机构组合与创新设计学习教案

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1、会计学1机构机构(jgu)组合与创新设计组合与创新设计第一页，共80页。本章把连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构等结构最简单(jindn)且不能再进行分割的闭链机构称为基本机构，或称为机构的基本型。工程中，基本机构虽然有着广泛的应用，但由基本机构组合在一起而形成的机构系统的应用更为广泛。基本机构是创新设计机构系统的基础。第1页/共79页第二页，共80页。（一）连杆机构的基本型3.双摇杆机构(jgu)2.双曲柄机构第2页/共79页第三页，共80页。4.曲柄(qbng)滑块机构7.摆动(bidng)导杆机构5.曲柄(qbng)摇块机构6.转动导杆机构8.移动导杆机构第3页/共79页第四页，

2、共80页。10.正切(zhngqi)机构9.正弦(zhngxin)机构11.双转块机构(jgu)12.双滑块机构第4页/共79页第五页，共80页。（二）齿轮(chln)类机构的基本型3.蜗杆机构2.圆锥齿轮机构 用于垂直不相交轴之间的等速转动到等速转动的运动变换，实现机构的大速比减速传动。一般情况下蜗杆传动机构具有自锁性。第5页/共79页第六页，共80页。（三）凸轮(tln)类机构的基本型2.摆动从动件盘形凸轮机构 3.直动从动件圆柱凸轮机构 第6页/共79页第七页，共80页。（四）间歇运动(yndng)机构的基本型2.槽轮机构 第7页/共79页第八页，共80页。4.凸轮间歇运动(yndng)

3、机构 圆柱凸轮间歇运动(yndng)机构 蜗杆凸轮间歇运动机构 第8页/共79页第九页，共80页。（五）其它(qt)常用机构的基本型2.(双)万向机构 第9页/共79页第十页，共80页。（六）挠性传动(chundng)机构的基本型第10页/共79页第十一页，共80页。（一）转动到转动的运动(yndng)特性分析传动机构n3.链传动机构用于速度或方向的运动变换，即可实现减速也可增速传动。结构紧凑，运转平稳，传动比大，机械效率高，使用寿命长，可靠性好。是最常用的转动到转动的速度变换机构。特别是组成各种轮系后，其应用更加广泛。常用于两转动轴中心距较大时的运动速度的变换，即可实现减速也可增速传动。运转

4、平稳，传动比较大，但传动比不准确，过载时发生打滑。是最常用的大中心距时转动到转动的速度变换机构。常用于两转动轴中心距较大时的运动速度的变换，即可实现减速也可增速传动。传动比较大，压轴力较小，但瞬时传动比不准确，不适合在高速场合应用。也是在低速时最常用的大中心距转动到转动的速度变换机构。由于完成相同运动变换的机构类型往往不止一种，因此必须充分了解它们的运动与动力特性，才能更好地选择基本机构的类型。第11页/共79页第十二页，共80页。n7.万向机构用于速度或方向的运动变换，即可实现减速也可增速传动。结构紧凑简单(jindn)，运转平稳，但传动比不准确，只能在小功率且传动比要求不是很准确的场合应用

5、。利用主动(zhdng)件等速转动、从动件的不等速转动的特点实现特殊工作要求。主动转块与从动转块同速转动，但它们的转动轴线平行。可用于轴线不重合且要求平行传动的场合。单万向机构的输入与输出速度不相等，采用双万向机构可实现同速输出，双万向机构常用于汽车发动机到后桥之间的传动轴。第12页/共79页第十三页，共80页。（二）转动到往复摆动的运动(yndng)特性分析n3.构(jgu)n4.摆动从动件凸轮机构(jgu)曲柄摇杆机构中的曲柄等速转动可实现摇杆的往复摆动，其摆动角度大小与各构件尺寸(ch cun)有关，往复摆动速度的差异与行程速比系数有关。摆动导杆机构也能实现摆杆的往复摆动，其运动特点与曲

6、柄摇杆机构相似，但其结构紧凑，故在工程中的应用广泛。与上述机构的运动特点相似，但作往复摆动的是块状构件，用在特定的工作环境中。摆动从动件凸轮机构的特点是从动件的运动规律具有多样性。按给定的摆动规律设计凸轮后，既可实现该运动要求。第13页/共79页第十四页，共80页。（三）转动到往复移动的运动(yndng)特性分析构中的移动构件作往复变速移动；直动从动件凸轮机构中的移动杆的运动规律可实现运动特性的多样化；齿轮齿条机构和螺旋传动机构可实现移动件的等速运动。第14页/共79页第十五页，共80页。（四）转动到间隙转动的运动特性(txng)分析（五）摆动(bidng)到连续转动的运动特性分析 曲柄摇杆机

7、构、摆动导杆机构中的摇杆和摆杆为主动件时，可实现曲柄的连续转动。这种运动变换过程中，要注意克服机构运动中的死点位置。（六）移动到连续转动的运动特性分析曲柄滑块机构齿轮齿条机构不自锁的螺旋传动机构第15页/共79页第十六页，共80页。通过各种连接方法组合而成的一个机构系统组成。常用的机构组合方法有:利用机构的组成原理，不断连接各类杆组，得到复杂(fz)机构系统;按照串联/并联/叠加/封闭等规则组合基本机构，得到复杂(fz)机构系统。第16页/共79页第十七页，共80页。简单机械(jindnjxi)的示意图 第17页/共79页第十八页，共80页。复杂(fz)的机械装置/平压模切机第18页/共79页

8、第十九页，共80页。一、机构组成(z chn)原理 第19页/共79页第二十页，共80页。lpn32 023 lpnnPl23 杆组应该满足的条件条件:运动副数构件数3,2 lPn6,4 lPn9,6 lPn第20页/共79页第二十一页，共80页。第21页/共79页第二十二页，共80页。lpn32 第22页/共79页第二十三页，共80页。第23页/共79页第二十四页，共80页。)第24页/共79页第二十五页，共80页。第25页/共79页第二十六页，共80页。（一）II级杆组的类型(lixng)二、杆组的基本(jbn)类型 第26页/共79页第二十七页，共80页。（二）I I I 级 杆 组 的

9、 类 型(lixng)(1/2)第27页/共79页第二十八页，共80页。（二）I I I 级 杆 组 的 类 型(lixng)(2/2)第28页/共79页第二十九页，共80页。第29页/共79页第三十页，共80页。（一）连接(linji)II级杆组第30页/共79页第三十一页，共80页。第31页/共79页第三十二页，共80页。第32页/共79页第三十三页，共80页。动时，可优先(yuxin)选择带有两个转动副的杆组，如RRR、RPR、PRR等杆组；输出运动为移动时，可优先(yuxin)选择带有移动副的杆组。第33页/共79页第三十四页，共80页。第34页/共79页第三十五页，共80页。第35页

10、/共79页第三十六页，共80页。第36页/共79页第三十七页，共80页。第37页/共79页第三十八页，共80页。第38页/共79页第三十九页，共80页。工程中应用的原动机大都采用输出转速较高的电动机或内燃机。为满足后置机构低速或变速的工作(gngzu)要求，前置机构常采用各种齿轮机构、齿轮机构与V带传动或链传动机构。其中齿轮机构已经标准化、系列化，是应用最为广泛的实现速度变换的前置机构。第39页/共79页第四十页，共80页。单一机构的运动规律受到机构类型的限制，如曲柄滑块机构的滑块或曲柄摇杆机构的摇杆很难获得等速运动。串联一个前置连杆机构，并通过适当的尺度(chd)综合，可使后置连杆机构获得预

11、期的运动规律。第40页/共79页第四十一页，共80页。第41页/共79页第四十二页，共80页。第42页/共79页第四十三页，共80页。第43页/共79页第四十四页，共80页。第44页/共79页第四十五页，共80页。III型并联组合(zh)机构第45页/共79页第四十六页，共80页。第46页/共79页第四十七页，共80页。第47页/共79页第四十八页，共80页。第48页/共79页第四十九页，共80页。(jgu)，安装在基础机构(jgu)可动构件上面的机构(jgu)称为附加机构(jgu)。第49页/共79页第五十页，共80页。(a)I型叠加机构(jgu)(b)II型叠加机构(jgu)机构的叠加组合

12、第50页/共79页第五十一页，共80页。1423nzzznH 第51页/共79页第五十二页，共80页。附加机构:齿轮l/2/3/系杆h组成的轮系。基础机构:齿轮4/5/系杆H组成的行星轮系。附加机构的系杆h与基础机构的齿轮4连接，实现附加机构向基础机构的运动传递。第52页/共79页第五十三页，共80页。第53页/共79页第五十四页，共80页。第54页/共79页第五十五页，共80页。n机构叠加组合成的新机构具有很多优点，可实现复杂的运动要求，机构的传力性能较好，减小了传动功率，但设计构思难度较大。n叠加组合方法为创建叠加机构提供了理论基础(jch)。第55页/共79页第五十六页，共80页。机构连

13、接了二自由度基础机构中两构件的运动后，限制了被连接构件的1个独立运动，使组合机构系统的自由度减少1个。因此，封闭组合机构的自由度为1。设计时，不能分别单独设计基础机构和附加机构，必须把基础机构和附加机构看作一个整体考虑其设计方法。第56页/共79页第五十七页，共80页。第57页/共79页第五十八页，共80页。(a)差动轮(dngln)系(b)I型封闭(fngb)机构(c)III型封闭组合机构第58页/共79页第五十九页，共80页。第59页/共79页第六十页，共80页。第60页/共79页第六十一页，共80页。可为连杆机构、齿轮机构、凸轮机构和间歇运动机构等，这时可组成连杆-连杆组合机构、连杆-齿

14、轮组合机构、连杆-凸轮组合机构、连杆-槽轮组合机构等。n2.附加封闭机构封闭基础机构的两个输入运动或两个输出运动简便易行，应用最为广泛。n3.附加封闭机构封闭基础机构的一个输入构件和一个输出构件，把输出运动再反馈回输入构件。第61页/共79页第六十二页，共80页。第62页/共79页第六十三页，共80页。第63页/共79页第六十四页，共80页。第64页/共79页第六十五页，共80页。1 试对下图所示的双曲柄槽轮机构(jgu)进行分析。第65页/共79页第六十六页，共80页。第66页/共79页第六十七页，共80页。第67页/共79页第六十八页，共80页。第68页/共79页第六十九页，共80页。组成

15、的液压缸机构，叠加在第二套机构的小转臂7上，最终使铲斗10完成复杂的挖掘动作。解：机构的叠加组合(zh)。由三套液压缸机构叠加组成。第69页/共79页第七十页，共80页。第70页/共79页第七十一页，共80页。第71页/共79页第七十二页，共80页。第72页/共79页第七十三页，共80页。第73页/共79页第七十四页，共80页。+=第74页/共79页第七十五页，共80页。第75页/共79页第七十六页，共80页。第76页/共79页第七十七页，共80页。第77页/共79页第七十八页，共80页。补充(bchng):第78页/共79页第七十九页，共80页。感谢您的观看(gunkn)。第79页/共79页第八十页，共80页。