機(jī)構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)

第三章機(jī)構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)基本機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)特性基本機(jī)構(gòu)及其組合的概念機(jī)構(gòu)組成原理與機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的并聯(lián)組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的疊加組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的封閉組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)其它類(lèi)型的機(jī)構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)一、基本機(jī)構(gòu)的概念§3-1基本機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)特性

本章把連桿機(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)等結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單且不能再進(jìn)行分割的閉鏈機(jī)構(gòu)稱(chēng)為基本機(jī)構(gòu)，或稱(chēng)為機(jī)構(gòu)的基本型。工程中，基本機(jī)構(gòu)雖然有著廣泛的應(yīng)用，但由基本機(jī)構(gòu)組合在一起而形成的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的應(yīng)用更為廣泛?；緳C(jī)構(gòu)是創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。常用基本型（一）連桿機(jī)構(gòu)的基本型1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)3.雙搖桿機(jī)構(gòu)2.雙曲柄機(jī)構(gòu)4.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)7.擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)5.曲柄搖塊機(jī)構(gòu)6.轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)8.移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)(定塊機(jī)構(gòu))10.正切機(jī)構(gòu)9.正弦機(jī)構(gòu)11.雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)12.雙滑塊機(jī)構(gòu)常用基本型（二）齒輪類(lèi)機(jī)構(gòu)的基本型1.圓柱齒輪機(jī)構(gòu)3.蝸桿機(jī)構(gòu)2.圓錐齒輪機(jī)構(gòu)用于垂直不相交軸之間的等速轉(zhuǎn)動(dòng)到等速轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)變換，實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的大速比減速傳動(dòng)。一般情況下蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有自鎖性。常用基本型（三）凸輪類(lèi)機(jī)構(gòu)的基本型1.直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)2.擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)3.直動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)4.擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)常用基本型（四）間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本型1.

(外)棘輪機(jī)構(gòu)2.

槽輪機(jī)構(gòu)

槽輪機(jī)構(gòu)是把連續(xù)等速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的常用機(jī)構(gòu)。主動(dòng)轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)一周，從動(dòng)槽輪可以轉(zhuǎn)過(guò)的角度可由槽輪的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)臂的個(gè)數(shù)確定。1.(內(nèi))棘輪機(jī)構(gòu)3.

不完全齒輪機(jī)構(gòu)

4.凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)蝸桿凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)常用基本型（五）其它常用機(jī)構(gòu)的基本型1.

螺旋機(jī)構(gòu)

2.

(雙)萬(wàn)向機(jī)構(gòu)常用基本型（六）撓性傳傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基基本型主、從動(dòng)件之之間靠撓性構(gòu)構(gòu)件連接起來(lái)來(lái)，常稱(chēng)為撓撓性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)。典型的撓撓性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)有帶傳動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)、鏈傳動(dòng)動(dòng)機(jī)構(gòu)和繩索索傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。。二、基本機(jī)構(gòu)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)點(diǎn)分析（一）轉(zhuǎn)動(dòng)到到轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)特性分析1.齒輪機(jī)機(jī)構(gòu)2.帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3.鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于速度或方方向的運(yùn)動(dòng)變變換，即可實(shí)實(shí)現(xiàn)減速也可可增速傳動(dòng)。。結(jié)構(gòu)緊湊，，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，，傳動(dòng)比大，，機(jī)械效率高高，使用壽命命長(zhǎng)，可靠性性好。是最常常用的轉(zhuǎn)動(dòng)到到轉(zhuǎn)動(dòng)的速度度變換機(jī)構(gòu)。。特別是組成成各種輪系后后，其應(yīng)用更更加廣泛。常用于兩轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)軸中心距較較大時(shí)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)速度的變換換，即可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)減速也可增增速傳動(dòng)。運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，傳傳動(dòng)比較大，，但傳動(dòng)比不不準(zhǔn)確，過(guò)載載時(shí)發(fā)生打滑滑。是最常用用的大中心距距時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)到轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度變變換機(jī)構(gòu)。常用于兩轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)軸中心距較較大時(shí)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)速度的變換換，即可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)減速也可增增速傳動(dòng)。傳傳動(dòng)比較大，，壓軸力較小小，但瞬時(shí)傳傳動(dòng)比不準(zhǔn)確確，不適合在在高速場(chǎng)合應(yīng)應(yīng)用。也是在在低速時(shí)最常常用的大中心心距轉(zhuǎn)動(dòng)到轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度變變換機(jī)構(gòu)。由于完成相同同運(yùn)動(dòng)變換的的機(jī)構(gòu)類(lèi)型往往往不止一種種，因此必須須充分了解它它們的運(yùn)動(dòng)與與動(dòng)力特性，，才能更好地地選擇基本機(jī)機(jī)構(gòu)的類(lèi)型。。4.摩擦輪機(jī)構(gòu)5.雙曲柄機(jī)構(gòu)與與轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)機(jī)構(gòu)6.雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)7.萬(wàn)向機(jī)構(gòu)用于速度或方方向的運(yùn)動(dòng)變變換，即可實(shí)實(shí)現(xiàn)減速也可可增速傳動(dòng)。。結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)平平穩(wěn)，但傳動(dòng)動(dòng)比不準(zhǔn)確，，只能在小功功率且傳動(dòng)比比要求不是很很準(zhǔn)確的場(chǎng)合合應(yīng)用。利用主動(dòng)件等等速轉(zhuǎn)動(dòng)、從從動(dòng)件的不等等速轉(zhuǎn)動(dòng)的特特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)特殊殊工作要求。。主動(dòng)轉(zhuǎn)塊與從從動(dòng)轉(zhuǎn)塊同速速轉(zhuǎn)動(dòng)，但它它們的轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線(xiàn)平行?？煽捎糜谳S線(xiàn)不不重合且要求求平行傳動(dòng)的的場(chǎng)合。單萬(wàn)向機(jī)構(gòu)的的輸入與輸出出速度不相等等，采用雙萬(wàn)萬(wàn)向機(jī)構(gòu)可實(shí)實(shí)現(xiàn)同速輸出出，雙萬(wàn)向機(jī)機(jī)構(gòu)常用于汽汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)到到后橋之間的的傳動(dòng)軸。（二）轉(zhuǎn)動(dòng)到到往復(fù)擺動(dòng)的的運(yùn)動(dòng)特性分分析1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)構(gòu)2.擺動(dòng)導(dǎo)桿桿機(jī)構(gòu)3.曲柄搖塊塊機(jī)構(gòu)4.擺動(dòng)從動(dòng)動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)構(gòu)中的曲柄等等速轉(zhuǎn)動(dòng)可實(shí)實(shí)現(xiàn)搖桿的往往復(fù)擺動(dòng)，其其擺動(dòng)角度大大小與各構(gòu)件件尺寸有關(guān)，，往復(fù)擺動(dòng)速速度的差異與與行程速比系系數(shù)有關(guān)。擺動(dòng)導(dǎo)導(dǎo)桿機(jī)機(jī)構(gòu)也也能實(shí)實(shí)現(xiàn)擺擺桿的的往復(fù)復(fù)擺動(dòng)動(dòng)，其其運(yùn)動(dòng)動(dòng)特點(diǎn)點(diǎn)與曲曲柄搖搖桿機(jī)機(jī)構(gòu)相相似，，但其其結(jié)構(gòu)構(gòu)緊湊湊，故故在工工程中中的應(yīng)應(yīng)用廣廣泛。。與上述述機(jī)構(gòu)構(gòu)的運(yùn)運(yùn)動(dòng)特特點(diǎn)相相似，，但作作往復(fù)復(fù)擺動(dòng)動(dòng)的是是塊狀狀構(gòu)件件，用用在特特定的的工作作環(huán)境境中。。擺動(dòng)從從動(dòng)件件凸輪輪機(jī)構(gòu)構(gòu)的特特點(diǎn)是是從動(dòng)動(dòng)件的的運(yùn)動(dòng)動(dòng)規(guī)律律具有有多樣樣性。。按給給定的的擺動(dòng)動(dòng)規(guī)律律設(shè)計(jì)計(jì)凸輪輪后，，既可可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)該運(yùn)運(yùn)動(dòng)要要求。。（三））轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)到往往復(fù)移移動(dòng)的的運(yùn)動(dòng)動(dòng)特性性分析析曲柄滑滑塊機(jī)機(jī)構(gòu)、、正弦弦機(jī)構(gòu)構(gòu)、移移動(dòng)導(dǎo)導(dǎo)桿機(jī)機(jī)構(gòu)、、齒輪輪齒條條機(jī)構(gòu)構(gòu)、直直動(dòng)從從動(dòng)件件凸輪輪機(jī)構(gòu)構(gòu)、螺螺旋傳傳動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)均均可實(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)到到往復(fù)復(fù)移動(dòng)動(dòng)的運(yùn)運(yùn)動(dòng)變變換。。它們們的運(yùn)運(yùn)動(dòng)變變換相相同，，但運(yùn)運(yùn)動(dòng)特特性卻卻存在在很大大的差差別。。其中，，曲柄柄滑塊塊機(jī)構(gòu)構(gòu)、正正弦機(jī)機(jī)構(gòu)、、移動(dòng)動(dòng)導(dǎo)桿桿機(jī)構(gòu)構(gòu)中的的移動(dòng)動(dòng)構(gòu)件件作往往復(fù)變變速移移動(dòng)；；直動(dòng)動(dòng)從動(dòng)動(dòng)件凸凸輪機(jī)機(jī)構(gòu)中中的移移動(dòng)桿桿的運(yùn)運(yùn)動(dòng)規(guī)規(guī)律可可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)特性性的多多樣化化；齒齒輪齒齒條機(jī)機(jī)構(gòu)和和螺旋旋傳動(dòng)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)可實(shí)實(shí)現(xiàn)移移動(dòng)件件的等等速運(yùn)運(yùn)動(dòng)。。（四））轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)到間間隙轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的的運(yùn)動(dòng)動(dòng)特性性分析析槽輪機(jī)機(jī)構(gòu)、、不完完全齒齒輪機(jī)機(jī)構(gòu)、、分度度凸輪輪機(jī)構(gòu)構(gòu)都能能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)等速速轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)到間間歇轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的的運(yùn)動(dòng)動(dòng)要求求。（五））擺動(dòng)動(dòng)到連連續(xù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的的運(yùn)動(dòng)動(dòng)特性性分析析曲柄搖搖桿機(jī)機(jī)構(gòu)、、擺動(dòng)動(dòng)導(dǎo)桿桿機(jī)構(gòu)構(gòu)中的的搖桿桿和擺擺桿為為主動(dòng)動(dòng)件時(shí)時(shí)，可可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)曲柄柄的連連續(xù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。。這種種運(yùn)動(dòng)動(dòng)變換換過(guò)程程中，，要注注意克克服機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)運(yùn)動(dòng)中中的死死點(diǎn)位位置。。（六））移動(dòng)動(dòng)到連連續(xù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的的運(yùn)動(dòng)動(dòng)特性性分析析曲柄滑塊機(jī)機(jī)構(gòu)齒輪齒條機(jī)機(jī)構(gòu)不自鎖的螺螺旋傳動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)是機(jī)器器中執(zhí)行機(jī)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的的主體裝置置，機(jī)構(gòu)的的類(lèi)型與復(fù)復(fù)雜程度與與機(jī)器的性性能、成本本、制造工工藝、使用用壽命、工工作可靠性性等有密切切關(guān)系。因因此機(jī)構(gòu)的的設(shè)計(jì)在機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)的的全過(guò)程中中占有極其其重要的地地位。工程程中的實(shí)用用機(jī)械，很很少由一個(gè)個(gè)簡(jiǎn)單的基基本機(jī)構(gòu)組組成，大都都由若干個(gè)個(gè)基本機(jī)構(gòu)構(gòu)通過(guò)各種種連接方法法組合而成成的一個(gè)機(jī)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)組組成?！?-2基本機(jī)構(gòu)及其組合的概念常用的機(jī)構(gòu)構(gòu)組合方法法有:利利用機(jī)構(gòu)的的組成原理理，不斷連連接各類(lèi)桿桿組，得到到復(fù)雜機(jī)構(gòu)構(gòu)系統(tǒng);按按照串聯(lián)聯(lián)/并聯(lián)/疊加/封封閉等規(guī)則則組合基本本機(jī)構(gòu)，得得到復(fù)雜機(jī)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。。簡(jiǎn)單機(jī)械的的示意圖復(fù)雜的機(jī)械械裝置/平壓模切切機(jī)§3-3機(jī)構(gòu)組成原理與機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)一、機(jī)構(gòu)組組成原理1基本桿桿組的定義義機(jī)構(gòu)具有有確定運(yùn)運(yùn)動(dòng)的條條件：自由度數(shù)數(shù)=原動(dòng)件數(shù)數(shù)◆定義：把機(jī)構(gòu)構(gòu)中最后后不能再再拆的自自由度為為零的構(gòu)構(gòu)件組稱(chēng)稱(chēng)為機(jī)構(gòu)構(gòu)的基本本桿組。。機(jī)架+原原動(dòng)件：：F=1再拆成更更簡(jiǎn)單的的F=0的桿組從動(dòng)構(gòu)件件組：F=0對(duì)于全低低副的桿桿組：n個(gè)構(gòu)件、、pl個(gè)低副◆基本桿組組的分類(lèi)類(lèi)n和pl為整數(shù)n=2,4,6…桿組應(yīng)該該滿(mǎn)足的的條件條條件:運(yùn)動(dòng)副數(shù)數(shù)構(gòu)件數(shù)討論各基本桿的的幾種情情況：n=2,pl=3的雙雙桿組：：又叫Ⅱ級(jí)桿組組常見(jiàn)Ⅱ級(jí)級(jí)桿組的的形式有有5種種(應(yīng)應(yīng)用最廣廣且最簡(jiǎn)簡(jiǎn)單)內(nèi)接副——連接桿組組內(nèi)部構(gòu)構(gòu)件的運(yùn)運(yùn)動(dòng)副外接副——與桿組外外部構(gòu)件件連接的的運(yùn)動(dòng)副副Ⅱ級(jí)桿組組1個(gè)內(nèi)接接副2個(gè)外接接副(2)n=4,pl=6的多多桿組，，又叫Ⅲ級(jí)桿組組特征:桿組中具具有一個(gè)個(gè)三副構(gòu)構(gòu)件。常見(jiàn)的三三種形式式為（含含有3個(gè)內(nèi)接副副）(3)更高級(jí)別別的桿組組n>4已無(wú)實(shí)例例了!第四種形形式稱(chēng)為為IV級(jí)組組。特征:有兩個(gè)三三副桿，，且4個(gè)個(gè)構(gòu)件構(gòu)構(gòu)成四邊邊形結(jié)構(gòu)構(gòu)。（含有4內(nèi)內(nèi)接副）◆機(jī)構(gòu)組成成原理：：任何機(jī)構(gòu)構(gòu)都是由由若干個(gè)個(gè)基本桿桿組依次次連接于于原動(dòng)件件和機(jī)架架上所組組成的系系統(tǒng)。2機(jī)機(jī)構(gòu)的組組成原理理機(jī)構(gòu)＝基基本機(jī)構(gòu)構(gòu)＋基本本桿組牛頭刨床床的組合合過(guò)程動(dòng)畫(huà)演示示◆機(jī)構(gòu)組成成過(guò)程◆機(jī)構(gòu)創(chuàng)新新設(shè)計(jì)應(yīng)應(yīng)遵循的的原則利用機(jī)構(gòu)構(gòu)組成原原理進(jìn)行行機(jī)構(gòu)創(chuàng)創(chuàng)新時(shí)，，在滿(mǎn)足足相同工工作要求求的條件件下，機(jī)機(jī)構(gòu)的結(jié)結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、桿桿組的級(jí)級(jí)別越低低、構(gòu)件件數(shù)和運(yùn)運(yùn)動(dòng)副數(shù)數(shù)越少越越好?！魴C(jī)構(gòu)命名名方式：：按所含最最高桿組組級(jí)別命命名，如如Ⅱ級(jí)機(jī)構(gòu)，，Ⅲ級(jí)機(jī)構(gòu)等。(Ⅰ級(jí)機(jī)機(jī)構(gòu)：只只由機(jī)架架和原動(dòng)動(dòng)件組成成的機(jī)構(gòu)構(gòu)。例：：杠桿機(jī)機(jī)構(gòu)、斜斜面機(jī)構(gòu)構(gòu))◆結(jié)構(gòu)構(gòu)分析目目的3平面面機(jī)構(gòu)的的結(jié)構(gòu)分分析了解機(jī)構(gòu)的組組成，確定機(jī)機(jī)構(gòu)的級(jí)別。。把機(jī)構(gòu)分解為為基本桿組、、機(jī)架和原動(dòng)動(dòng)件。◆結(jié)構(gòu)分析析的過(guò)程拆桿組從離原動(dòng)件最最遠(yuǎn)的構(gòu)件開(kāi)開(kāi)始試拆，先先拆II級(jí)組組，若不成，，再拆III級(jí)組，每拆拆出一個(gè)桿組組后，機(jī)構(gòu)的的剩余部分仍仍應(yīng)是一個(gè)與與原機(jī)構(gòu)有相相同自由度的的機(jī)構(gòu)，直到到只剩原動(dòng)件件為止?！魲U桿組組拆拆分分原原則則◆機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)分分析析步步驟驟★確確定定機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)級(jí)級(jí)別別1、、正正確確計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)的的自自由由度度；；2、、根根據(jù)據(jù)機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)拆拆分分原原則則進(jìn)進(jìn)行行拆拆分分3、、最最后后定定出出機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)的的級(jí)級(jí)別別。。桿組組拆拆分分示示例例解：：該該機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)無(wú)無(wú)虛虛約約束束和和局局部部自自由由度度F=3××5－－2××7=1該機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)為為II級(jí)級(jí)機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)（一一））II級(jí)級(jí)桿桿組組的的類(lèi)類(lèi)型型Ⅱ級(jí)級(jí)桿桿組組結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)形形式式二、、桿桿組組的的基基本本類(lèi)類(lèi)型型（二二））III級(jí)級(jí)桿桿組組的的類(lèi)類(lèi)型型(1/2)3R內(nèi)內(nèi)接接副副類(lèi)類(lèi)III級(jí)級(jí)桿桿組組2RP內(nèi)內(nèi)接接副副類(lèi)類(lèi)III級(jí)級(jí)桿桿組組R2P內(nèi)內(nèi)接接副副類(lèi)類(lèi)III級(jí)級(jí)桿桿組組（二二））III級(jí)級(jí)桿桿組組的的類(lèi)類(lèi)型型(2/2)3P內(nèi)內(nèi)接接副副類(lèi)類(lèi)III級(jí)級(jí)桿桿組組三、、按按機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)組組合合原原理理進(jìn)進(jìn)行行機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)創(chuàng)創(chuàng)新新設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)機(jī)構(gòu)構(gòu)組組成成原原理理為創(chuàng)創(chuàng)新新設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)一一系系列列的的新新機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)提提供供了了明明確確的的途途徑徑。。II級(jí)級(jí)桿桿組組和和III級(jí)級(jí)桿桿組組連連接接到到原原動(dòng)動(dòng)件件和和機(jī)機(jī)架架上上，，可可以以組組成成簡(jiǎn)單機(jī)機(jī)構(gòu)；再把把各種種II級(jí)桿桿組和和III級(jí)級(jí)桿組組連接接到簡(jiǎn)簡(jiǎn)單機(jī)機(jī)構(gòu)的的從動(dòng)動(dòng)件上上，可可以組組成復(fù)雜機(jī)機(jī)構(gòu)。依此此類(lèi)推推，可可以組組成各各種各各樣的的、能能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)不同同功能能目標(biāo)標(biāo)的新新機(jī)構(gòu)構(gòu)。利用機(jī)機(jī)構(gòu)組組成原原理進(jìn)進(jìn)行機(jī)機(jī)構(gòu)創(chuàng)創(chuàng)新設(shè)設(shè)計(jì)(屬于于機(jī)構(gòu)構(gòu)運(yùn)動(dòng)動(dòng)方案案的創(chuàng)創(chuàng)新設(shè)設(shè)計(jì)范范疇,原動(dòng)動(dòng)件以以作定定軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)力力主)，概念念清楚楚，方方法簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，，可操操作性性好。。但要要真正正滿(mǎn)足足功能能要求求，還還必須須通過(guò)過(guò)尺度度綜合合，確確定待待連接接桿組組與基基本機(jī)機(jī)構(gòu)輸輸出構(gòu)構(gòu)件的的連接接點(diǎn)位位置。。（一））連接接II級(jí)桿桿組1.連連接接RRR桿桿組2.連連接接RRP型型桿組組3.RRR與與RRP桿桿組的的混合合連接接（二））連接接III級(jí)級(jí)桿組組圖示機(jī)機(jī)構(gòu)為為原動(dòng)動(dòng)件和和機(jī)架架連接接3R3R和3R2RP型III級(jí)桿桿組組組成機(jī)機(jī)構(gòu)的的示意意圖。。四、利利用機(jī)機(jī)構(gòu)組組合原原理進(jìn)進(jìn)行機(jī)機(jī)構(gòu)創(chuàng)創(chuàng)新設(shè)設(shè)計(jì)的的基本本思路路利用機(jī)機(jī)構(gòu)組組合原原理進(jìn)進(jìn)行機(jī)機(jī)構(gòu)創(chuàng)創(chuàng)新設(shè)設(shè)計(jì)可可遵循循下列列原則則。1.II級(jí)機(jī)機(jī)構(gòu)的的綜合合方法法、分分析方方法已已經(jīng)成成熟，，可優(yōu)優(yōu)先考考慮II級(jí)級(jí)桿組組進(jìn)行行機(jī)構(gòu)構(gòu)的組組合設(shè)設(shè)計(jì)。。2.掌掌握握II級(jí)桿桿組的的6種種基本本形式式，學(xué)學(xué)會(huì)II級(jí)級(jí)桿組組的變變異設(shè)設(shè)計(jì)。。3.II級(jí)桿桿組的的一個(gè)個(gè)外接接副連連接活活動(dòng)構(gòu)構(gòu)件，，另一一個(gè)外外接副副連接接機(jī)架架。4.根根據(jù)據(jù)機(jī)構(gòu)構(gòu)輸出出運(yùn)動(dòng)動(dòng)的方方式選選擇桿桿組類(lèi)類(lèi)型。。輸出出運(yùn)動(dòng)動(dòng)為轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)或或擺動(dòng)動(dòng)時(shí)，，可優(yōu)優(yōu)先選選擇帶帶有兩兩個(gè)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)副副的桿桿組，，如RRR、RPR、PRR等桿桿組；；輸出出運(yùn)動(dòng)動(dòng)為移移動(dòng)時(shí)時(shí)，可可優(yōu)先先選擇擇帶有有移動(dòng)動(dòng)副的的桿組組。5.連連接接桿組組法只只能實(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)運(yùn)動(dòng)方方案的的創(chuàng)新新設(shè)計(jì)計(jì)，實(shí)實(shí)現(xiàn)具具體的的機(jī)構(gòu)構(gòu)功能能要求求還需需進(jìn)行行機(jī)構(gòu)構(gòu)的尺尺度綜綜合。。綜合合過(guò)程程與桿桿組的的連接接位置置的確確定有有時(shí)需需要反反復(fù)進(jìn)進(jìn)行，，才能能得到到滿(mǎn)意意的設(shè)設(shè)計(jì)結(jié)結(jié)果。。6.連連接接桿組組法也也適合合齒輪輪、凸凸輪等等其它它機(jī)構(gòu)構(gòu)的組組合設(shè)設(shè)計(jì)。。合理選擇齒數(shù)z1、z2，可生成任意行星曲線(xiàn)。本例中的行星曲線(xiàn)為三段近似圓弧，連接一RRP桿組，可得到滑塊具有三個(gè)停頓位置的輸出運(yùn)動(dòng)。行星輪系RRP桿組+§3-4機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)一、機(jī)機(jī)構(gòu)的的串聯(lián)聯(lián)組合合方法法1.基基本本概念念前一個(gè)個(gè)機(jī)構(gòu)構(gòu)(稱(chēng)稱(chēng)為前前置機(jī)機(jī)構(gòu))的輸輸出構(gòu)構(gòu)件與與后一一個(gè)機(jī)機(jī)構(gòu)(稱(chēng)為為后置置機(jī)構(gòu)構(gòu))的的輸入入構(gòu)件件剛性性連接接在一一起，，稱(chēng)之之為串串聯(lián)組組合。。特征:前前置置機(jī)構(gòu)構(gòu)和后后置機(jī)機(jī)構(gòu)都都是單單自由由度機(jī)機(jī)構(gòu)。。2.分分類(lèi)類(lèi)機(jī)構(gòu)1機(jī)構(gòu)2前置機(jī)構(gòu)后置機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)1機(jī)構(gòu)2前置機(jī)構(gòu)后置機(jī)構(gòu)(a)I型串串聯(lián)(b)II型串串聯(lián)機(jī)構(gòu)的的串聯(lián)聯(lián)組合合框圖圖串聯(lián)在在簡(jiǎn)簡(jiǎn)單運(yùn)運(yùn)動(dòng)構(gòu)構(gòu)件上上串聯(lián)在在平平面運(yùn)運(yùn)動(dòng)構(gòu)構(gòu)件上上3.組組合示示例滿(mǎn)足O1O2=AB=CD鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD滑塊機(jī)構(gòu)DEF前置機(jī)構(gòu)后置機(jī)構(gòu)ω1ω3v5123456ω1平行四邊形機(jī)構(gòu)ABCD齒輪機(jī)構(gòu)z1、z2前置機(jī)構(gòu)后置機(jī)構(gòu)ω1v2ω11ω12345二、串串聯(lián)組組合的的基本本思路路1、I型型串聯(lián)聯(lián)連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)不改變傳動(dòng)角的情況下實(shí)現(xiàn)增程增力變速凸輪、移動(dòng)凸輪獲得大行程擺動(dòng)或移動(dòng)/增減速減小槽輪速度波動(dòng)撥動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)運(yùn)用前置凸輪從動(dòng)件的任意運(yùn)動(dòng)規(guī)律，改善后置機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性或通過(guò)后置機(jī)構(gòu)增大運(yùn)動(dòng)行程可以演化為固定凸輪的凸輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)2、II型串串聯(lián)II型型串聯(lián)聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)一般般利用用連桿桿機(jī)構(gòu)構(gòu)中的的連桿桿或周周轉(zhuǎn)輪輪系中中的行行星齒齒輪作作為前前置機(jī)機(jī)構(gòu)的的輸出出構(gòu)件件，利利用聯(lián)聯(lián)接處處的特特殊軌軌跡，，使輸輸出件件實(shí)現(xiàn)現(xiàn)所需需要的的運(yùn)動(dòng)動(dòng)規(guī)律律。自動(dòng)上上料機(jī)機(jī)1.實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)后置置機(jī)構(gòu)構(gòu)的速速度變變換實(shí)現(xiàn)連連桿機(jī)機(jī)構(gòu)/凸輪輪機(jī)構(gòu)構(gòu)等后后置機(jī)機(jī)構(gòu)速速度變變換的的串聯(lián)聯(lián)組合合示意意圖工程中中應(yīng)用用的原原動(dòng)機(jī)機(jī)大都都采用用輸出出轉(zhuǎn)速速較高高的電電動(dòng)機(jī)機(jī)或內(nèi)內(nèi)燃機(jī)機(jī)。為為滿(mǎn)足足后置置機(jī)構(gòu)構(gòu)低速速或變變速的的工作作要求求，前前置機(jī)機(jī)構(gòu)常常采用用各種種齒輪輪機(jī)構(gòu)構(gòu)、齒齒輪機(jī)機(jī)構(gòu)與與V帶帶傳動(dòng)動(dòng)或鏈鏈傳動(dòng)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)。其其中齒齒輪機(jī)機(jī)構(gòu)已已經(jīng)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化化、系系列化化，是是應(yīng)用用最為為廣泛泛的實(shí)實(shí)現(xiàn)速速度變變換的的前置置機(jī)構(gòu)構(gòu)。2.實(shí)實(shí)現(xiàn)后后置機(jī)機(jī)構(gòu)的的運(yùn)動(dòng)動(dòng)變換換改變后后置機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)運(yùn)動(dòng)規(guī)規(guī)律的的組合合示意意圖單一機(jī)機(jī)構(gòu)的的運(yùn)動(dòng)動(dòng)規(guī)律律受到到機(jī)構(gòu)構(gòu)類(lèi)型型的限限制，，如曲曲柄滑滑塊機(jī)機(jī)構(gòu)的的滑塊塊或曲曲柄搖搖桿機(jī)機(jī)構(gòu)的的搖桿桿很難難獲得得等速速運(yùn)動(dòng)動(dòng)。串串聯(lián)一一個(gè)前前置連連桿機(jī)機(jī)構(gòu)，，并通通過(guò)適適當(dāng)?shù)牡某叨榷染C合合，可可使后后置連連桿機(jī)機(jī)構(gòu)獲獲得預(yù)預(yù)期的的運(yùn)動(dòng)動(dòng)規(guī)律律。在滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)要要求的前提下下，運(yùn)動(dòng)鏈盡盡量短串聯(lián)組合系統(tǒng)統(tǒng)的總機(jī)械效效率等于各機(jī)機(jī)構(gòu)的機(jī)械效效率連乘積，，運(yùn)動(dòng)鏈過(guò)長(zhǎng)長(zhǎng)會(huì)降低系統(tǒng)統(tǒng)的機(jī)械效率率，同時(shí)也會(huì)會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)誤誤差的增大。。在進(jìn)行機(jī)構(gòu)構(gòu)的串聯(lián)組合合時(shí)應(yīng)力求運(yùn)運(yùn)動(dòng)鏈最短。。注意：§3-5機(jī)構(gòu)的并聯(lián)組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)一、機(jī)構(gòu)的并并聯(lián)組合方法法1.基本概概念若干個(gè)單自由由度的基本機(jī)機(jī)構(gòu)的輸入(或輸出)構(gòu)構(gòu)件連接在一一起，保留各各自的輸出(或輸入)運(yùn)運(yùn)動(dòng)；或有共共同的輸入構(gòu)構(gòu)件與輸出構(gòu)構(gòu)件的連接，，稱(chēng)為并行連連接。特征：各基本機(jī)構(gòu)構(gòu)均是單自由由度機(jī)構(gòu)。2.分類(lèi)機(jī)構(gòu)1機(jī)構(gòu)i機(jī)構(gòu)1機(jī)構(gòu)i機(jī)構(gòu)1機(jī)構(gòu)i(a)I型型并聯(lián)(b)II型并聯(lián)(c)III型并聯(lián)(并行聯(lián)接)機(jī)構(gòu)并聯(lián)組合合框圖3.組合示例例兩曲柄搖桿機(jī)機(jī)構(gòu)的并聯(lián)組組合兩曲柄滑塊機(jī)機(jī)構(gòu)的并聯(lián)組組合I型并聯(lián)組合合機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的慣性性力完全平衡衡或部分平衡衡，還可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的分流流。I型并聯(lián)組合合機(jī)構(gòu)II型并聯(lián)組組合機(jī)構(gòu)Ⅱ型并聯(lián)組合合機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成成，這類(lèi)組合合方法是設(shè)計(jì)計(jì)多缸發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的理論依據(jù)據(jù)。四個(gè)主動(dòng)滑塊塊的移動(dòng)共同同驅(qū)動(dòng)一個(gè)曲曲柄的輸出圖示壓床機(jī)構(gòu)構(gòu)為III型型并聯(lián)組合機(jī)機(jī)構(gòu)。圖中，，共同的輸入入構(gòu)件為以O(shè)為圓心的小小帶輪，共同同的輸出構(gòu)件件為滑塊KF。III型并聯(lián)聯(lián)組合機(jī)構(gòu)III型并聯(lián)聯(lián)組合機(jī)構(gòu)常常應(yīng)用在壓力力機(jī)中。二、并聯(lián)組合合的基本思路路1.對(duì)稱(chēng)并并聯(lián)相同機(jī)構(gòu)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)構(gòu)的平衡通過(guò)對(duì)稱(chēng)并聯(lián)聯(lián)同類(lèi)機(jī)構(gòu)，，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)機(jī)構(gòu)慣性力的的部分平衡與與完全平衡。。利用I型并聯(lián)組合合可實(shí)現(xiàn)此類(lèi)目目的。2.實(shí)現(xiàn)運(yùn)運(yùn)動(dòng)的分解與與合成I型并聯(lián)組合合可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)運(yùn)動(dòng)的分解，，II型并聯(lián)聯(lián)組合可以實(shí)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合合成。3.改善機(jī)構(gòu)構(gòu)受力狀態(tài)(1/2)III型并聯(lián)聯(lián)組合機(jī)構(gòu)可可使機(jī)構(gòu)的受受力狀況大大大改善，因而而在沖床、壓壓床機(jī)構(gòu)中得得到廣泛的應(yīng)應(yīng)用。曲柄驅(qū)動(dòng)兩套套相同的串聯(lián)聯(lián)機(jī)構(gòu)，再通通過(guò)滑塊輸出出動(dòng)力，不但但減小了邊路路機(jī)構(gòu)的受力力，而且使滑滑塊受力均衡衡。3.改善機(jī)構(gòu)構(gòu)受力狀態(tài)(2/2)將三組圖3-34b所示示的平動(dòng)齒輪輪機(jī)構(gòu)并聯(lián)組組合后，可得得到圖3-40所示的三三環(huán)減速器機(jī)機(jī)構(gòu)。三個(gè)平平動(dòng)齒輪共同同驅(qū)動(dòng)一個(gè)外外齒輪減速輸輸出，不但增增加了運(yùn)動(dòng)平平穩(wěn)性，而且且改善了傳力力性能。平動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)4.不同類(lèi)類(lèi)機(jī)構(gòu)也可以以并聯(lián)組合這為并聯(lián)組合合的設(shè)計(jì)提供供了廣泛的應(yīng)應(yīng)用前景?！?-6機(jī)構(gòu)的疊加組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)一、機(jī)構(gòu)的的疊加組合方方法1.基本概概念機(jī)構(gòu)疊加組合合是指在一個(gè)個(gè)機(jī)構(gòu)的可動(dòng)動(dòng)構(gòu)件上再安安裝一個(gè)以上上機(jī)構(gòu)的組合合方式。其中中，支撐其它它機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)構(gòu)稱(chēng)為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，安裝在基礎(chǔ)礎(chǔ)機(jī)構(gòu)可動(dòng)構(gòu)構(gòu)件上面的機(jī)機(jī)構(gòu)稱(chēng)為附加機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)的疊加組組合(運(yùn)動(dòng)獨(dú)獨(dú)立式)是機(jī)機(jī)構(gòu)組合理論論的重要組成成部分，是機(jī)機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)計(jì)的重要途徑徑。2.分類(lèi)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)(a)I型型疊加機(jī)構(gòu)(b)II型疊加機(jī)構(gòu)構(gòu)機(jī)構(gòu)的疊加組組合此組合中，驅(qū)驅(qū)動(dòng)力作用在在附加機(jī)構(gòu)上上(或者說(shuō)主主動(dòng)機(jī)構(gòu)為附附加機(jī)構(gòu)/或或由附加機(jī)構(gòu)構(gòu)輸入運(yùn)動(dòng))。附加機(jī)構(gòu)構(gòu)在驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)礎(chǔ)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的的同時(shí)，也可可以有自己的的運(yùn)動(dòng)輸出。。附加機(jī)構(gòu)安安裝在基礎(chǔ)機(jī)機(jī)構(gòu)的可動(dòng)構(gòu)構(gòu)件上，同時(shí)時(shí)附加機(jī)構(gòu)的的輸出構(gòu)件驅(qū)驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)構(gòu)的某個(gè)構(gòu)件件。此組合中，附附加機(jī)構(gòu)和基基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)分別別有各自的動(dòng)動(dòng)力源(或有有各自的運(yùn)動(dòng)動(dòng)輸入構(gòu)件)，最后由附附加機(jī)構(gòu)輸出出運(yùn)動(dòng)。特點(diǎn):附加加機(jī)構(gòu)安裝在在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的的可動(dòng)構(gòu)件上上，再由設(shè)置置在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)構(gòu)可動(dòng)構(gòu)件上上的動(dòng)力源驅(qū)驅(qū)動(dòng)附加機(jī)構(gòu)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)行行多次疊加時(shí)時(shí)，前一個(gè)機(jī)機(jī)構(gòu)即為后一一個(gè)機(jī)構(gòu)的基基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)。3.組合示例例(I型)蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)安裝在行星星輪系機(jī)構(gòu)的的系桿H上，由蝸輪給給行星輪提供供輸入運(yùn)動(dòng)，，帶動(dòng)系桿緩緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。附附加機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)，，并通過(guò)基礎(chǔ)礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)實(shí)現(xiàn)附加機(jī)機(jī)構(gòu)360°°全方位慢速速轉(zhuǎn)動(dòng)。I型疊加機(jī)構(gòu)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)行星輪系機(jī)構(gòu)輪系系桿上疊疊加蝸桿機(jī)構(gòu)構(gòu)該機(jī)構(gòu)可設(shè)計(jì)計(jì)出理想的電電風(fēng)扇，扇葉葉轉(zhuǎn)數(shù)可通過(guò)過(guò)電動(dòng)機(jī)調(diào)速速調(diào)整。附加加機(jī)構(gòu)的機(jī)架架(基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)構(gòu)的系桿)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)速度為調(diào)整齒輪的齒齒數(shù)可改變附附加機(jī)構(gòu)機(jī)架架的轉(zhuǎn)數(shù)。n1:電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)nH:系桿轉(zhuǎn)數(shù)數(shù)3.組合示例例(I型)附加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)常用電風(fēng)扇的的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖雙重輪系機(jī)構(gòu)構(gòu)附加機(jī)構(gòu):齒齒輪l/2/3/系桿h組成的輪系系?；A(chǔ)機(jī)構(gòu)構(gòu):齒輪4/5/系桿H組成的行星星輪系。附加加機(jī)構(gòu)的系桿桿h與基礎(chǔ)機(jī)機(jī)構(gòu)的齒輪4連接，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)附加機(jī)構(gòu)向向基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的的運(yùn)動(dòng)傳遞。。戶(hù)外攝影車(chē)機(jī)構(gòu)3.組合示例例(II型)機(jī)械手機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)ABCDCDEF缸1缸2AD二、機(jī)構(gòu)疊疊加組合的關(guān)關(guān)鍵問(wèn)題1.確定附附加機(jī)構(gòu)與基基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)之間間的運(yùn)動(dòng)傳遞遞，或者附加加機(jī)構(gòu)的輸出出構(gòu)件與基礎(chǔ)礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的哪一一個(gè)構(gòu)件連接接。2.動(dòng)力源源安裝位置。。3.連接方方式Ⅱ型：動(dòng)力源源在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)構(gòu)的可動(dòng)構(gòu)件件上，驅(qū)動(dòng)附附加機(jī)構(gòu)一可可動(dòng)構(gòu)件，按按附加機(jī)構(gòu)數(shù)數(shù)量依次連接接即可。Ⅱ型型疊加機(jī)構(gòu)間間的連接方式式較為簡(jiǎn)單，，且規(guī)律性強(qiáng)強(qiáng)，應(yīng)用最為為普遍。Ⅰ型:較復(fù)復(fù)雜，但有規(guī)規(guī)可循。如齒輪(附加)+連桿(基基礎(chǔ))時(shí)，連接點(diǎn):在輸出齒齒輪和輸入連連桿上。如齒輪(附加)+行星輪系系(基礎(chǔ))時(shí)，可把附加加機(jī)構(gòu)安置在在基礎(chǔ)輪系機(jī)機(jī)構(gòu)的系桿上上，附加機(jī)構(gòu)構(gòu)的齒輪或系系桿與基礎(chǔ)機(jī)機(jī)構(gòu)的齒輪連連接即可。機(jī)構(gòu)疊加組合合成的新機(jī)構(gòu)構(gòu)具有很多優(yōu)優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)動(dòng)要求，機(jī)構(gòu)構(gòu)的傳力性能能較好，減小小了傳動(dòng)功率率，但設(shè)計(jì)構(gòu)構(gòu)思難度較大大。疊加組合方法法為創(chuàng)建疊加加機(jī)構(gòu)提供了了理論基礎(chǔ)。?！?-7機(jī)構(gòu)的封閉組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)一、機(jī)構(gòu)的封封閉組合方法法1.基本概概念一個(gè)兩自由度度機(jī)構(gòu)中的兩兩個(gè)輸入構(gòu)件件(或兩個(gè)輸輸出構(gòu)件或一一個(gè)輸入一個(gè)個(gè)輸出構(gòu)件)用單自由度度的機(jī)構(gòu)連接接起來(lái)，形成成一個(gè)單自由由度的機(jī)構(gòu)系系統(tǒng)，稱(chēng)為封封閉式連接。。特征:基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)為二自由度機(jī)構(gòu)構(gòu)，附加機(jī)機(jī)構(gòu)為單自自由度機(jī)構(gòu)構(gòu)。兩自由度的的基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)構(gòu)共有3個(gè)個(gè)運(yùn)動(dòng)(2輸入1輸輸出)。當(dāng)當(dāng)附加機(jī)構(gòu)構(gòu)連接了二二自由度基基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)中中兩構(gòu)件的的運(yùn)動(dòng)后，，限制了被被連接構(gòu)件件的1個(gè)獨(dú)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，，使組合機(jī)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的的自由度減減少1個(gè)。。因此，封封閉組合機(jī)機(jī)構(gòu)的自由由度為1。。設(shè)計(jì)時(shí)，，不能分別別單獨(dú)設(shè)計(jì)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)構(gòu)和附加機(jī)機(jī)構(gòu)，必須須把基礎(chǔ)機(jī)機(jī)構(gòu)和附加加機(jī)構(gòu)看作作一個(gè)整體體考慮其設(shè)設(shè)計(jì)方法。。2.分類(lèi)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)和和附加機(jī)構(gòu)構(gòu)的種類(lèi)不不同，所得得到的組合合機(jī)構(gòu)不同同，其設(shè)計(jì)計(jì)方法也有有所不同。。根據(jù)封封閉式機(jī)構(gòu)構(gòu)輸入與輸輸出特性的的不同，共共有3種封封閉組合方方法。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)附加機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)單自由度2自由度III型封封閉組合機(jī)機(jī)構(gòu)(1個(gè)單自自由度附加加機(jī)構(gòu)封閉閉基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)構(gòu)的I/O各1個(gè)個(gè))Ⅰ型封閉組組合機(jī)構(gòu)(1個(gè)單自自由度附加加機(jī)構(gòu)封閉閉基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)構(gòu)的兩個(gè)IorO)II型封閉閉組合機(jī)構(gòu)構(gòu)(2個(gè)單自自由度附加加機(jī)構(gòu)封閉閉基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)構(gòu)的兩個(gè)IorO)3.封閉組組合示例(a)差差動(dòng)輪系(b)I型封閉閉機(jī)構(gòu)(c)III型封封閉組合機(jī)機(jī)構(gòu)2自由度差差動(dòng)輪系給給定任何兩兩個(gè)輸入運(yùn)運(yùn)動(dòng)(如如齒輪1、、3)可實(shí)實(shí)現(xiàn)系桿的的預(yù)期輸出出運(yùn)動(dòng)。在齒輪1、、3間組合合附加定軸軸輪系(齒齒輪4/5/6組成成)后，可可獲得Ⅰ型型封閉組合合機(jī)構(gòu)。調(diào)調(diào)整定軸輪輪系傳動(dòng)比比，可得任任意預(yù)期系系桿轉(zhuǎn)數(shù)。。把系桿H的的輸出運(yùn)動(dòng)動(dòng)通過(guò)定軸軸輪系(齒齒輪4/5/6)反反饋到輸入入構(gòu)件(齒齒輪3)后后，可到ⅢⅢ型封閉組組合機(jī)構(gòu)。。差動(dòng)輪系(由齒輪1/2/3/系桿H組成)為為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)構(gòu)，差動(dòng)輪輪系的系桿桿和齒輪1經(jīng)連桿機(jī)機(jī)構(gòu)ABCD和齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)z1、z4封閉，四四桿機(jī)構(gòu)和和定軸齒輪輪機(jī)構(gòu)組成成兩個(gè)附加加機(jī)構(gòu)，形形成Ⅱ型齒齒輪連桿封封閉組合機(jī)機(jī)構(gòu)。2自由度五五桿機(jī)構(gòu)OABCD為基礎(chǔ)機(jī)機(jī)構(gòu)，凸輪輪機(jī)構(gòu)為封封閉機(jī)構(gòu)。。五桿機(jī)構(gòu)構(gòu)的兩個(gè)連連架桿分別別與凸輪和和推桿固接接，形成ⅠⅠ型凸輪連連桿封閉組組合機(jī)構(gòu)。。凸輪機(jī)構(gòu)封封閉了2自自由度蝸桿桿機(jī)構(gòu)的蝸蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)(基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)構(gòu)的輸出運(yùn)運(yùn)動(dòng))和蝸蝸桿的移動(dòng)動(dòng)(基礎(chǔ)機(jī)機(jī)構(gòu)的一個(gè)個(gè)輸入運(yùn)動(dòng)動(dòng))，是典典型的III型封閉閉組合機(jī)構(gòu)構(gòu)。III型封封閉組合機(jī)機(jī)構(gòu)注意：機(jī)構(gòu)的封封閉式組合合將產(chǎn)生組組合機(jī)構(gòu)，，組合機(jī)構(gòu)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)優(yōu)優(yōu)良的運(yùn)動(dòng)動(dòng)特性，但但是有時(shí)會(huì)會(huì)產(chǎn)生機(jī)構(gòu)構(gòu)內(nèi)部的封封閉功率流流，降低了了機(jī)械效率率。所以，，傳力封閉閉組合機(jī)構(gòu)構(gòu)要進(jìn)行封封閉功率的的判別。二、封閉閉組合的基基本思路1.任意意兩個(gè)自由由度的機(jī)構(gòu)構(gòu)均可作為為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)構(gòu)，而單自自由度的機(jī)機(jī)構(gòu)則可作作為附加封封閉機(jī)構(gòu)。。常見(jiàn)的基礎(chǔ)礎(chǔ)機(jī)構(gòu)主要要有五桿機(jī)機(jī)構(gòu)和差動(dòng)動(dòng)輪系機(jī)構(gòu)構(gòu)，附加封封閉機(jī)構(gòu)可可以是齒輪輪機(jī)構(gòu)、凸凸輪機(jī)構(gòu)和和四桿機(jī)構(gòu)構(gòu)，有時(shí)也也用間歇運(yùn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)作作為封閉機(jī)機(jī)構(gòu)。如基基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)為為連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)，封閉機(jī)機(jī)構(gòu)可為連連桿機(jī)構(gòu)、、齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)、凸輪機(jī)機(jī)構(gòu)和間歇歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)等，這時(shí)時(shí)可組成連連桿-連桿桿組合機(jī)構(gòu)構(gòu)、連桿-齒輪組合合機(jī)構(gòu)、連連桿-凸輪輪組合機(jī)構(gòu)構(gòu)、連桿-槽輪組合合機(jī)構(gòu)等。。2.附加加封閉機(jī)構(gòu)構(gòu)封閉基礎(chǔ)礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的兩兩個(gè)輸入運(yùn)運(yùn)動(dòng)或兩個(gè)個(gè)輸出運(yùn)動(dòng)動(dòng)簡(jiǎn)便易行行，應(yīng)用最最為廣泛。。3.附加加封閉機(jī)構(gòu)構(gòu)封閉基礎(chǔ)礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的一一個(gè)輸入構(gòu)構(gòu)件和一個(gè)個(gè)輸出構(gòu)件件，把輸出出運(yùn)動(dòng)再反反饋回輸入入構(gòu)件。組合機(jī)構(gòu)與與機(jī)構(gòu)組合合疊加桿組法法、串聯(lián)機(jī)機(jī)構(gòu)法、并并聯(lián)機(jī)構(gòu)法法和疊加機(jī)機(jī)構(gòu)法形成成的機(jī)構(gòu)系系統(tǒng)是機(jī)構(gòu)的組合合系統(tǒng)，在該系統(tǒng)統(tǒng)中，各基基本機(jī)構(gòu)均均保持原有有特性，其其分析與綜綜合方法也也與原基本本機(jī)構(gòu)相同同。機(jī)構(gòu)的封閉閉式組合將將導(dǎo)致形成成組合機(jī)構(gòu)構(gòu)。組合機(jī)構(gòu)構(gòu)中的各基基本機(jī)構(gòu)不不能單獨(dú)進(jìn)進(jìn)行分析與與綜合，必必須在一個(gè)個(gè)整體機(jī)構(gòu)構(gòu)系統(tǒng)的環(huán)環(huán)境中考慮慮基本機(jī)構(gòu)構(gòu)的分析與與綜合。這這是組合機(jī)機(jī)構(gòu)與機(jī)構(gòu)構(gòu)組合的不不同點(diǎn)。§3-8其它類(lèi)型的機(jī)構(gòu)組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)一、機(jī)構(gòu)的的混合組合合方法牛頭刨床機(jī)機(jī)構(gòu)可看作齒輪輪機(jī)構(gòu)與導(dǎo)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)串串聯(lián)后，再再連接Ⅱ級(jí)級(jí)桿組DE。沖(壓)床床機(jī)構(gòu)帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)、齒輪機(jī)機(jī)構(gòu)和連桿桿機(jī)構(gòu)串聯(lián)聯(lián)后，再連連接Ⅱ級(jí)桿桿組CE組組成的機(jī)構(gòu)構(gòu)系統(tǒng)。二、附加約約束組合法法附加約束組組合法是指指在多自由由度機(jī)構(gòu)中中，人為地地增加約束束條件(工程中的附附加約束一一般采用具具有復(fù)雜曲曲線(xiàn)結(jié)構(gòu)的的高副)，從而達(dá)達(dá)到機(jī)構(gòu)創(chuàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的的目的。五桿機(jī)構(gòu)ABCDE為一2自由由度機(jī)構(gòu)，，用一個(gè)凸凸輪高副(凸輪固定定)約束C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。。改變凸輪輪的輪廓線(xiàn)線(xiàn)形狀，可可實(shí)現(xiàn)滑塊塊的預(yù)期運(yùn)運(yùn)動(dòng)。凸輪輪-連連桿桿組組合合機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)廣泛泛應(yīng)應(yīng)用用于于紡紡織織和和印印刷刷機(jī)機(jī)械械中中例題題1試試對(duì)對(duì)下下圖圖所所示示的的雙雙曲曲柄柄－－槽槽輪輪機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行行分分析析。。原因是是主動(dòng)動(dòng)撥盤(pán)盤(pán)一般般作勻勻速轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，，并且且回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)半徑徑不變變。當(dāng)當(dāng)運(yùn)動(dòng)動(dòng)傳遞遞給槽槽輪時(shí)時(shí)，由由于主主動(dòng)撥撥盤(pán)的的滾銷(xiāo)銷(xiāo)在槽槽輪的的傳動(dòng)動(dòng)槽內(nèi)內(nèi)沿徑徑向相相對(duì)滾滾移，，致使使槽輪輪受力力作用用點(diǎn)也也沿徑徑向發(fā)發(fā)生變變化。。若滾滾銷(xiāo)以以不變變的圓圓周速速度傳傳遞運(yùn)運(yùn)動(dòng)時(shí)時(shí)，導(dǎo)導(dǎo)致槽槽輪在在一次次轉(zhuǎn)位位過(guò)程程中，，角速速度由由小變變大，，又由由大變變小。。圖例中中，采采用雙雙曲柄柄機(jī)構(gòu)構(gòu)與槽槽輪機(jī)機(jī)構(gòu)的的串聯(lián)聯(lián)式組組合方方式。。槽輪輪機(jī)構(gòu)構(gòu)的主主動(dòng)撥撥盤(pán)固固接在在雙曲曲柄機(jī)機(jī)構(gòu)ABCD的的從動(dòng)動(dòng)曲柄柄上，，從動(dòng)動(dòng)曲柄柄上E點(diǎn)的的變化化速度度能夠夠中和和槽輪輪的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速變變化，，使槽槽輪能能近似似等速速轉(zhuǎn)位位。。解:串串聯(lián)(雙曲柄柄+槽輪機(jī)機(jī)構(gòu))槽輪機(jī)機(jī)構(gòu)常常用于于轉(zhuǎn)位位和分分度的的機(jī)械械裝置置中，，但它它的運(yùn)運(yùn)動(dòng)和和動(dòng)力力特性性不太太理想想，尤尤其在在槽數(shù)數(shù)較少少的外外槽輪輪機(jī)構(gòu)構(gòu)中，，其角角速度度和角角加速速度的的波動(dòng)動(dòng)均達(dá)達(dá)到很很大數(shù)數(shù)值，，造成成工作作臺(tái)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位不不穩(wěn)定定。雙曲柄柄槽輪輪機(jī)構(gòu)構(gòu)與普普通槽槽輪機(jī)機(jī)構(gòu)的的角速速度曲曲線(xiàn)α:槽槽輪輪動(dòng)程程時(shí)的的轉(zhuǎn)角角i:從從動(dòng)槽槽輪與與其主主動(dòng)構(gòu)構(gòu)件的的角度度比串聯(lián)組組合的的槽輪輪機(jī)構(gòu)構(gòu)的運(yùn)運(yùn)動(dòng)特特性和和動(dòng)力力特性性能有有較大大改善善類(lèi)似改改變槽槽輪運(yùn)運(yùn)動(dòng)和和動(dòng)力力特性性的機(jī)機(jī)構(gòu)串串聯(lián)組組合形形式還還有轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)導(dǎo)桿槽槽輪機(jī)機(jī)構(gòu)、、凸輪輪槽輪輪機(jī)構(gòu)構(gòu)、橢橢圓齒齒輪槽槽輪機(jī)機(jī)構(gòu)，，以及及雙槽槽輪機(jī)機(jī)構(gòu)的的串聯(lián)聯(lián)等1曲柄柄2導(dǎo)導(dǎo)桿3主動(dòng)動(dòng)撥盤(pán)盤(pán)4撥銷(xiāo)銷(xiāo)5槽輪輪凸輪槽槽輪機(jī)機(jī)構(gòu)1主動(dòng)動(dòng)撥盤(pán)盤(pán)2槽輪輪3固固定凸凸輪4彈簧簧A撥銷(xiāo)銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿槽槽輪機(jī)構(gòu)1主動(dòng)橢圓圓齒輪2帶有轉(zhuǎn)臂臂的橢圓齒齒輪3槽輪A撥銷(xiāo)銷(xiāo)1主動(dòng)撥盤(pán)盤(pán)(前置槽輪輪機(jī)構(gòu))2前置槽輪輪3后后置槽輪A/B撥銷(xiāo)橢圓凸輪槽槽輪機(jī)構(gòu)雙槽輪機(jī)構(gòu)構(gòu)的串聯(lián)2試對(duì)對(duì)圖示沖壓壓機(jī)凸輪連連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行機(jī)構(gòu)分分析解：圖示沖壓機(jī)凸輪連桿機(jī)構(gòu)，由一個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)和一個(gè)凸輪連桿機(jī)構(gòu)并聯(lián)組合而成。兩個(gè)盤(pán)狀凸輪固接在一起，凸輪1和推桿2組成移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)狀凸輪機(jī)構(gòu)。凸輪和擺桿3組成擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)狀凸輪機(jī)構(gòu)。當(dāng)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件凸輪1和轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，推桿2實(shí)現(xiàn)左右移動(dòng)；同時(shí)擺桿3實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)，并由擺桿的擺動(dòng)帶動(dòng)連桿4運(yùn)動(dòng)，使從動(dòng)件滑塊5實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)。根據(jù)所設(shè)計(jì)的凸輪，推桿2與滑塊5可實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的時(shí)序關(guān)系。3試對(duì)對(duì)圖示液壓壓挖掘機(jī)進(jìn)進(jìn)行機(jī)構(gòu)分分析第一套液壓壓