòu)9.正弦機構(gòu)11.雙轉(zhuǎn)塊機構(gòu)12.雙滑83常用基本型（二）齒輪類機構(gòu)的基本型1.圓柱齒輪機構(gòu)3.蝸桿機構(gòu)2.圓錐齒輪機構(gòu)用于垂直不相交軸之間的等速轉(zhuǎn)動到等速轉(zhuǎn)動的運動變換，實現(xiàn)機構(gòu)的大速比減速傳動。一般情況下蝸桿傳動機構(gòu)具有自鎖性。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計常用基本型（二）齒輪類機構(gòu)的基本型1.圓柱齒輪機構(gòu)3.84常用基本型（三）凸輪類機構(gòu)的基本型1.直動從動件盤形凸輪機構(gòu)2.擺動從動件盤形凸輪機構(gòu)3.直動從動件圓柱凸輪機構(gòu)4.擺動從動件圓柱凸輪機構(gòu)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計常用基本型（三）凸輪類機構(gòu)的基本型1.直動從動件盤形凸輪機85常用基本型（四）間歇運動機構(gòu)的基本型1.

(外)棘輪機構(gòu)2.

槽輪機構(gòu)

槽輪機構(gòu)是把連續(xù)等速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為間歇轉(zhuǎn)動的常用機構(gòu)。主動轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動一周，從動槽輪可以轉(zhuǎn)過的角度可由槽輪的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)臂的個數(shù)確定。1.(內(nèi))棘輪機構(gòu)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計常用基本型（四）間歇運動機構(gòu)的基本型1.(外)棘輪機構(gòu)2863.

不完全齒輪機構(gòu)

4.凸輪間歇運動機構(gòu)圓柱凸輪間歇運動機構(gòu)蝸桿凸輪間歇運動機構(gòu)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計3.不完全齒輪機構(gòu)4.凸輪間歇運動機構(gòu)圓柱凸輪間歇運87常用基本型（五）其它常用機構(gòu)的基本型1.

螺旋機構(gòu)

2.

(雙)萬向機構(gòu)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計常用基本型（五）其它常用機構(gòu)的基本型1.螺旋機構(gòu)2.(88常用基本型（六）撓性傳動機構(gòu)的基本型主、從動件之間靠撓性構(gòu)件連接起來，常稱為撓性傳動機構(gòu)。典型的撓性傳動機構(gòu)有帶傳動機構(gòu)、鏈傳動機構(gòu)和繩索傳動機構(gòu)。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計常用基本型（六）撓性傳動機構(gòu)的基本型主、從動件之間靠撓性構(gòu)89二、基本機構(gòu)的運動特點分析（一）轉(zhuǎn)動到轉(zhuǎn)動的運動特性分析1.齒輪機構(gòu)2.帶傳動機構(gòu)3.鏈傳動機構(gòu)用于速度或方向的運動變換，即可實現(xiàn)減速也可增速傳動。結(jié)構(gòu)緊湊，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，傳動比大，機械效率高，使用壽命長，可靠性好。是最常用的轉(zhuǎn)動到轉(zhuǎn)動的速度變換機構(gòu)。特別是組成各種輪系后，其應(yīng)用更加廣泛。常用于兩轉(zhuǎn)動軸中心距較大時的運動速度的變換，即可實現(xiàn)減速也可增速傳動。運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，傳動比較大，但傳動比不準確，過載時發(fā)生打滑。是最常用的大中心距時轉(zhuǎn)動到轉(zhuǎn)動的速度變換機構(gòu)。常用于兩轉(zhuǎn)動軸中心距較大時的運動速度的變換，即可實現(xiàn)減速也可增速傳動。傳動比較大，壓軸力較小，但瞬時傳動比不準確，不適合在高速場合應(yīng)用。也是在低速時最常用的大中心距轉(zhuǎn)動到轉(zhuǎn)動的速度變換機構(gòu)。由于完成相同運動變換的機構(gòu)類型往往不止一種，因此必須充分了解它們的運動與動力特性，才能更好地選擇基本機構(gòu)的類型。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計二、基本機構(gòu)的運動特點分析（一）轉(zhuǎn)動到轉(zhuǎn)動的運動特性分析1.904.摩擦輪機構(gòu)5.雙曲柄機構(gòu)與轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)6.雙轉(zhuǎn)塊機構(gòu)7.萬向機構(gòu)用于速度或方向的運動變換，即可實現(xiàn)減速也可增速傳動。結(jié)構(gòu)緊湊簡單，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，但傳動比不準確，只能在小功率且傳動比要求不是很準確的場合應(yīng)用。利用主動件等速轉(zhuǎn)動、從動件的不等速轉(zhuǎn)動的特點實現(xiàn)特殊工作要求。主動轉(zhuǎn)塊與從動轉(zhuǎn)塊同速轉(zhuǎn)動，但它們的轉(zhuǎn)動軸線平行。可用于軸線不重合且要求平行傳動的場合。單萬向機構(gòu)的輸入與輸出速度不相等，采用雙萬向機構(gòu)可實現(xiàn)同速輸出，雙萬向機構(gòu)常用于汽車發(fā)動機到后橋之間的傳動軸。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計4.摩擦輪機構(gòu)用于速度或方向的運動變換，即可實現(xiàn)減速也可增91（二）轉(zhuǎn)動到往復(fù)擺動的運動特性分析1.曲柄搖桿機構(gòu)2.擺動導(dǎo)桿機構(gòu)3.曲柄搖塊機構(gòu)4.擺動從動件凸輪機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)中的曲柄等速轉(zhuǎn)動可實現(xiàn)搖桿的往復(fù)擺動，其擺動角度大小與各構(gòu)件尺寸有關(guān)，往復(fù)擺動速度的差異與行程速比系數(shù)有關(guān)。擺動導(dǎo)桿機構(gòu)也能實現(xiàn)擺桿的往復(fù)擺動，其運動特點與曲柄搖桿機構(gòu)相似，但其結(jié)構(gòu)緊湊，故在工程中的應(yīng)用廣泛。與上述機構(gòu)的運動特點相似，但作往復(fù)擺動的是塊狀構(gòu)件，用在特定的工作環(huán)境中。擺動從動件凸輪機構(gòu)的特點是從動件的運動規(guī)律具有多樣性。按給定的擺動規(guī)律設(shè)計凸輪后，既可實現(xiàn)該運動要求。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計（二）轉(zhuǎn)動到往復(fù)擺動的運動特性分析1.曲柄搖桿機構(gòu)曲柄92（三）轉(zhuǎn)動到往復(fù)移動的運動特性分析曲柄滑塊機構(gòu)、正弦機構(gòu)、移動導(dǎo)桿機構(gòu)、齒輪齒條機構(gòu)、直動從動件凸輪機構(gòu)、螺旋傳動機構(gòu)均可實現(xiàn)轉(zhuǎn)動到往復(fù)移動的運動變換。它們的運動變換相同，但運動特性卻存在很大的差別。其中，曲柄滑塊機構(gòu)、正弦機構(gòu)、移動導(dǎo)桿機構(gòu)中的移動構(gòu)件作往復(fù)變速移動；直動從動件凸輪機構(gòu)中的移動桿的運動規(guī)律可實現(xiàn)運動特性的多樣化；齒輪齒條機構(gòu)和螺旋傳動機構(gòu)可實現(xiàn)移動件的等速運動。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計（三）轉(zhuǎn)動到往復(fù)移動的運動特性分析曲柄滑塊機構(gòu)、正弦機構(gòu)、移93（四）轉(zhuǎn)動到間隙轉(zhuǎn)動的運動特性分析槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)、分度凸輪機構(gòu)都能實現(xiàn)等速轉(zhuǎn)動到間歇轉(zhuǎn)動的運動要求。（五）擺動到連續(xù)轉(zhuǎn)動的運動特性分析曲柄搖桿機構(gòu)、擺動導(dǎo)桿機構(gòu)中的搖桿和擺桿為主動件時，可實現(xiàn)曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動。這種運動變換過程中，要注意克服機構(gòu)運動中的死點位置。（六）移動到連續(xù)轉(zhuǎn)動的運動特性分析曲柄滑塊機構(gòu)齒輪齒條機構(gòu)不自鎖的螺旋傳動機構(gòu)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計（四）轉(zhuǎn)動到間隙轉(zhuǎn)動的運動特性分析槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)94機構(gòu)是機器中執(zhí)行機械運動的主體裝置，機構(gòu)的類型與復(fù)雜程度與機器的性能、成本、制造工藝、使用壽命、工作可靠性等有密切關(guān)系。因此機構(gòu)的設(shè)計在機械設(shè)計的全過程中占有極其重要的地位。工程中的實用機械，很少由一個簡單的基本機構(gòu)組成，大都由若干個基本機構(gòu)通過各種連接方法組合而成的一個機構(gòu)系統(tǒng)組成。§3-2基本機構(gòu)及其組合的概念常用的機構(gòu)組合方法有:利用機構(gòu)的組成原理，不斷連接各類桿組，得到復(fù)雜機構(gòu)系統(tǒng);按照串聯(lián)/并聯(lián)/疊加/封閉等規(guī)則組合基本機構(gòu)，得到復(fù)雜機構(gòu)系統(tǒng)。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計機構(gòu)是機器中執(zhí)行機械運動的主體裝置，機構(gòu)的類型與復(fù)雜程度95簡單機械的示意圖機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計簡單機械的示意圖機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計96復(fù)雜的機械裝置/平壓模切機機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計復(fù)雜的機械裝置/平壓模切機機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計97§3-3機構(gòu)組成原理與機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計一、機構(gòu)組成原理1基本桿組的定義機構(gòu)具有確定運動的條件：

自由度數(shù)=原動件數(shù)◆定義：把機構(gòu)中最后不能再拆的自由度為零的構(gòu)件組稱為機構(gòu)的基本桿組。機架+原動件：F=1

再拆成更簡單的F=0的桿組從動構(gòu)件組：F=0機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計§3-3機構(gòu)組成原理與機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計一、機構(gòu)組成原理1基98對于全低副的桿組：n個構(gòu)件、pl個低副◆基本桿組的分類n和pl為整數(shù)n=2,4,6…桿組應(yīng)該滿足的條件條件:運動副數(shù)構(gòu)件數(shù)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計對于全低副的桿組：◆基本桿組的分類n和pl為整數(shù)桿組應(yīng)該99

討論各基本桿的幾種情況：

n=2,pl=3的雙桿組：又叫Ⅱ級桿組常見Ⅱ級桿組的形式有5種(應(yīng)用最廣且最簡單)內(nèi)接副——

連接桿組內(nèi)部構(gòu)件的運動副外接副——

與桿組外部構(gòu)件連接的運動副Ⅱ級桿組1個內(nèi)接副2個外接副機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計討論各基本桿的幾種情況：內(nèi)接副——連接桿組內(nèi)部100(2)n=4,pl=6的多桿組，又叫Ⅲ級桿組

特征:桿組中具有一個三副構(gòu)件。常見的三種形式為（含有3個內(nèi)接副）(3)更高級別的桿組n>4

已無實例了!第四種形式稱為IV級組。特征:有兩個三副桿，且4個構(gòu)件構(gòu)成四邊形結(jié)構(gòu)。（含有4內(nèi)接副）機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計(2)n=4,pl=6的多桿組，又叫Ⅲ級桿組(3)101◆機構(gòu)組成原理：任何機構(gòu)都是由若干個基本桿組依次連接于原動件和機架上所組成的系統(tǒng)。2機構(gòu)的組成原理機構(gòu)＝基本機構(gòu)＋基本桿組牛頭刨床的組合過程機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計◆機構(gòu)組成原理：任何機構(gòu)都是由若干個基本桿組依次連接于原動件102動畫演示◆機構(gòu)組成過程◆

機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計應(yīng)遵循的原則利用機構(gòu)組成原理進行機構(gòu)創(chuàng)新時，在滿足相同工作要求的條件下，機構(gòu)的結(jié)構(gòu)越簡單、桿組的級別越低、構(gòu)件數(shù)和運動副數(shù)越少越好。◆機構(gòu)命名方式：

按所含最高桿組級別命名，如Ⅱ級機構(gòu)，Ⅲ級機構(gòu)等。(Ⅰ級機構(gòu)：只由機架和原動件組成的機構(gòu)。例：杠桿機構(gòu)、斜面機構(gòu))機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計動畫演示◆機構(gòu)組成過程◆機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計應(yīng)遵循的原則◆機構(gòu)命103◆結(jié)構(gòu)分析目的

3平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析了解機構(gòu)的組成，確定機構(gòu)的級別。把機構(gòu)分解為基本桿組、機架和原動件?！艚Y(jié)構(gòu)分析的過程拆桿組從離原動件最遠的構(gòu)件開始試拆，先拆II級組，若不成，再拆III級組，每拆出一個桿組后，機構(gòu)的剩余部分仍應(yīng)是一個與原機構(gòu)有相同自由度的機構(gòu)，直到只剩原動件為止?！魲U組拆分原則◆機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析步驟★確定機構(gòu)級別1、正確計算機構(gòu)的自由度；2、根據(jù)機構(gòu)拆分原則進行拆分3、最后定出機構(gòu)的級別。桿組拆分示例解：該機構(gòu)無虛約束和局部自由度

F=3×5－2×7=1該機構(gòu)為II級機構(gòu)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計◆結(jié)構(gòu)分析目的3平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析了解機構(gòu)的組成，確定104（一）II級桿組的類型Ⅱ級桿組結(jié)構(gòu)形式二、桿組的基本類型機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計（一）II級桿組的類型Ⅱ級桿組結(jié)構(gòu)形式二、桿組的基本類型機105（二）III級桿組的類型(1/2)3R內(nèi)接副類III級桿組2RP內(nèi)接副類III級桿組機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計（二）III級桿組的類型(1/2)3R內(nèi)接副類III級桿組106R2P內(nèi)接副類III級桿組（二）III級桿組的類型(2/2)3P內(nèi)接副類III級桿組機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計R2P內(nèi)接副類III級桿組（二）III級桿組的類型(2/2107三、按機構(gòu)組合原理進行機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計

機構(gòu)組成原理為創(chuàng)新設(shè)計一系列的新機構(gòu)提供了明確的途徑。II級桿組和III級桿組連接到原動件和機架上，可以組成簡單機構(gòu)；再把各種II級桿組和III級桿組連接到簡單機構(gòu)的從動件上，可以組成復(fù)雜機構(gòu)。依此類推，可以組成各種各樣的、能實現(xiàn)不同功能目標的新機構(gòu)。利用機構(gòu)組成原理進行機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(屬于機構(gòu)運動方案的創(chuàng)新設(shè)計范疇,原動件以作定軸轉(zhuǎn)動力主)，概念清楚，方法簡單，可操作性好。但要真正滿足功能要求，還必須通過尺度綜合，確定待連接桿組與基本機構(gòu)輸出構(gòu)件的連接點位置。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計三、按機構(gòu)組合原理進行機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計機構(gòu)組成原108（一）連接II級桿組1.連接RRR桿組機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計（一）連接II級桿組1.連接RRR桿組機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計1092.連接RRP型桿組3.RRR與RRP桿組的混合連接機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計2.連接RRP型桿組3.RRR與RRP桿組的混合連接機構(gòu)110（二）連接III級桿組圖示機構(gòu)為原動件和機架連接3R3R和3R2RP型III級桿組組成機構(gòu)的示意圖。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計（二）連接III級桿組圖示機構(gòu)為原動件和機架連接3R3R和3111四、利用機構(gòu)組合原理進行機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的基本思路利用機構(gòu)組合原理進行機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計可遵循下列原則。1.II級機構(gòu)的綜合方法、分析方法已經(jīng)成熟，可優(yōu)先考慮II級桿組進行機構(gòu)的組合設(shè)計。2.掌握II級桿組的6種基本形式，學(xué)會II級桿組的變異設(shè)計。3.II級桿組的一個外接副連接活動構(gòu)件，另一個外接副連接機架。4.根據(jù)機構(gòu)輸出運動的方式選擇桿組類型。輸出運動為轉(zhuǎn)動或擺動時，可優(yōu)先選擇帶有兩個轉(zhuǎn)動副的桿組，如RRR、RPR、PRR等桿組；輸出運動為移動時，可優(yōu)先選擇帶有移動副的桿組。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計四、利用機構(gòu)組合原理進行機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的基本思路利用機構(gòu)組合1125.連接桿組法只能實現(xiàn)機構(gòu)運動方案的創(chuàng)新設(shè)計，實現(xiàn)具體的機構(gòu)功能要求還需進行機構(gòu)的尺度綜合。綜合過程與桿組的連接位置的確定有時需要反復(fù)進行，才能得到滿意的設(shè)計結(jié)果。6.連接桿組法也適合齒輪、凸輪等其它機構(gòu)的組合設(shè)計。合理選擇齒數(shù)z1、z2，可生成任意行星曲線。本例中的行星曲線為三段近似圓弧，連接一RRP桿組，可得到滑塊具有三個停頓位置的輸出運動。行星輪系RRP桿組+機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計5.連接桿組法只能實現(xiàn)機構(gòu)運動方案的創(chuàng)新設(shè)計，實現(xiàn)具體的機113§3-4機構(gòu)的串聯(lián)組合與創(chuàng)新設(shè)計一、機構(gòu)的串聯(lián)組合方法1.基本概念前一個機構(gòu)(稱為前置機構(gòu))的輸出構(gòu)件與后一個機構(gòu)(稱為后置機構(gòu))的輸入構(gòu)件剛性連接在一起，稱之為串聯(lián)組合。特征:前置機構(gòu)和后置機構(gòu)都是單自由度機構(gòu)。2.分類機構(gòu)1機構(gòu)2前置機構(gòu)后置機構(gòu)機構(gòu)1機構(gòu)2前置機構(gòu)后置機構(gòu)(a)I型串聯(lián)(b)II型串聯(lián)機構(gòu)的串聯(lián)組合框圖串聯(lián)在簡單運動構(gòu)件上串聯(lián)在平面運動構(gòu)件上機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計§3-4機構(gòu)的串聯(lián)組合與創(chuàng)新設(shè)計一、機構(gòu)的串聯(lián)組合方法11143.組合示例滿足O1O2=AB=CD

鉸鏈四桿機構(gòu)ABCD滑塊機構(gòu)DEF前置機構(gòu)后置機構(gòu)ω1ω3v5123456ω1平行四邊形機構(gòu)ABCD齒輪機構(gòu)z1、z2前置機構(gòu)后置機構(gòu)ω1v2ω11ω12345機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計3.組合示例滿足O1O2=AB=CD鉸鏈四桿機構(gòu)ABCD滑115二、串聯(lián)組合的基本思路1、I型串聯(lián)連桿機構(gòu)連桿機構(gòu)凸輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)棘輪機構(gòu)不改變傳動角的情況下實現(xiàn)增程增力變速凸輪、移動凸輪獲得大行程擺動或移動/增減速減小槽輪速度波動撥動棘輪機構(gòu)運動凸輪機構(gòu)連桿機構(gòu)凸輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)運用前置凸輪從動件的任意運動規(guī)律，改善后置機構(gòu)的運動特性或通過后置機構(gòu)增大運動行程可以演化為固定凸輪的凸輪機構(gòu)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計二、串聯(lián)組合的基本思路1、I型串聯(lián)連桿機構(gòu)連桿機構(gòu)凸輪機116齒輪機構(gòu)連桿機構(gòu)凸輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)棘輪機構(gòu)2、II型串聯(lián)II型串聯(lián)機構(gòu)一般利用連桿機構(gòu)中的連桿或周轉(zhuǎn)輪系中的行星齒輪作為前置機構(gòu)的輸出構(gòu)件，利用聯(lián)接處的特殊軌跡，使輸出件實現(xiàn)所需要的運動規(guī)律。自動上料機機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計齒輪機構(gòu)連桿機構(gòu)凸輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)棘輪機構(gòu)2、II型1171.實現(xiàn)后置機構(gòu)的速度變換實現(xiàn)連桿機構(gòu)/凸輪機構(gòu)等后置機構(gòu)速度變換的串聯(lián)組合示意圖工程中應(yīng)用的原動機大都采用輸出轉(zhuǎn)速較高的電動機或內(nèi)燃機。為滿足后置機構(gòu)低速或變速的工作要求，前置機構(gòu)常采用各種齒輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)與V帶傳動或鏈傳動機構(gòu)。其中齒輪機構(gòu)已經(jīng)標準化、系列化，是應(yīng)用最為廣泛的實現(xiàn)速度變換的前置機構(gòu)。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計1.實現(xiàn)后置機構(gòu)的速度變換實現(xiàn)連桿機構(gòu)/凸輪機構(gòu)等后置機構(gòu)1182.實現(xiàn)后置機構(gòu)的運動變換改變后置機構(gòu)運動規(guī)律的組合示意圖單一機構(gòu)的運動規(guī)律受到機構(gòu)類型的限制，如曲柄滑塊機構(gòu)的滑塊或曲柄搖桿機構(gòu)的搖桿很難獲得等速運動。串聯(lián)一個前置連桿機構(gòu)，并通過適當(dāng)?shù)某叨染C合，可使后置連桿機構(gòu)獲得預(yù)期的運動規(guī)律。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計2.實現(xiàn)后置機構(gòu)的運動變換改變后置機構(gòu)運動規(guī)律的組合示意圖單119在滿足運動要求的前提下，運動鏈盡量短串聯(lián)組合系統(tǒng)的總機械效率等于各機構(gòu)的機械效率連乘積，運動鏈過長會降低系統(tǒng)的機械效率，同時也會導(dǎo)致傳動誤差的增大。在進行機構(gòu)的串聯(lián)組合時應(yīng)力求運動鏈最短。注意：機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計在滿足運動要求的前提下，運動鏈盡量短串聯(lián)組合系統(tǒng)的總120§3-5機構(gòu)的并聯(lián)組合與創(chuàng)新設(shè)計一、機構(gòu)的并聯(lián)組合方法1.基本概念若干個單自由度的基本機構(gòu)的輸入(或輸出)構(gòu)件連接在一起，保留各自的輸出(或輸入)運動；或有共同的輸入構(gòu)件與輸出構(gòu)件的連接，稱為并行連接。特征：各基本機構(gòu)均是單自由度機構(gòu)。2.分類機構(gòu)1機構(gòu)i機構(gòu)1機構(gòu)i機構(gòu)1機構(gòu)i(a)I型并聯(lián)(b)II型并聯(lián)(c)III型并聯(lián)

(并行聯(lián)接)

機構(gòu)并聯(lián)組合框圖機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計§3-5機構(gòu)的并聯(lián)組合與創(chuàng)新設(shè)計一、機構(gòu)的并聯(lián)組合方法1.1213.組合示例兩曲柄搖桿機構(gòu)的并聯(lián)組合兩曲柄滑塊機構(gòu)的并聯(lián)組合I型并聯(lián)組合機構(gòu)可實現(xiàn)機構(gòu)的慣性力完全平衡或部分平衡，還可實現(xiàn)運動的分流。I型并聯(lián)組合機構(gòu)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計3.組合示例兩曲柄搖桿機構(gòu)的并聯(lián)組合兩曲柄滑塊機構(gòu)的并聯(lián)組122II型并聯(lián)組合機構(gòu)Ⅱ型并聯(lián)組合機構(gòu)可實現(xiàn)運動的合成，這類組合方法是設(shè)計多缸發(fā)動機的理論依據(jù)。四個主動滑塊的移動共同驅(qū)動一個曲柄的輸出機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計II型并聯(lián)組合機構(gòu)Ⅱ型并聯(lián)組合機構(gòu)可實現(xiàn)運動的合成，這類組合123圖示壓床機構(gòu)為III型并聯(lián)組合機構(gòu)。圖中，共同的輸入構(gòu)件為以O(shè)為圓心的小帶輪，共同的輸出構(gòu)件為滑塊KF。III型并聯(lián)組合機構(gòu)III型并聯(lián)組合機構(gòu)常應(yīng)用在壓力機中。

機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計圖示壓床機構(gòu)為III型并聯(lián)組合機構(gòu)。圖中，共同的輸入構(gòu)件為以124二、并聯(lián)組合的基本思路1.對稱并聯(lián)相同機構(gòu)，實現(xiàn)機構(gòu)的平衡通過對稱并聯(lián)同類機構(gòu)，可以實現(xiàn)機構(gòu)慣性力的部分平衡與完全平衡。利用I型并聯(lián)組合可實現(xiàn)此類目的。2.實現(xiàn)運動的分解與合成I型并聯(lián)組合可以實現(xiàn)運動的分解，II型并聯(lián)組合可以實現(xiàn)運動的合成。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計二、并聯(lián)組合的基本思路1.對稱并聯(lián)相同機構(gòu)，實現(xiàn)機構(gòu)的平衡1253.改善機構(gòu)受力狀態(tài)(1/2)III型并聯(lián)組合機構(gòu)可使機構(gòu)的受力狀況大大改善，因而在沖床、壓床機構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。曲柄驅(qū)動兩套相同的串聯(lián)機構(gòu)，再通過滑塊輸出動力，不但減小了邊路機構(gòu)的受力，而且使滑塊受力均衡。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計3.改善機構(gòu)受力狀態(tài)(1/2)III型并聯(lián)組合機構(gòu)可使機構(gòu)的1263.改善機構(gòu)受力狀態(tài)(2/2)將三組圖3-34b所示的平動齒輪機構(gòu)并聯(lián)組合后，可得到圖3-40所示的三環(huán)減速器機構(gòu)。三個平動齒輪共同驅(qū)動一個外齒輪減速輸出，不但增加了運動平穩(wěn)性，而且改善了傳力性能。平動齒輪機構(gòu)4.不同類機構(gòu)也可以并聯(lián)組合

這為并聯(lián)組合的設(shè)計提供了廣泛的應(yīng)用前景。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計3.改善機構(gòu)受力狀態(tài)(2/2)將三組圖3-34b所示的平動齒127§3-6機構(gòu)的疊加組合與創(chuàng)新設(shè)計一、機構(gòu)的疊加組合方法1.基本概念機構(gòu)疊加組合是指在一個機構(gòu)的可動構(gòu)件上再安裝一個以上機構(gòu)的組合方式。其中，支撐其它機構(gòu)的機構(gòu)稱為基礎(chǔ)機構(gòu)，安裝在基礎(chǔ)機構(gòu)可動構(gòu)件上面的機構(gòu)稱為附加機構(gòu)。機構(gòu)的疊加組合(運動獨立式)是機構(gòu)組合理論的重要組成部分，是機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的重要途徑。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計§3-6機構(gòu)的疊加組合與創(chuàng)新設(shè)計一、機構(gòu)的疊加組合方法11282.分類附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)(a)I型疊加機構(gòu)(b)II型疊加機構(gòu)機構(gòu)的疊加組合此組合中，驅(qū)動力作用在附加機構(gòu)上(或者說主動機構(gòu)為附加機構(gòu)/或由附加機構(gòu)輸入運動)。附加機構(gòu)在驅(qū)動基礎(chǔ)機構(gòu)運動的同時，也可以有自己的運動輸出。附加機構(gòu)安裝在基礎(chǔ)機構(gòu)的可動構(gòu)件上，同時附加機構(gòu)的輸出構(gòu)件驅(qū)動基礎(chǔ)機構(gòu)的某個構(gòu)件。此組合中，附加機構(gòu)和基礎(chǔ)機構(gòu)分別有各自的動力源(或有各自的運動輸入構(gòu)件)，最后由附加機構(gòu)輸出運動。特點:附加機構(gòu)安裝在基礎(chǔ)機構(gòu)的可動構(gòu)件上，再由設(shè)置在基礎(chǔ)機構(gòu)可動構(gòu)件上的動力源驅(qū)動附加機構(gòu)運動。進行多次疊加時，前一個機構(gòu)即為后一個機構(gòu)的基礎(chǔ)機構(gòu)。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計2.分類附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)(a)I型疊加1293.組合示例(I型)蝸桿傳動機構(gòu)安裝在行星輪系機構(gòu)的系桿H上，由蝸輪給行星輪提供輸入運動，帶動系桿緩慢轉(zhuǎn)動。附加機構(gòu)驅(qū)動扇葉轉(zhuǎn)動，并通過基礎(chǔ)機構(gòu)的運動實現(xiàn)附加機構(gòu)360°全方位慢速轉(zhuǎn)動。I型疊加機構(gòu)附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)蝸桿傳動機構(gòu)行星輪系機構(gòu)輪系系桿上疊加蝸桿機構(gòu)該機構(gòu)可設(shè)計出理想的電風(fēng)扇，扇葉轉(zhuǎn)數(shù)可通過電動機調(diào)速調(diào)整。附加機構(gòu)的機架(基礎(chǔ)機構(gòu)的系桿)轉(zhuǎn)動速度為調(diào)整齒輪的齒數(shù)可改變附加機構(gòu)機架的轉(zhuǎn)數(shù)。

n1:電動機轉(zhuǎn)數(shù)nH:系桿轉(zhuǎn)數(shù)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計3.組合示例(I型)蝸桿傳動機構(gòu)安裝在行星輪系機構(gòu)的系桿H上1303.組合示例(I型)附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)齒輪機構(gòu)連桿機構(gòu)附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)齒輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)常用電風(fēng)扇的機構(gòu)簡圖雙重輪系機構(gòu)附加機構(gòu):齒輪l/2/3/系桿h組成的輪系?；A(chǔ)機構(gòu):齒輪4/5/系桿H組成的行星輪系。附加機構(gòu)的系桿h與基礎(chǔ)機構(gòu)的齒輪4連接，實現(xiàn)附加機構(gòu)向基礎(chǔ)機構(gòu)的運動傳遞。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計3.組合示例(I型)附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)齒輪機構(gòu)連桿機構(gòu)附加機構(gòu)131戶外攝影車機構(gòu)3.組合示例(II型)機械手機構(gòu)附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)ABCDCDEF缸1缸2AD機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計戶外攝影車機構(gòu)3.組合示例(II型)機械手機構(gòu)附加機構(gòu)基礎(chǔ)機132二、機構(gòu)疊加組合的關(guān)鍵問題1.確定附加機構(gòu)與基礎(chǔ)機構(gòu)之間的運動傳遞，或者附加機構(gòu)的輸出構(gòu)件與基礎(chǔ)機構(gòu)的哪一個構(gòu)件連接。2.動力源安裝位置。3.連接方式Ⅱ型：動力源在基礎(chǔ)機構(gòu)的可動構(gòu)件上，驅(qū)動附加機構(gòu)一可動構(gòu)件，按附加機構(gòu)數(shù)量依次連接即可。Ⅱ型疊加機構(gòu)間的連接方式較為簡單，且規(guī)律性強，應(yīng)用最為普遍。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計二、機構(gòu)疊加組合的關(guān)鍵問題1.確定附加機構(gòu)與基礎(chǔ)機構(gòu)133Ⅰ型:較復(fù)雜，但有規(guī)可循。如齒輪(附加)+連桿(基礎(chǔ))時，連接點:在輸出齒輪和輸入連桿上。如齒輪(附加)+行星輪系(基礎(chǔ))時，可把附加機構(gòu)安置在基礎(chǔ)輪系機構(gòu)的系桿上，附加機構(gòu)的齒輪或系桿與基礎(chǔ)機構(gòu)的齒輪連接即可。機構(gòu)疊加組合成的新機構(gòu)具有很多優(yōu)點，可實現(xiàn)復(fù)雜的運動要求，機構(gòu)的傳力性能較好，減小了傳動功率，但設(shè)計構(gòu)思難度較大。疊加組合方法為創(chuàng)建疊加機構(gòu)提供了理論基礎(chǔ)。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計Ⅰ型:較復(fù)雜，但有規(guī)可循。如齒輪(附加)+連桿(基礎(chǔ))時，134§3-7機構(gòu)的封閉組合與創(chuàng)新設(shè)計一、機構(gòu)的封閉組合方法1.基本概念一個兩自由度機構(gòu)中的兩個輸入構(gòu)件(或兩個輸出構(gòu)件或一個輸入一個輸出構(gòu)件)用單自由度的機構(gòu)連接起來，形成一個單自由度的機構(gòu)系統(tǒng)，稱為封閉式連接。特征:基礎(chǔ)機構(gòu)為二自由度機構(gòu)，附加機構(gòu)為單自由度機構(gòu)。兩自由度的基礎(chǔ)機構(gòu)共有3個運動(2輸入1輸出)。當(dāng)附加機構(gòu)連接了二自由度基礎(chǔ)機構(gòu)中兩構(gòu)件的運動后，限制了被連接構(gòu)件的1個獨立運動，使組合機構(gòu)系統(tǒng)的自由度減少1個。因此，封閉組合機構(gòu)的自由度為1。設(shè)計時，不能分別單獨設(shè)計基礎(chǔ)機構(gòu)和附加機構(gòu)，必須把基礎(chǔ)機構(gòu)和附加機構(gòu)看作一個整體考慮其設(shè)計方法。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計§3-7機構(gòu)的封閉組合與創(chuàng)新設(shè)計一、機構(gòu)的封閉組合方法1.1352.分類基礎(chǔ)機構(gòu)和附加機構(gòu)的種類不同，所得到的組合機構(gòu)不同，其設(shè)計方法也有所不同。根據(jù)封閉式機構(gòu)輸入與輸出特性的不同，共有3種封閉組合方法。附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)附加機構(gòu)附加機構(gòu)基礎(chǔ)機構(gòu)單自由度2自由度III型封閉組合機構(gòu)(1個單自由度附加機構(gòu)封閉基礎(chǔ)機構(gòu)的I/O各1個)Ⅰ型封閉組合機構(gòu)(1個單自由度附加機構(gòu)封閉基礎(chǔ)機構(gòu)的兩個IorO)II型封閉組合機構(gòu)(2個單自由度附加機構(gòu)封閉基礎(chǔ)機構(gòu)的兩個IorO)機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計2.分類基礎(chǔ)機構(gòu)和附加機構(gòu)的種類不同，所得到的組1363.封閉組合示例(a)差動輪系(b)I型封閉機構(gòu)(c)III型封閉組合機構(gòu)2自由度差動輪系給定任何兩個輸入運動(如齒輪1、3)可實現(xiàn)系桿的預(yù)期輸出運動。在齒輪1、3間組合附加定軸輪系(齒輪4/5/6組成)后，可獲得Ⅰ型封閉組合機構(gòu)。調(diào)整定軸輪系傳動比，可得任意預(yù)期系桿轉(zhuǎn)數(shù)。把系桿H的輸出運動通過定軸輪系(齒輪4/5/6)反饋到輸入構(gòu)件(齒輪3)后，可到Ⅲ型封閉組合機構(gòu)。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計3.封閉組合示例(a)差動輪系(b)I型封閉機構(gòu)(c)137差動輪系(由齒輪1/2/3/系桿H組成)為基礎(chǔ)機構(gòu)，差動輪系的系桿和齒輪1經(jīng)連桿機構(gòu)ABCD和齒輪機構(gòu)z1、z4封閉，四桿機構(gòu)和定軸齒輪機構(gòu)組成兩個附加機構(gòu)，形成Ⅱ型齒輪連桿封閉組合機構(gòu)。2自由度五桿機構(gòu)OABCD為基礎(chǔ)機構(gòu)，凸輪機構(gòu)為封閉機構(gòu)。五桿機構(gòu)的兩個連架桿分別與凸輪和推桿固接，形成Ⅰ型凸輪連桿封閉組合機構(gòu)。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計差動輪系(由齒輪1/2/3/系桿H組成)為基礎(chǔ)機構(gòu)，差動輪系138凸輪機構(gòu)封閉了2自由度蝸桿機構(gòu)的蝸輪轉(zhuǎn)動(基礎(chǔ)機構(gòu)的輸出運動)和蝸桿的移動(基礎(chǔ)機構(gòu)的一個輸入運動)，是典型的III型封閉組合機構(gòu)。III型封閉組合機構(gòu)注意：機構(gòu)的封閉式組合將產(chǎn)生組合機構(gòu)，組合機構(gòu)可實現(xiàn)優(yōu)良的運動特性，但是有時會產(chǎn)生機構(gòu)內(nèi)部的封閉功率流，降低了機械效率。所以，傳力封閉組合機構(gòu)要進行封閉功率的判別。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計凸輪機構(gòu)封閉了2自由度蝸桿機構(gòu)的蝸輪轉(zhuǎn)動(基礎(chǔ)機構(gòu)的輸出運動139二、封閉組合的基本思路1.任意兩個自由度的機構(gòu)均可作為基礎(chǔ)機構(gòu)，而單自由度的機構(gòu)則可作為附加封閉機構(gòu)。常見的基礎(chǔ)機構(gòu)主要有五桿機構(gòu)和差動輪系機構(gòu)，附加封閉機構(gòu)可以是齒輪機構(gòu)、凸輪機構(gòu)和四桿機構(gòu)，有時也用間歇運動機構(gòu)作為封閉機構(gòu)。如基礎(chǔ)機構(gòu)為連桿機構(gòu)，封閉機構(gòu)可為連桿機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、凸輪機構(gòu)和間歇運動機構(gòu)等，這時可組成連桿-連桿組合機構(gòu)、連桿-齒輪組合機構(gòu)、連桿-凸輪組合機構(gòu)、連桿-槽輪組合機構(gòu)等。

2.附加封閉機構(gòu)封閉基礎(chǔ)機構(gòu)的兩個輸入運動或兩個輸出運動簡便易行，應(yīng)用最為廣泛。3.附加封閉機構(gòu)封閉基礎(chǔ)機構(gòu)的一個輸入構(gòu)件和一個輸出構(gòu)件，把輸出運動再反饋回輸入構(gòu)件。機構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計二、封閉組合的基本思路1.任意兩個自由度的機構(gòu)均可作為140組合機構(gòu)與機構(gòu)組合疊加桿組法、串聯(lián)機構(gòu)法、并聯(lián)機構(gòu)法和