第9章 组合机构

特征: ▲基础机构为二自由度机构； ▲附加机构为单自由度机构； ▲组合机构为单自由度机构。
作者潘存云
组合机构 结构类型
串联式 并联式 封闭式 装载式 (叠加)
装载式组合机构由叠加方 法组合而成。后一个机构 的运动是在前一个机构运 动的基础上叠加而成。
特征: 组合结构按层次叠加。
作者潘存云
9－2 组合机构的设计 基础机构━━自由度大于1的基本机构 附加机构━━约束（或封闭）基础机构的机构。 设计内容：
潘存云教授研制
改变四杆机构各杆的尺寸，或改变两齿轮的齿 数，可使定轴齿轮获得各种不同的运动规律。
作者潘存云
潘存云教授研制
具有较长时间近似停歇的往复 运动的行星齿轮—连杆机构
作者潘存云
应用案例： ▲冲床的间歇送料机构； ▲轧钢厂成品冷却车间的钢材送进机构； ▲糖果包装机的走纸； ▲送糖条等机构 需要实现短暂停歇的间歇运动。
O 1 e 2 e’ 3 4 t
实现两次折返的连杆—连杆机构
作者潘存云
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钉扣机针杆传动机构 连杆—连杆机构
作者潘存云
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结构特点：
丝织机开口机构 连杆—连杆机构
两个摇杆滑块机构并联组合，共同连接于曲柄摇杆
机构上。
作者潘存云
应用实例：简易牛头刨床、插床和小型冲床。
作者潘存云
9－3 联动凸轮组合机构 在自动机床中，常采用由两个凸轮机构组成的联 动凸轮组合机构。通过两凸轮的相互协调配合，可控 制从动件在x和y方向的运动，从而能精确实现预定要 求的运动轨迹。
实现任意轨迹的联动凸轮机构
作者潘存云
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应用实例
小型电影放映机抓片机构
作者潘存云
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饼干、香烟等包装机中推包机构 采用的凸轮—连杆组合机构
作者潘存云
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压砖成型机中的 凸轮—连杆组合机构
作者潘存云
原动件
9－6 齿轮-连杆组合机构
差动轮系 F=2
齿轮-连杆机构能实 现较复杂的运动规
连杆机构 F=1
律和轨迹，且制造 方便，是应用最广 泛的一种组合机构
在设计这种组合机构时，可先根据实际情况初步 选定机构中各参数的值，然后进行运动分析，当 不满足预期的运动规律时，可对机构的某些参数 进行适当调整。
应用实例
圆珠笔芯装配线上矩形轨迹自动送料机
作者潘存云
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9－4 凸轮-齿轮组合机构 应用凸轮—齿轮组合机构可使从动件实现多种复 杂的运动规律： ▲可使从动件具有任意停歇时间的间歇运动； ▲当输入轴作等速转动时，输出轴可按一定的规律 作周期性的增速、减速、反转和步进运动； ▲以及实现机械传动校正装置中所要求的一些特殊 规律的补偿运动等。
作者潘存云
串联式 ━━若干个单自由度的基
组合机构 结构类型
并联式 封闭式 装载式
本机构的输入(或输出)构件 连接在一起，保留各自的 输出(或输入)运动；或有共 同的输入构件与输出构件
特征:
的连接。
各基本机构均是单自由度机构。
作者潘存云
组合机构 结构类型
串联式 并联式 封闭式 装载式
封闭式组合机构由复合方 法组合而成。利用单自由 度基本机构去封闭一个双 自由度的基本机构。
第9章 组合机构
9－1 机构的组合方式及类型 9－2 组合机构的设计 9－3 联动凸轮组合机构 9－4 凸轮-齿轮组合机构 9－5 凸轮-连杆组合机构 9－6 齿轮-连杆组合机构 9－7 连杆-连杆组合机构 9－8 组合机构应用举例
作者潘存云
9－1 机构的组合方式及类型
运动形式简单，难以满足复杂运动要求
叠加式组合
I 附加机构
O
在一个基本机构的基 础上再附加一个以上 的基本机构。
基础机构
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CC 电机
D
蜗轮 BBBA AA
蜗蜗杆杆
风扇座
作者潘存云
组合机构 结构类型
串联式 ━━串联式组合机构是由 并联式 基本机构串联而成。 封闭式 装载式（叠加）
特征:
前一个基本机构的输出构件是后一个基本机构的 原动件。
相当于连架杆长度可变的曲柄摇杆机构
作者潘存云
潘存云教授研制
相当于曲柄长度可变的曲柄滑块机构
作者潘存云
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相当于连杆长度可变的曲柄滑块机构
作者潘存云
凸轮-连杆组合机构的设计
相当于连杆长度可变的曲柄滑块机构
作者潘存云
潘存云教授研制
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罐头筒封口中的凸轮-连杆组合机构
作者潘存云
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二、平板印刷机吸纸机构
作者潘存云
三、冲压机床上的自动送料机构
作者潘存云
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四、冲压机床上的自动送料机构 冲制薄壁零件冲床的冲压机构（齿轮—连杆组合机构）
作者潘存云
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本章重点
1、机构的组合方式及类型。 2、常用组合机构的运动特点。
作者潘存云
作者潘存云
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实现预定运动规律的 凸轮－齿轮组合机构
行星架H为主动件，太阳轮1为从动件，凸轮3固定不动，滚子4铰 接在行星齿轮2上并嵌在凸轮槽中。当行星架H等速回转时，凸轮 槽迫使行星轮2与行星架H之间产生一定的相对运动，从而使从动 轮1实现所需的运动规律。
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凸轮－齿轮组合机构
实现短暂停歇的齿轮—连杆组合机构
作者潘存云
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应用案例：印刷机械
行程放大的 齿轮—连杆组合机构
作者潘存云
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实现复杂预定轨迹的 齿轮—连杆组合机构
作者潘存云
应用案例：轧钢机
送料辊
轧钢机轧辊驱动装置 齿轮—连杆组合机构
作者潘存云
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△S
9－7 连杆-连杆组合机构 肥皂标签打印机构，连续 打印两次以获得清晰痕迹，它 还被用于制陶瓷铺面砖、耐火 S 砖等的机器中。
连杆机构
基本 机构
凸轮机构 齿轮机构 间歇运动机构
特点：
组合机构 ▲性能更完善 新机构 ▲运动形式多样
机构组 合方式
串联式组合 I 子机构1 并联式组合
复合式组合 ω
叠加式组合
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子机构2 O
作者ห้องสมุดไป่ตู้存云
机构组 合方式
串联式组合 并联式组合 I 复合式组合 叠加式组合
子机构1 子机构2
子 机O 构
转动导杆与曲柄滑块组合机构
作者潘存云
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9－8 一、钢板输送机
组合机构应用举例
组合机构能实现比基本机构更为复杂的传 动和引导功能。同时选定能实现的相应的 组合机构的类型，并根据要求的传动函数 或轨迹确定机构的尺度。
差动轮系
单级齿轮
齿轮—连杆 组合机构
曲柄摇杆
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钢板
动画
作者潘存云
适的多自由度基本机构； ▲然后分析该机构输出运动与输入运动之间的关系; ▲最后根据该多自由度机构的特点，选择和设计合
适的单自由度基本机构。
作者潘存云
封闭式组合机构设计步骤： ▲根据工作要求实现运动规律或轨迹，选择合适的2 自由度基础机构； ▲给定基础机构一个原动件的运动规律，并使该机构 的从动件按照预定的运动规律或轨迹运动，从而找出 基础机构中2个原动件之间的运动关系； ▲按此运动关系设计单自由度的附加机构，即可得到 满足工作要求的组合机构。
主动蜗杆1在等速转动的同时，又受凸轮2的控制作轴向移动， 适当选择凸轮的轮廓曲线，可使蜗轮3得到预期的运动规律。
作者潘存云
原动件
9－5 凸轮-连杆组合机构
连杆机构 F=2
凸轮机构 F=1
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等效于连架杆曲柄 或连杆长度可变的 四杆机构。 只要适当地设计凸 轮的轮廓曲线，就 可实现从动件的预 期运动。该类机构 广泛应用于纺织机 械和印刷机械中。
3
ω
ω
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附加机构Ⅰ 附加机构Ⅱ
差组动合轮机系构
作者潘存云
机构组 合方式
串联式组合 并联式组合 复合式组合 I 叠加式组合
子机构1
子机构2 O
▲一个基本机构去封闭一个双自由度机构; ▲几个串联机构去封闭多自由度机构。
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ω
作者潘存云
串联式组合
机构组 并联式组合
合方式 复合式组合
▲类型综合━━选择组合机构类型（组合方式）； ▲尺度综合━━确定基本机构各构件尺寸。
串联机构设计步骤： ▲根据工作情况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。
而各种基本机构的分析和设计方法同前。
作者潘存云
并联机构设计步骤： ▲首先根据工作要求实现运动规律或轨迹，选择合
作者潘存云
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齿轮加工机床中的误差校正机构
在此机构中，蜗杆1主动，如果因制造等原因，实际蜗轮副存在误差，使得从动件蜗轮2不可避免地产生运动误差，其运动输出精度达不到要 求，则可根据输出的误差，计算出与蜗轮2固装在同一轴上的凸轮2'的轮廓曲线。当此凸轮与蜗轮2一起转动时，将推动推杆 3移动，而推杆3 上齿条又推动齿轮4转动，齿轮4的转动则又通过差动机构K使蜗杆1得到一附加转动，从而使蜗轮2的输出运动得到校正