第四章 机构组合原理与创新

第二节 并联式机构组合与创新
一、组合的并联式机构原理
Ⅰ型并联： Ⅱ型并联： Ⅲ型并联：
A
B
A
B
A
B
并联式机构组合的特点： 两个子机构并列布置，运动并行传递。 按输出运动的性质划分为 •简单型 ——子机构的类型、形状和尺 •复杂型
寸完全相同，且对称布置。 ——输出运动的性质是复杂的 合成的运动，或是简单的但要 求协调的运动。
第四章 机构组合原理与创新

串联式机构组合与创新 并联式机构组合与创新 复合式机构组合与创新
叠加式机构组合与创新
第一节 串联式机构组合与创新
一、串联式机构组合的原理 型串联：
A 前置子机构 常用： •连杆机构 •凸轮机构 •齿轮机构 B 后置子机构 常用： •连杆机构 •凸轮机构 •齿轮机构 •槽轮机构 •棘轮机构
第三节 复合式机构组合与创新
一、复合式机构组合原理
A）构件并接式 A B B）机构回接式 A B
A——基础机构，一般为F=2的机构 B——附加机构，为各种基本机构
二、复合式机构组合主要功能分析
五杆机构（基础机构）
A）构件并接复合式
附加机构
基础机构 F=2
F=2
运 动 多 样 化
凸轮机构（附加机构）
型串联：
A B
二、串联式机构组合的主要功能分析
（一）Ⅰ型串联式组合：
A B
主要功能：
•改善输出构件的运动和动力特性
增力
•用于运动或力的放大
增程 增速
举例分析：
例一：——改善输出构件的运动和动力特性
普通 槽轮 机构
2 1
i12=1/ 2=R2/R1 2= 1R1/R2 （R2是变数）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ槽轮 连杆 机构
•12齿轮机构
——附加机构
第四节 叠加式机构组合与创新
一、叠加式机构组合的原理
B A C B A
组合的主要功能：实现特定的输出，完成复杂的工艺动作。 按子机构间的运动关系分： •运动独立式 •运动相关式 设计的主要问题： 根据所要求的运动和动作—— •如何选择各个子机构的类型 •如何解决输入运动的控制
主要功能：具有与原基本机构不同的运动特点。亦即组合机构。 可实现任意运动规律的输出。
输出件
1，2，3——差动轮系（基础机构） ABC——曲柄滑块机构（附加机构）
B）机构回接复合式 A B
蜗杆机构F=2（基础机构）
凸轮机构（附加机构）
如：工业缝纫机挑线机构
•1`2`3`4`5`五杆机构
——基础机构F=2
二、并联式机构组合的主要功能分析
A
型并联式组合： B ——相当于运动的合成，其主要功能是对输出构 件运动形式的补充、加强和改善。 例一： 例二：
实现无死点 转动，且有 良好的平衡 减振作用 简 单 型
襟翼摆动速度加快， 加强运动可靠性
例三：
复 杂 型 F=2
例四：
两个主动构件运动要协调配合
A
又如： 使槽轮 输出实 现近似 等速 转动
例二：——使从动件实现近似匀速往复移动
六杆机构
四杆机构 （转动导杆机构）
例三：——增力机构
由D=0 则：P S=F L
则滑块所产生的压力： Q=Pcos =F Lcos /S 减少、S，增大L—— 均能增大Q力。
例四：——增程机构
型并联式组合：
B ——将一个运动分解为两个运动，再合成一个运动输出。 主要功能：改善输出构件的运动状态和运动轨迹，改善 受力状态，实现动平衡。 例五： 例六：
简 单 型
例七：
例八：
简 单 型
复 杂 型
A
型并联式组合：
——将一个运动分解为两个输出运动。
B
主要功能：实现两个运动输出，而这两个运动又相互配合， 完成较复杂工艺动作。 例九： 例十：
AM，AN<AB CD<DE GH<HI
摆动凸轮机构+铰链四杆机构+曲柄滑块机构
例五：——增速+增程机构
齿条行程：B=2A Z5/Z3
（二）
Ⅱ型串联式组合：
A
B
例六：实现运动停歇 连 杆 为 前 置 子 机 构 的 输 出 件
例七：实现从动件两次动程
连 杆 图 谱
例八：实现运动停歇
当Z5=3Z2时， 轮2节圆上点的轨迹 是3段近似圆弧的摆 线，其圆弧的半径近 似等于8r2。
• 运动独立式（或叠合式，运载式）
例1： 例2：
• 运动相关式
例3：叠联式
例：运动相关式
作业
1、机构的组合方式有几种？它们的结构形式如何？（用运 动传递框图表示），各子机构有何特点？组合后能实现何种 主要功能？ 2试举出生产或生活中1~2例组合机构的例子，画出其机构简 图和运动传递框图，并简要分析其功能特点。