机构组合与创新
机械创新设计_第五章 机构的组合与创新设计
C B
E
I型串联组合
A D F
前置机构中做简单运动的构件与后置机构的 原动件连接。 原动件连接。
Z1
B C
Z2
A D
II型串联组合 II型串联组合
前置机构中做复杂运动的构件与后置机构的 原动件连接。 原动件连接。
组合实例: 组合实例:
C B
减少连杆机构的速度
A D
z2
B
A
改变滑块的运动规律
C
D
第四节 计
1、选定附加机构与基础机构,确定附加机构 选定附加机构与基础机构, 与基础机构之间的连接方法。 与基础机构之间的连接方法。或者附加机构的 输出构件与基础机构的哪一个构件连接。 输出构件与基础机构的哪一个构件连接。 2、II型叠加组合机构中,动力源安装在基础 II型叠加组合机构中, 型叠加组合机构中 机构的可动构件上, 机构的可动构件上,驱动附加机构的一个可动 构件,按附加机构数量依次连接即可。 构件,按附加机构数量依次连接即可。
2、附加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, 动或两个输出运动简便易行,工程中的应用最 为广泛。 为广泛。 3、附加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 构件和一个输出构件, 入构件。 入构件。
C
I 型封闭组合机构
D A B F
III 型封闭组合机构
2、机构的叠加组合分类
输入 附加机构
1)
基础机构 输出
I型叠加机构 I型叠加机构
输入 附加机构
输出
2)
基础机构 输入
II型叠加机构 II型叠加机构
I型叠加机构 1) I型叠加机构
B C
附加机构
基础机构
机构组合创新设计案例
机构组合创新设计案例你有没有过这样的烦恼?想养些花花草草让家里有点生机,可老是忘记给它们浇水,结果花花草草们都变得无精打采的。
我就有过这样的经历,不过后来我灵机一动,搞了个超酷的自动浇花机构组合,现在我的花们都活得可滋润啦!一、整体构思我先想啊,这个自动浇花装置得有个能储存水的地方,就像个小水库一样。
然后呢,得有办法让水按照我想要的速度和量流到花盆里。
再就是,这个装置得知道什么时候该浇水,什么时候不该浇。
二、机构选择与组合1. 水箱储存水源的“大胃王”我找了个大塑料桶,这就是我的水箱啦。
它就像一个耐心等待的大水怪,默默地储存着足够的水。
这个塑料桶很普通,就是家里以前装东西剩下的,不过它的容量还挺大的,能装个十几升水呢。
2. 滴灌管精准送水的“小细管”滴灌管是这个组合里很关键的部分。
我在网上买了一些便宜的滴灌管,这些小细管就像一个个小吸管。
我把滴灌管的一端连接到水箱的底部,另一端呢,就放在花盆里。
滴灌管上有很多小小的滴头,水就会一滴一滴地从这些滴头里流出来,这样就能很精准地控制浇到花盆里的水量了。
就好像每个滴头都是一个小小的水龙头,而且是那种超级节约的水龙头。
3. 定时器聪明的浇水“小管家”这可是个很智能的家伙。
我买了一个简单的电子定时器,它可以设定在每天的某个时间打开和关闭水流。
比如说,我设定它每天早上8点开始浇水,每次浇水10分钟。
这样,不管我在不在家,这个定时器就像一个小管家一样,到点了就会让水从水箱通过滴灌管流到花盆里。
这个定时器就像一个会看时间的小精灵,让整个浇花过程变得井井有条。
4. 水位传感器警惕的“水侦探”(可选)为了防止水箱里的水没了我还不知道,我还加了个水位传感器。
这个水位传感器就像一个潜伏在水箱里的水侦探。
当水箱里的水位低到一定程度的时候,它就会发出信号。
我把这个信号连接到一个小灯上,当灯亮的时候,我就知道该给水箱加水了。
不过这个部分相对来说比较高级一点,如果不想那么复杂,也可以时不时自己去看看水箱的水位。
第五章-机构组合原理与创新
图中蜗杆机构
是二自由度蜗
杆,可以使蜗l
轮的转速随蜗
杆的移动方向
而变化
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4、 复合式组合机构应用实例
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4.4 叠加式机构组合与创新
一、叠加式机构组合原理与创新
推杆行程增大几倍,而凸轮
压力角仍可控制在华许中用农范业大围学。
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BC=2AB,Z2/Z1=4/5时 的运动线图
齿轮—连杆机构组合,AB为
原动件,中心轮1为输出件,
1可以步进运动,并且在开始
和结束时有小副逆华转中。农业大学
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4.3 复合式机构组合与创新
一、复合式机构组合原理与创新
一个两自由度机构中的两个输入构件或两个输出构件 或一个输入构件和一个输出构件用单自由度的机构连 接起来,形成一个单自由度的机构系统,称为复合式 连接。
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3、 应用实例分析
例1:
自动上料机串联机构, 试分析其串联形式
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机构组合创新设计方法
通过机构组合创新设计,实现家用机器人的智能化、人性化,提升家庭生活的便利性和 舒适性。
智能家居系统设计
利用机构组合创新设计,开发高效、稳定的智能家居系统,实现家庭生活的智能化和节 能化。
05
机构组合创新设计的挑战 与展望
技术挑战
技术复杂度
机构组合创新设计涉及多种技术的集成,包括机械、电子、控制 等多个领域,需要具备跨学科的知识和技能。
详细描述
美学性原则要求在机构组合创新设计中,注重机构的外观和整体视觉效果。通过对机构的结构、线条 、色彩等方面的合理设计,使机构不仅具备功能性和稳定性,还能够符合人们的审美观念。这有助于 提高产品的市场竞争力,满足消费者对美的追求。
人性化原则
总结词
机构组合创新设计应关注人性化需求,提高 产品的易用性和舒适度。
详细描述
人性化原则要求在机构组合创新设计中充分 考虑人的因素,提高产品的易用性和舒适度 。这包括优化操作界面、简化操作流程、提 供适宜的人机交互方式等,使产品更加符合 人的生理和心理需求。通过人性化的设计, 可以提高产品的用户体验,增强用户对产品 的信任和满意度。
03
机构组合创新设计的方法 与流程
降低成本
通过机构组合创新设计,可以 实现模块化设计和标准化生产 ,降低生产成本和维护成本。
促进可持续发展
机构组合创新设计能够实现资 源的优化配置和循环利用,降 低能源消耗和环境污染,促进
可持续发展。
机构组合创新的历史与发展
历史回顾
机构组合创新设计的历史可以追溯到古代的机械装置和工艺 制作。随着工业革命的兴起和现代科技的进步,机构组合创 新设计得到了广泛的应用和发展。
评估与反馈
性能测试
第五章-机构组合原理与创新
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3)前置机构为齿轮机构
齿轮机构
连杆机构
齿轮机构 齿轮机构 齿轮机构
凸轮机构 齿轮机构 槽轮机构
齿轮机构 华中棘农轮业大机学构
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2、 II型串联
II型串联机构一般利用连杆机构中的连杆或周转轮系 中的行星齿轮作为前置机构的输出构件,利用联接 处的特殊轨迹,使输出件实现所需要的运动规律。
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王树王树才才
作业:1)利用机构组合创新原理,对导杆式牛头刨床提出改进方案
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机构的叠加组合示意图
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机构叠加组合一般各子机构设计成单自由度机构, 便于控制,实现水平移动一般采用油缸、气缸,齿 轮齿条、履带传动等,实现垂直移动一般采用油缸、 气缸,X型连杆机构、螺旋机构等,实现转动一般 采用齿轮机构、带、链等绕性传动等,实现平面运 动常采用平行四边形导引机构等
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2、 II 型复合式组合机构
II 型复合式机构组合属于构件并接式组合, 基本机构与两个附加机构联接。
第五章 机构的组合与创新设计
• 该机构可设计出理想的电风扇,扇叶转数可通过电动机调 速调整。附加机构的机架(基础机构的系杆)转动速度为
n1: 电动机转数 nH: 系杆转数
• 调整齿轮的齿数可改变附加机构机架的转数。
3、组合示例(I型)
齿轮机构 附加机构 基础机构 连杆机构
常用电风扇 的机构简图
齿轮机构 附加机构
基础机构 齿轮机构
7 试对图示电动玩具马的传动机构进行分析
解:机构为叠加组合方式。 (曲柄滑块+两杆机构)
机构由曲柄摇块机构 ABC 安装在 两杆机构的转动构件 4上组合而成。 机构工作时分别由转动构件 4和曲 柄 1输入转动,致使马的运动轨迹 M 是旋转运动和平面运动的叠加 (实现马的俯仰和升降即跳跃),以两 杆机构作为基础机构使马作前进 运动,三种运动形态合成马飞奔 前进的运动形态。
5 试对图示V形发动机的双曲柄滑块机构进行分析
解:机构为并联组合方式。 (曲柄滑块+曲柄滑块机构) 两个汽缸作V形布置,它们的 轴线通过曲柄回转的固定轴 线,当分别向两个活塞输入 运动时,曲柄可实现无死点 的定轴回转运动,并且还具 有良好的平衡、减振作用。
6 试对图示活塞机的齿轮连杆机构进行分析
解:机构为II型并联方式。 (曲柄滑块+曲柄滑块机构) 图示机构是两个曲柄滑块机构 ABE和 CDE的并联组合,同时与相啮合的齿 轮机构进行连接。机构构件长度满足 AB=CD,BE=DE, 同时两齿轮的分度圆 直径相等。 AB 和 CD 与气缸的轴线形 成的夹角相等且对称分布。齿轮转动 时,活塞将沿气缸内壁作往复移动。 若机构中的两齿轮和两连杆的质量分 别相等,则气缸壁上将不会受到因构 件的惯性力而引起的动压力。
转动导杆槽轮机构
凸轮槽轮机构
机构的串联组合与创新设计
与创新设计前一个机构的输出构件与后一个机构的输入构件刚性连接在一起,称为串联组合。
基本概念1前一个机构称为前置机构,后一个机构称为后置机构。
组成2前置机构和后置机构都是单自由度机构。
特征3根据参与组合的前、后机构连接点的不同,可分为两种串联组合方法。
分类4连接点选在作简单运动的构件(一般为连架杆)上称为Ⅰ型串联;机构的串联组合框图前置机构后置机构I型串联分类4连接点选在作复杂平面运动的构件上,称为Ⅱ型串联。
机构的串联组合框图前置机构后置机构II型串联设计要点是二机构连接点的选择Ⅰ型串联机构组合示例55组合示例Ⅱ型串联机构1实现后置机构的速度变换实现后置机构速度变换的串联组合示例1实现后置机构的速度变换实现后置机构速度变换的串联组合示例实现后置机构的速度变换1什么机构适合做实现速度变换的前置机构?链传动机构带传动机构齿轮机构实现后置机构的运动变换2改变后置机构运动规律的串联组合示例铰链机构与滑块机构的串联2实现后置机构的运动变换导杆机构与滑块机构的串联改变后置机构运动规律的串联组合示例3在满足运动要求的前提下,运动链尽量短降低系统的机械效率, 运动链过长增大传动误差按组合框图由左向右进行,即先分析运动已知的基本机构,再分析与其串联的下一个基本机构。
分析顺序按框图由右向左进行,即先根据工作对输出构件的运动要求设计后一个基本机构,然后再设计前一个基本机构。
设计顺序谢谢观看。
机构组合创新设计方法及其实例(ppt 16页)
谢 谢!
Thank you
在我的印象里,他一直努力而自知,每天从食堂吃饭后,他总是习惯性地回到办公室看厚厚的专业书不断提升和充实自己,他的身上有九零后少见的沉稳。同事们恭喜他,大多看 到了他的前程似锦,却很少有人懂得他曾经付出过什么。就像说的:“如果这世上真有奇迹,那只是努力的另一个名字,生命中最难的阶段,不是没有人懂你,而是你不懂自已。” 而他的奇迹,是努力给了挑选的机会。伊索寓言中,饥饿的狐狸想找一些可口的食物,但只找到了一个酸柠檬,它说,这只柠檬是甜的,正是我想吃的。这种只能得到柠檬,就说 柠檬是甜的自我安慰现象被称为:“甜柠檬效应”。一如很多人不甘平庸,却又大多安于现状,大多原因是不知该如何改变。看时,每个人都能从角色中看到自已。高冷孤独的安 迪,独立纠结的樊胜美,乐观自强的邱莹莹,文静内敛的关睢尔,古怪精灵的曲筱绡。她们努力地在城市里打拼,拥有幸或不幸。但她依然保持学习的习惯,这样无论什么事她都 有最准确的判断和认知;樊胜美虽然虚荣自私,但她努力做一个好HR,换了新工作后也是拼命争取业绩;小蚯蚓虽没有高学历,却为了多卖几包咖啡绞尽脑汁;关睢尔每一次出镜 几乎都是在房间里戴着耳机听课,处理文件;就连那个嬉皮的曲筱潇也会在新年之际为了一单生意飞到境外……其实她们有很多路可以走:嫁人,啃老,安于现状。但每个人都像 个负重的蜗牛一样缓缓前行,为了心中那丁点儿理想拼命努力。今天的努力或许不能决定明天的未来,但至少可以为明天积累,否则哪来那么多的厚积薄发和大器晚成?身边经常 有人抱怨生活不幸福,上司太刁,同事太蛮,公司格局又不大,但却不想改变。还说:“改变干嘛?这个年龄了谁还能再看书考试,混一天是一天吧。”一个“混”字就解释了他 的生活态度。前几天我联系一位朋友,质问为什么好久不联系我?她说自已每天累的像一条狗,我问她为什么那么拼?她笑:“如果不努力我就活得像一条狗了。”恩,新换的上 司,海归,虽然她有了磨合几任领导的经验,但这个给她带来了压力。她的英语不好,有时批阅文件全是大段大段的英文,她心里很怄火,埋怨好好的中国人,出了几天国门弄得 自己像个洋鬼子似的。上司也不舒服,流露出了嫌弃她的意思,甚至在一次交待完工作后建议她是否要调一个合适的部门?她的脸红到了脖子,想着自己怎么也算是老员工,由她 羞辱?两个人很不愉快。但她有一股子倔劲,不服输,将近40岁的人了,开始拿出发狠的学习态度,报了个英语培训班。回家后捧着英文书死啃,每天要求上中学的女儿和自己英 语对话,连看电影也是英文版的。功夫不负有心人,当听力渐渐能跟得上上司的语速,并流利回复,又拿出漂亮的英文版方案,新上司看她的眼光也从挑剔变柔和,某天悄悄放了 几本英文书在她桌上,心里突然发现上司并没那么讨厌。心态好了,她才发现新上司的优秀,自从她来了后,部门业绩翻了又翻,奖金也拿到手软,自己也感觉痛快。她说:这个 社会很功利,但也很公平。别人的傲慢一定有理由,如果想和平共处,需要同等的段位,而这个段位,自己可能需要更多精力,但唯有不断付出,才有可能和优秀的人比肩而立。 人为什么要努力?一位长者告诉我:“适者生存。”这个社会讲究适者生存,优胜劣汰。虽然也有潜规则,有套路和看不见的沟沟坎坎,但一直努力的人总会守得云开见月明。有 些人明明很成功了,但还是很拼。比如剧中的安迪,她光环笼罩,商场大鳄是她的男闺蜜,不离左右,富二代待她小心呵护,视若明珠,加上她走路带风,职场攻势凌历,优秀得 让身边人仰视。这样优秀的人,不管多忙,每天都要抽出两个小时来学习。她的学习不是目的,而是能量,能让未来的自己比过去更好一些。现实生活中,努力真的重要,它能改 变一个人的成长轨迹,甚至决定人生成败。有一句鸡汤:不着急,你想要的,岁月都会给你。其实,岁月只能给你风尘满面,而希望,唯有努力才能得到!9、懂得如何避开问题的 人,胜过知道怎样解决问题的人。在这个世界上,不知道怎么办的时候,就选择学习,也许是最佳选择。胜出者往往不是能力而是观念!在家里看到的永远是家,走出去看到的才 是世界。把钱放在眼前,看到的永远是钱,把钱放在有用的地方,看到的是金钱的世界。给人金钱是下策,给人能力是中策,给人观念是上策。财富买不来好观念,好观念能换来 亿万财富。世界上最大的市场,是在人的脑海里!要用行动控制情绪,不要让情绪控制行动;要让心灵启迪智慧,不能让耳朵支配心灵。人与人之间的差别,主要差在两耳之间的 那块地方!人无远虑,必有近忧。人好的时候要找一条备胎,人不好的时候要找一条退路;人得意的时候要找一条退路,人失意的时候要找一条出路!孩子贫穷是与父母的有一定 的关系,因为他小的时候,父母没给他足够正确的人生观。家长的观念是孩子人生的起跑线!有什么信念,就选择什么态度;有什么态度,就会有什么行为;有什么行为,就产生 什么结果。要想结果变得好,必须选择好的信念。播下一个行动,收获一种习惯;播下一种习惯,收获一种性格;播下一种性格,收获一种命运。思想会变成语言,语言会变成行
第12章知识资料机构组合与创新设计(2)
一、基本要求 二、基本概念和基础知识 三、学习重点及难点 四、例题精选 五、试题自测及答案
一、基本要求
1 . 了解基本机构的概念、类型及其运动特性。 2 . 了解机构组成原理与机构创新设计。 3 . 了解机构组合方法(串联组合、并联组合、叠
加组合、封闭组合)与创新设计。
机构的串联组合
前一个机构的输出构件与后一个机构的输入 构件刚性连接在一起,称之为串联组合。前一 个机构称为前置机构,后一个机构称为后置机 构。其特征是前置机构和后置机构都是单自由 度机构。机构串联组合的目的主要是改变后置 机构的运动速度或运动规律。
机构的并联组合
若干个单自由度的基本机构的输入构件连接在 一起,保留各自的输出运动;或若干个单自由度机 构的输出构件连接在一起,保留各自的输入运动; 或有共同的输入构件与输出构件的连接,称为并行 连接。其特征是各基本机构均是单自由度机构。并 联组合的目的主要是改变机构的动力性能,有时也 用于实现运动的分解或运动的合成。
第三套机构是由7-8-9-10组成的液压 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。
五、试题自测及答案(1、2、3、4)
1. 试对图示牛头刨床导杆机构的组合方式进行分析。
解
图示牛头刨床的导杆机构为机构的串联组合方式,前置机构 为转动导杆机构,输出杆BE作非匀速运动,从而使从动件4 实现近似匀速往复移动。其中转动导杆机构ABD为前置子机 构,曲柄1为主动件,绕固定轴A匀速转动,使该机构的从动 件2输出非匀速转动。
把各种II级杆组和III级杆组连接到原动件和机 架上,可以组成简单机构;再把各种II级杆组和 III级杆组连接到简单机构的从动件上,可以组成 复杂的机构。依此类推,可以组成各种各样的、 能实现不同功能目标的新机构。
机构的叠加组合与创新设计
与创新设计机构叠加组合是指在一个机构的可动构件上再安装一个以上的机构的组合方式。
基本概念1把支承其他机构的机构称为基础机构,安装在基础机构可动构件上的机构称为附加机构。
2分类Ⅰ型叠加组合 Ⅱ型叠加组合机构的叠加组合框图分类2I型叠加机构 此组合中,驱动力作用在附加机构上(或者说主动机构为附加机构/或由附加机构输入运动)。
附加机构在驱动基础机构运动的同时,也可以有自己的运动输出。
2分类附加机构和基础机构分别有各自的动力源(或有各自的运动输入构件),最后由附加机构输出运动。
II型叠加机构组合示例3行星轮系机构蜗杆传动机构I型叠加机构轮系系杆上叠加蜗杆机构该机构可设计出理想的电风扇,扇叶转数可通过电动机调速调整。
附加机构的机架(基础机构的系杆)转动速度为14231n z z z z n H调整齿轮的齿数可改变附加机构机架的转数。
组合示例3常用电风扇的机构简图Ⅰ型叠加组合连杆机构齿轮机构组合示例3双重轮系机构组合示例3户外摄影车机构II型叠加组合ABCDCDEF AD 缸2缸1组合示例3机构的叠加组合方法机械手机构II型叠加组合组合示例3主要功能是实现特定的输出,完成复杂的工艺动作。
驱动在附加机构上,各机构之间的运动有一定的影响。
I型叠加组合有各自的驱动,各机构的运动关系是相互独立的,常见于各种机械手。
II型叠加组合组成3套液压摆缸机构:1-2-3-4、4-5-6-7、7-8-9-10液压挖掘机机构关系连接位置分别为4和7输入运动3套液压缸工作机构叠加组合的概念明确,思路清晰。
确定附加机构与基础机构之间的运动传递,或者附加机构的动力源安装位置。
输出构件与基础机构的哪一个构件连接。
叠加创新实例实现天线空间全方位转动任务需求单自由度的平面机构难以实现分析用叠加组合构思附加机构绕水平轴旋转,基础机构绕垂直轴旋转具体叠加创新实例全方位空间转动的天线可实现复杂的运动要求机构的传力功能较好叠加组合优缺点可减少传动功率但设计构思难度较大谢谢观看。
机构的组合与创新设计方案
机构的组合与创新设计方案机构的组合与创新设计方案一、引言当今社会,各行各业都在不断变革与创新,组织机构也不例外。
传统的组织机构已经不能满足现代企业的发展需求,需要通过组合和创新来提升整体效能。
本文将就机构的组合与创新设计方案展开探讨。
二、机构的组合机构的组合是指将不同的部门、团队或组织结构进行合理的组合,形成一个协同工作的整体。
通过机构的组合,可以提高工作效率,优化资源配置,实现更好的协作与协调。
1. 组织结构的优化传统的组织结构通常是以部门为基础,各个部门相对独立,沟通成本高、反应迟缓。
而现代企业可以尝试将各个部门进行横向合作,形成跨部门团队,实现信息与资源的共享,提高反应速度与决策效率。
2. 形成项目团队在特定的项目中,可以通过组建一个专门的项目团队来解决问题或实施某项工作。
项目团队由不同部门的成员组成,集结了各方面的专业知识和技能,可以更好地应对复杂的工作内容和多变的需求。
3. 实践多元化的领导和管理模式传统的组织机构通常采用的是垂直式的领导和管理模式,一个领导负责一个团队。
而现代企业可以尝试引入多元化的领导和管理模式,采用分散式领导和管理,将决策权下放到更低的层级,提高组织的灵活性和适应性。
三、机构的创新设计方案机构的创新设计方案是指通过创新的机构设计,打破传统束缚,提高组织的创造力和创新能力。
以下是几个机构的创新设计方案的案例:1. 拆分与整合通过拆分一些原有的大部门,将其细化为更小的团队,提高工作效率和协作能力。
同时,通过整合一些类似的小团队,形成更大的团队,提高规模效应和创新能力。
2. 引入弹性组织弹性组织是一种以项目为中心的组织形式,强调员工的自我管理和自我组织能力。
员工可以根据项目需求自由组建团队,进行项目实施,增强员工的主动性和创造力。
3. 探索平台式组织平台式组织强调的是共享和开放,通过建立一个共同平台,将内外部资源集成,激发创新活力。
员工可以在平台上进行自主创业和项目合作,实现资源共享和优势互补。
机械创新第五章 机构组合与创新设计
从动构件组:F=0
再拆成更简单的F=0的杆组
◆定义:把机构中最后不能再拆的自由度为零的构 件组称为机构的基本杆组。
◆ 基本杆组的分类
对于全低副的杆组: n个构件、pl个低副
杆组应该满足的条件条件:
3 n 2 pl 0 2 n pl 3
n和pl为整数 n=2,4,6…
3 Pl n 2
运动副数
n 2, Pl 3
n 4, Pl 6 n 6, Pl 9
●●●●●●
构件数
讨论各基本杆的几种情况:
(1) n=2, pl =3的双杆组:又叫Ⅱ级杆组
常见Ⅱ级杆组的形式有 5 种(应用最广且最简单)
内接副—— 连接杆组内部构件的运动副
外接副—— 与杆组外部构件连接的运动副
Ⅱ级杆组
2.机构的组成原理
◆机构组成原理:任何机构都是由若干个基本杆组 依次连接于原动件和机架上所组成的系统。
机构=基本机构+基本杆组
牛头刨床的组合过程
◆机构命名方式:
按所含最高杆组级别命名,如 Ⅱ 级机构, Ⅲ 级机构等。(Ⅰ级机构:只由机架和原动件组成的
机构。例:杠杆机构、斜面机构)
◆ 机构创新设计应遵循的原则
◆ 结构分析的过程 把机构分解为基本杆组、机架和原动件。
◆ 机构结构分析步骤 1、正确计算机构的自由度; 2、根据机构拆分原则进行拆分 3、最后定出机构的级别。
★确定机构级别
解:该机构无虚约束和局部自由度 F=3×5-2×7=1 该机构为II级机构
二、杆组的基本类型 (一)II级杆组的类型
Ⅱ级杆组结构形式
§5-2 基本机构及其组合的概念
•
机构是机器中执行机械运动的主体装置,机构的类型与复 杂程度与机器的性能、成本、制造工艺、使用寿命、工作可 靠性等有密切关系。因此机构的设计在机械设计的全过程中 占有极其重要的地位。工程中的实用机械,很少由一个简单 的基本机构组成,大都由若干个基本机构通过各种连接方法 组合而成的一个机构系统组成。
机构组合设计与创新
第五节 叠加式(装载式)机构组合
将一个机构安装在另一机构的某个运动 构件上的组合形式,称为叠加式机构组 合,其输出运动是若干个机构输出运动 的合成。叠加式机构组合的主要功能, 是实现特定的输出,完成复杂动作。
叠加式机构组合两种方式
一种为运动独立式 一种为运动相关式
1 运动独立式
运动独立式,即各机构的运动关系是相 互独立的,其最后一个子机构往往动作 要求比较复杂,有搬运、夹持、抓取等, 可采用的机构类型较多,如连杆机构、 齿轮机构、液压机构、挠性件机构等, 常见于各种机械手。
各个基本机构具有各自的输入构件,而有共同 的输出构件则为I型并联;
各个基本机构有共同的输入与输出构件则为Ⅱ 型并联;
各个基本机构有共同的输入构件,但却有各自 的输出构件则为Ⅲ型并联。
并联式机构组合的特点是运动并行传递。
I型并联(不同输入,相同输出)
简单型并联式机构组合,要求并联的两 个子机构类型、形状和尺寸完全相同, 并对称布置。它主要用于改善机构的受 力状态、动力特性、自身的动平衡,解 决机构运动中的止点问题及输出运动的 可靠性等问题。
缝纫机
惯性筛
浇铸系统
电影放映机的卷片机构
第二节 机构串联组合
串联式机构组合是指若干个单自由度的 基本机构A、B、C……顺序联接,每一个 前置机构的输出运动是后置机构的输入。
两种类型
联接点可以设在前置机构中作简单运动 的连架杆上,称其为Ⅰ型串联;
联接点也可以设在前置机构中作平面复 杂运动的构件上,称作Ⅱ型串联。
思考
对用四杆机构做前置机构的串联机构, 怎样是 组合
为什么这 样组合?
思考
普通槽轮机构的缺陷?
有何 危害 槽轮是变速的
机构的并联组合与创新设计
与创新设计1基本概念若干个单自由度基本机构的输入构件连接在一起,保留各自的输出运动;或若干个单自由度机构的输出构件连接在一起,保留各自的输入运动;或有共同的输入构件与输出构件的连接,称为并行连接。
根据并联机构输入与输出特性的不同,分为三种并联组合方法。
分类2各机构有共同的输入件,保留各自的输出运动的连接方式,称为Ⅰ型并联;I型并联机构并联组合框图各机构有各自的输入件,保留相同输出运动的连接方式,称为Ⅱ型并联分类2各机构有共同的输入运动和共同的输出运动的连接方式,称为Ⅲ型并联。
Ⅱ型并联机构并联组合框图Ⅲ型并联机构并联组合框图3组合示例Ⅰ型并联组合3组合示例Ⅰ型并联组合组合示例3Ⅱ型并联组合Ⅲ型并联组合示意图串联机构组合的目的主要是改变后置机构的运动速度或运动规律并联机构的组合目的主要是改变机构的动力性能,有时也用于实现运动的分解或运动的合成。
并联组合的基本原则1.对称并联相同机构实现机构的平衡2.实现运动的分解与合成3.改善机构受力状态4.同类机构或不同类机构都可以并联组合1对称并联相同机构,实现机构的平衡通过对称并联同类机构,可以实现机构惯性力的部分平衡与完全平衡。
利用I型并联组合可实现此类目的。
2实现运动的分解与合成I型并联组合可以实现运动的分解,II型并联组合可以实现运动的合成。
改善机构受力状态(1/2)3III型并联组合机构可使机构的受力状况大大改善,因而在冲床、压床机构中得到广泛的应用。
插入动画改善机构受力状态(2/2)3三个平动齿轮共同驱动一个外齿轮减速输出,不但增加了运动平稳性,而且改善了传力性能。
4同类机构也可以并联组合,不同类机构也可以并联组合为并联组合的设计提供了广泛的应用前景。
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三、机构的反馈组合
特点:一个多自由度机构作为基础机构,此构件中一个输入构件的 运动是通过一个单自由度附加机构从基础机构的输出构件反馈而得 一个单自由度的附加机构封闭基础机构的一个输入和输出运动。
四、机构叠加组合原理
机特点:是指在一个机构装在另外一个机构上,两机构各 自完成自己的运动,其叠加运动是所要求的输出运动副。把支 撑其它机构的机构称为基础机构,安装在基础机构可动构件上 面的机构称为附加机构。
一、机构的串联组合
前一个机构的输出构件与后一个机构的输入构件联接在一起,称之
为串联组合。起主要作用的机构称为基础机构,另一个机构称为附加机
构。其特征是基础机构和附加机构都是单自由度机构,组合后各机构的
特征保持不变。
机构1
机构2
基础机构
附加机构
串联机构示意图
连杆机构的组合
二、 机构的并联组合
特征:多自由度机构作为基础机构,在输入端接入若干单自由度机构(附 加机构)。 各机构有共同的输入运动和共同的输出运动
第一节 机构的组合方式
运动形态和运动轨迹的变换: 曲柄摇杆机构、曲柄滑块机 构、曲柄摇块机构、双曲柄机构、双摇杆机构、正弦机构、正切 杆机构、转动导杆机构、摆动导杆机构、平行四边形机构等
运动速度的变换:圆柱齿轮机构、圆锥齿轮机构、蜗杆蜗轮 机构等齿轮机构、带传动机构、链传动机构等
运动规律的变换:凸轮机构 运动中动、停的运动变换:棘轮机构、槽轮机构 转动到移动的运动变换:螺旋机构
第二节 创ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ方法简介
1、分析综合法 2、联想法 3、还原法 4、仿真与变异法 5、思维扩展法
1.传动系统(以调速为主)中的机构组合
(
带传动机构
电机
螺旋传动机构
齿轮机构的组合
带传动、螺旋传动机构与齿轮机构的组合
2.工作执行机构系统的组合设计
牛头刨床的机械运动简图
平压模切机的机构运动简图
组合方式:串行联接、并行联接、封闭式联接、 叠加联接等
一、机构的串联组合 二、机构的并联组合 三、机构的反馈组合 四、机构叠加组合原理(运载)