第六章 机构构型方案的创新设计
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后置机构 前置机构
连杆机构 凸轮机构 齿轮机构 槽轮机构
连杆机构 凸轮机构 齿轮机构
后置机构
前置机构
后置机构
双曲柄机构与槽轮机构的串联组合
后置机构 前置机构
前置机构
后置机构
牛头刨床导杆机构
毛纺针梳机导条机构
前置机构
后置机构
后置机构 前置机构
使位移增加的凸轮—连杆机构
凸轮—连杆糖果 包装机剪切机构
实现惯性力的部分或完全平衡。 2. 实现运动的分解与合成。I型并联组合可实现分流，II型并
联组合可实现运动的合成。 3. 改善受力状态。 4. 同类机构可以并联，不同类机构也可以并联。
第一节 机构的组合与创新
1.2.3. 机构的叠加
基本概念：
将一个或多个机构安装在另一个机构的某个 运动构件上的组合形式为叠加式机构组合，其 输出的运动是若干个机构输出运动的合成。
—
连 杆 齿 轮 机 构
飞 机 高 度 表
(一) Ⅱ型串联式组合
具有停歇的六杆机构 实现从动件两次动程的六杆机构
行星齿轮连杆机构
一般直线轨迹或圆弧曲线轨迹可使后置 子机构的输出构件实现运动的停歇，自交的 曲线轨迹可使后置于机械的输出构件实现两 个行程。
第一节 机构的组合与创新
➢ 串联组合的基本思路 串联组合的基本原则：
第一节 机构的组合与创新
双棘爪机构
活塞机的齿轮杠杆机构
曲柄滑块 曲柄滑块
曲柄滑块 曲柄滑块
第一节 机构的组合与创新
➢ 并联组合的基本思路
串联机构组合的目的：改变后置机构的运动速度或运 动规律。 并联机构组合的目的：用于实现运动的分解或运动的 合成，也可改变机构的动力性能。 并联组合的基本原则： 1. 对称并联相同的机构可实现机构的平衡。I型并联组合可
分类：根据参与组合的前后机构连接点的不同 进行划分。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。
连杆或行星轮
Ⅰ型串联
Ⅱ型串联
串联机构组合的示例 (一)I型串联组合
连杆机构
前置机构
连杆机构 凸轮机构 凸轮机构 齿轮机构 槽轮机构 棘轮机构 齿轮机构
第一节 机构的组合与创新
1.1 基本机构的应用：
（1）基本机构单独应用
（2）互不连接的基本机构 的组合
A 4 1B
2
3C
压片机
第一节 机构的组合与创新
1.1基本机构的应用：
（3）各基本机构互相连接的组合 串联组合、并联组合、叠加组合和封闭组合等。
基本机构的串联组合
基本机构的并联组合
第一节 机构的组合与创新
基础机构：支撑其它机构的基本机构。 附加机构：安装在基础机构可动构件上的机构。
分类一：叠加组合的运动关系有两种情况，一种是各机 构的运动关系是相互独立的称为运动独立式，常见于各 种机械手；另一种则是各机构之间的运动有一定的影响 称为运动相关式，如摇头电扇的传动机构。
第一节 机构的组合与创新
大家好
第五章 机构构型方案的创新设计
目录
第一节 新 第二节 异 第三节 设计
机构的组合与创 机构的演化与变 广义机构的创新
第一节 机构的组合与创新
为了实现复杂的运动与动作，机械常由简单的基 本机构组合而成。
机构的组合原理是指将几个基本机构按一定的 原则或规律组合成一个复杂的机构，这个复杂的 机构一般有两种形式，一种是几种基本机构融合 成性能更加完善、运动形式更加多样化的新机 构，被称为组合机构；另一种则是几种基本机构 组合在一起，组合体的各基本机构还保持各自特 性，但需要各个机构的运动或动作协调配合，以 实现组合的目的，这种形式被称作为机构组合。
第一节 机构的组合与创新
机构是机器中执行机械运动的主体装置
机
构
机器的性能
的
机器的成本
类
机器的制造工艺
型 和
机器的使用寿命 机器的工作可靠性
复
杂
机构的设计在机械设
程
计的整个过程中占有
度
举足轻重的地位
第一节 机构的组合与创新
任来自百度文库复杂的机构都是由基本机构组合而成的
基本机构：
1. 各类连杆机构 2. 凸轮机构 3. 齿轮机构 4. 间歇运动机构 5. 螺旋机构 6. 带传动机构 7. 摩擦轮机构
第一节 机构的组合与创新
➢ 串联组合的基本思路 串联组合的基本原则：
3、在满足运动要求的前提下， 运动链尽可能短。
第一节 机构的组合与创新
1.2.2 机构的并联组合 两个或多个基本机构并列布置，称为机构的并联组合。
Ⅰ型并联
Ⅱ型并联
Ⅲ型并联
并联式机构组合按输出运动性质可分为简单型和复杂型。
第一节 机构的组合与创新
1、实现后置机构的速度变换。
第一节 机构的组合与创新
➢ 串联组合的基本思路 串联组合的基本原则：
1、实现后置机构的速度变换。
第一节 机构的组合与创新
➢ 串联组合的基本思路 串联组合的基本原则：
2、实现后置机构的运动变换。 获得预期的运动轨迹。
曲柄滑块机构没有急回特性 串联了曲柄摇杆机构后有急回特性
实际工作中，是上述方式的组合。
第一节 机构的组合与创新
1.2.1机构的串联组合
概念：机构的串联组合是指若干个单自由度的 基本机构顺序联接在一起。前一个机构称为前 置机构，后一个机构称为后置机构。每一个前 置机构的输出运动是后置机构的输入。
第一节 机构的组合与创新
1.2.1 机构的串联组合
做往复直线运动或 定轴转动的构件
二 、 机 v形双缸发动机 构 并 联 组 合 的 示 例
襟翼操纵机构
第一节 机构的组合与创新
二 缝纫机针杆传动
、
机
构
并
联
组
合
的
示
例
摆动凸轮
曲柄滑块
钉扣机针杆传动
摆动导杆 曲柄滑块
第一节 机构的组合与创新
丝织机构开口机机构
冲压机的凸轮连杆机构
曲柄摇杆
摇杆滑块 摇杆滑块
移动从动件盘形凸轮 摆动从动件… 摆动滑块
1.1基本机构的应用：
（3）各基本机构互相连接的组合 串联组合、并联组合、叠加组合和封闭组合等。
第一节 机构的组合与创新
1.2 常用机构组合方法
常用的机构组合方式如下：
1. 利用机构的组成原理，不断连接各类杆组，组成复杂的 机构系统。
2. 按照串联规则组合基本机构，组成复杂的串联机构系统。 3. 按照并联规则组合基本机构，组成复杂的并联机构系统。 4. 按照叠加规则组合基本机构，组成复杂的叠加机构系统。 5. 按照封闭规则组合基本机构，组成复杂的封闭机构系统。 6. 上述方法的混合连接，可得复杂的机构系统。
连杆机构 凸轮机构 齿轮机构 槽轮机构
连杆机构 凸轮机构 齿轮机构
后置机构
前置机构
后置机构
双曲柄机构与槽轮机构的串联组合
后置机构 前置机构
前置机构
后置机构
牛头刨床导杆机构
毛纺针梳机导条机构
前置机构
后置机构
后置机构 前置机构
使位移增加的凸轮—连杆机构
凸轮—连杆糖果 包装机剪切机构
实现惯性力的部分或完全平衡。 2. 实现运动的分解与合成。I型并联组合可实现分流，II型并
联组合可实现运动的合成。 3. 改善受力状态。 4. 同类机构可以并联，不同类机构也可以并联。
第一节 机构的组合与创新
1.2.3. 机构的叠加
基本概念：
将一个或多个机构安装在另一个机构的某个 运动构件上的组合形式为叠加式机构组合，其 输出的运动是若干个机构输出运动的合成。
—
连 杆 齿 轮 机 构
飞 机 高 度 表
(一) Ⅱ型串联式组合
具有停歇的六杆机构 实现从动件两次动程的六杆机构
行星齿轮连杆机构
一般直线轨迹或圆弧曲线轨迹可使后置 子机构的输出构件实现运动的停歇，自交的 曲线轨迹可使后置于机械的输出构件实现两 个行程。
第一节 机构的组合与创新
➢ 串联组合的基本思路 串联组合的基本原则：
第一节 机构的组合与创新
双棘爪机构
活塞机的齿轮杠杆机构
曲柄滑块 曲柄滑块
曲柄滑块 曲柄滑块
第一节 机构的组合与创新
➢ 并联组合的基本思路
串联机构组合的目的：改变后置机构的运动速度或运 动规律。 并联机构组合的目的：用于实现运动的分解或运动的 合成，也可改变机构的动力性能。 并联组合的基本原则： 1. 对称并联相同的机构可实现机构的平衡。I型并联组合可
分类：根据参与组合的前后机构连接点的不同 进行划分。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。
连杆或行星轮
Ⅰ型串联
Ⅱ型串联
串联机构组合的示例 (一)I型串联组合
连杆机构
前置机构
连杆机构 凸轮机构 凸轮机构 齿轮机构 槽轮机构 棘轮机构 齿轮机构
第一节 机构的组合与创新
1.1 基本机构的应用：
（1）基本机构单独应用
（2）互不连接的基本机构 的组合
A 4 1B
2
3C
压片机
第一节 机构的组合与创新
1.1基本机构的应用：
（3）各基本机构互相连接的组合 串联组合、并联组合、叠加组合和封闭组合等。
基本机构的串联组合
基本机构的并联组合
第一节 机构的组合与创新
基础机构：支撑其它机构的基本机构。 附加机构：安装在基础机构可动构件上的机构。
分类一：叠加组合的运动关系有两种情况，一种是各机 构的运动关系是相互独立的称为运动独立式，常见于各 种机械手；另一种则是各机构之间的运动有一定的影响 称为运动相关式，如摇头电扇的传动机构。
第一节 机构的组合与创新
大家好
第五章 机构构型方案的创新设计
目录
第一节 新 第二节 异 第三节 设计
机构的组合与创 机构的演化与变 广义机构的创新
第一节 机构的组合与创新
为了实现复杂的运动与动作，机械常由简单的基 本机构组合而成。
机构的组合原理是指将几个基本机构按一定的 原则或规律组合成一个复杂的机构，这个复杂的 机构一般有两种形式，一种是几种基本机构融合 成性能更加完善、运动形式更加多样化的新机 构，被称为组合机构；另一种则是几种基本机构 组合在一起，组合体的各基本机构还保持各自特 性，但需要各个机构的运动或动作协调配合，以 实现组合的目的，这种形式被称作为机构组合。
第一节 机构的组合与创新
机构是机器中执行机械运动的主体装置
机
构
机器的性能
的
机器的成本
类
机器的制造工艺
型 和
机器的使用寿命 机器的工作可靠性
复
杂
机构的设计在机械设
程
计的整个过程中占有
度
举足轻重的地位
第一节 机构的组合与创新
任来自百度文库复杂的机构都是由基本机构组合而成的
基本机构：
1. 各类连杆机构 2. 凸轮机构 3. 齿轮机构 4. 间歇运动机构 5. 螺旋机构 6. 带传动机构 7. 摩擦轮机构
第一节 机构的组合与创新
➢ 串联组合的基本思路 串联组合的基本原则：
3、在满足运动要求的前提下， 运动链尽可能短。
第一节 机构的组合与创新
1.2.2 机构的并联组合 两个或多个基本机构并列布置，称为机构的并联组合。
Ⅰ型并联
Ⅱ型并联
Ⅲ型并联
并联式机构组合按输出运动性质可分为简单型和复杂型。
第一节 机构的组合与创新
1、实现后置机构的速度变换。
第一节 机构的组合与创新
➢ 串联组合的基本思路 串联组合的基本原则：
1、实现后置机构的速度变换。
第一节 机构的组合与创新
➢ 串联组合的基本思路 串联组合的基本原则：
2、实现后置机构的运动变换。 获得预期的运动轨迹。
曲柄滑块机构没有急回特性 串联了曲柄摇杆机构后有急回特性
实际工作中，是上述方式的组合。
第一节 机构的组合与创新
1.2.1机构的串联组合
概念：机构的串联组合是指若干个单自由度的 基本机构顺序联接在一起。前一个机构称为前 置机构，后一个机构称为后置机构。每一个前 置机构的输出运动是后置机构的输入。
第一节 机构的组合与创新
1.2.1 机构的串联组合
做往复直线运动或 定轴转动的构件
二 、 机 v形双缸发动机 构 并 联 组 合 的 示 例
襟翼操纵机构
第一节 机构的组合与创新
二 缝纫机针杆传动
、
机
构
并
联
组
合
的
示
例
摆动凸轮
曲柄滑块
钉扣机针杆传动
摆动导杆 曲柄滑块
第一节 机构的组合与创新
丝织机构开口机机构
冲压机的凸轮连杆机构
曲柄摇杆
摇杆滑块 摇杆滑块
移动从动件盘形凸轮 摆动从动件… 摆动滑块
1.1基本机构的应用：
（3）各基本机构互相连接的组合 串联组合、并联组合、叠加组合和封闭组合等。
第一节 机构的组合与创新
1.2 常用机构组合方法
常用的机构组合方式如下：
1. 利用机构的组成原理，不断连接各类杆组，组成复杂的 机构系统。
2. 按照串联规则组合基本机构，组成复杂的串联机构系统。 3. 按照并联规则组合基本机构，组成复杂的并联机构系统。 4. 按照叠加规则组合基本机构，组成复杂的叠加机构系统。 5. 按照封闭规则组合基本机构，组成复杂的封闭机构系统。 6. 上述方法的混合连接，可得复杂的机构系统。