机器第四章机构的1ppt

发表时间:2019-07-29

  4.2 机构组合设想取立异 Page* 机械立异设想 4.2.1 式组合 4.2.2 并联式组合 4.2.3 封锁式组合 4.2.4 拆载式组合 机构组合是指将几个根基机构按照必然的准绳或纪律组合成一个抱负的机构;也是以分歧体例的毗连,生成复杂机构的过程。 目标是改善根基机构的错误谬误,完成工程现实中活动和动做的要求。 Page* 机械立异设想 根基机构 Page* 连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇活动机构、螺旋传动机构、挠性件传动机构、以及这些机构的倒置机构等 组合体例 式、并联式、封锁式、拆载式 机械立异设想 4.2.1 式组合 两个及两个以上根基机构挨次毗连,每一个前置机构的输出为后置机构的输入,用以满脚工做要求 机械立异设想 Page* 机构1 机构2 输入 输出 机械立异设想 Page* (1)前置机构为连杆机构 1. 组合的根基思 输出机构为 连架杆→来去摆动、来去挪动、等速或变速动弹,可具有急回性质。 连杆→操纵连杆刚体的扶引性质、连杆上某点的轨迹特征等。 后置机构 连杆机构→增程、增力、等速活动等。 凸轮机构→获得复杂的活动纪律 齿轮机构→增程、增速。 Page* 机械立异设想 凸轮能够输出肆意活动纪律,但行程受机构压力角。 后置机构可增程、增力,及满脚特殊活动纪律的要求。 操纵其倒置机构中的浮动机构再后置机构,能实现更复杂的活动纪律要求。 (2)前置机构为凸轮机构 Page* 机械立异设想 (3)前置机构为齿轮机构 后置机构可是連桿、凸輪、齿轮或其他机构,可达减速、增速结果。 其倒置机构是操纵浮动构件齿轮的特殊轨迹,后置机构以获得特殊的活动要求。 (4)前置机构为其他机构 如非圆齿轮、间歇活动、挠性传动机构等。 后置机构可实现特殊要求的活动纪律,或可改善后置机构输出构件的动力特征。 Page* 机械立异设想 操纵连杆上E点某段轨迹为曲线,实现从动件活动停歇 (5)多级组合 3个或3个以上根基机构的,可实现要求的活动纪律、增程等。 Page* 机械立异设想 (1)增力功能 前置曲柄摇杆后置摇杆滑块 2. 实例阐发 Page* 机械立异设想 凸轮增力机构 合理设想凸轮廓线的传力,达到增力结果。 Page* 机械立异设想 图4-52所示为一用于从动横机上的导线机构,因工艺要求实现大动程的来去挪动,所以进行了组合。它是由前置的曲柄摇杆机构ABCD和后置的摇杆滑块机构DEG组合而成。机构分析时,可按照动程的大小来确定DE的杆长。 Page* 机械立异设想 用于增程的连杆齿轮机构 2. 增程功能 当曲柄1反转展转一周,滑块3的行程为2倍曲柄长,而齿条6的行程又是滑块3的2倍,此机构常用于印刷机械中。 Page* 机械立异设想 图4-54所示的凸轮连杆机构中,摆动从动件盘形凸轮机构为前置机构,摆动导杆机构为后置机构。正在凸轮机构中,摆杆的摆角受机构传力要求的,应小于2倍的压力角,一般最大只能达到50o。为了实现活动纪律要求,又要实现大摆角的输出,只能采用组合形式,如图4-54所示,增大摆杆2的尺寸,减小摆杆5的尺寸,就可使摆杆5输出较大的摆角。 Page* 机械立异设想 3. 实现输出构件特定的活动纪律 特殊活动纪律系指输出构件的部门行程要求等速、减速、停歇或能实现两个行程等。能够通过多级组合来获得。 左侧牛头刨床便是使滑块4正在所需区段内实现等速挪动的例子 Page* 机械立异设想 图4-56是用于毛纺针梳机导条机构上的椭圆齿轮连杆机构。前置机构是椭圆齿轮机构,输出非匀速动弹;两头一个齿轮机构,用于减速;后置机构曲直柄导杆机构,将动弹改变为挪动,使输出构件5实现近似的匀速挪动,以满脚工做要求。 Page* 机械立异设想 图4-57是一洗瓶机的推瓶机构,它是由凸轮、齿轮、连杆机构组合而成。推瓶机构要求推头M点的轨迹沿ab以较慢的匀速推瓶,并快速前往,这一功能由搭钮四杆机构ABCD来完成;凸轮机构用来节制CD杆预期的速度;而扇形齿轮机构则用来减小凸轮的升程。 Page* 机械立异设想 图4-58为一齿轮连杆机构。该机构是操纵齿轮机构中浮动构件齿轮输出的特殊活动轨迹,组合后置的连杆机构,使输出构件满脚特定的活动纪律。此中系杆1为自动构件,当固定齿轮5取齿轮2的齿数满脚z5=3z2时,齿轮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(r2为齿轮2的节圆半径)。所以当连杆3的长度等于8r2,而且滑快4取连杆3的铰接点近似位于圆心时,滑块处于停歇形态。 Page* 机械立异设想 图4-59是一个输出构件具有间歇活动特征的组合机构。前置机构为曲柄摇杆机构OABD,此中连杆E点的轨迹为图中虚线所示,后置机构是一个具有两个度的五杆机构DBEF。因毗连点设正在连杆的E点上,所以当轨迹为曲线时,输出构件将实现停歇,曲线轨迹时,输出构件再摆动。 Page* 机械立异设想 图4-60也是毗连点设正在浮动构件上的一个使用实例。它的特点是,当自动构件1完成一个活动轮回时,输出构件5可来去挪动两次。其缘由是连杆2上A点的活动轨迹是一个具有自交点的8字形轨迹。该组合机构的前置机构曲直柄摇杆机构BCDE,后置机构是EDAF,连接点设正在连杆的A点。 Page* 机械立异设想 操纵浮动的挠性构件特殊的活动纪律取轨迹,一个后置的杆组可实现大行程的挪动,或分歧活动纪律的组合。如图4-61a所示,当1轮绕B轴动弹时,通过挠性件2上的销a带动导杆4正在固定导槽p内挪动。当1轮做等角速度动弹,而且a位于曲线挪动区间范畴时,导杆做匀速曲线带挠性件传动的组合机构 图4-61带挠性件传动的组合机构 Page* 机械立异设想 图4-61b所示为三个具有等径带轮挠性件传动的曲柄滑块机构。曲径相等的轮1、5和6之间由挠性件2传动,连杆3别离取挠性件2和滑块4铰接,滑块的固定导a平行于5、6轮的核心线绕固定轴线动弹时,若A点的轨迹为程度曲线均做平移活动;若A点的轨迹为斜曲线时,则机构相当于双滑块机构(椭圆仪机构);若A点的轨迹为圆弧时,则机构相当于偏置式曲柄滑块机构。 机械立异设想 Page* 4. 改善输出构件的动力特征 槽轮机构常用于转位和分度的机械安拆中,但其活动取动力特征不太抱负,图4-62(a)是采用双曲柄机构为前置机构,槽轮机构的自动拨盘固联正在双曲柄机构ABCD的从动曲柄CD上,对双曲柄机构进行尺寸分析,要求从动曲柄E点的变化速度可以或许中和槽轮的转速变化,实现槽轮的近似等速转位。 图(b)绘制出颠末优化设想的双曲柄槽轮机构取通俗槽轮机构的角速度变化曲线的对照线图。此中横坐标α是槽轮动程时的转角,纵坐标I是从动槽轮取其自动构件的角速比。 Page* 机械立异设想 图4-63是采用曲柄滑块机构为前置机构,后置机构为槽轮机构。此中图(a)中的曲柄1为自动件,连杆上圆销3做图上虚线所示的轨迹活动,它驱动槽轮2实现间歇转位活动。而且滑块4正在槽动遏制时及时地进入槽轮的径向槽内,实现靠得住的锁止功能,此处分度槽又起定位槽的感化。但若槽数为偶数时,需要专设定位槽供滑块进入实现定位,如图(b)所示。 这种的转位机构可正在较高速度前提下工做,而且转位平稳,锁止靠得住,布局简单,远胜于通俗的槽轮机构。 机械立异设想 含一个挪动副的四杆机构 Page* 机械立异设想 含一个挪动副的四杆机构 Page* 含二个挪动副的四杆机构 Page* 机械立异设想 机械立异设想 含二个挪动副的四杆机构 Page* Page* 机械立异设想 正在图4-24(a)所示的六杆机构中,若以6杆为自动构件,则机构为Ⅲ级机构,如图4-24(b)所示;若以1杆为自动构件,则机构为Ⅱ级机构,如图4-24(c)所示。为简化活动取动力阐发过程,常采用变换自动构件方式将Ⅲ级机构为Ⅱ级机构进行阐发,求出相对活动关系及其参数值,再确定所求的某点的绝对活动或动力参数值。 Page* 机械立异设想 机械立异设想 2. 凸轮机构 Page* 凸轮机构为三构件高副机构,三个构件别离是凸轮、推杆(或摆杆),毗连凸轮取推杆的二副杆(或机架)。以摆动从动件盘形凸轮机构为例,一般常用的工做形式如下图(a)所示,凸轮1自动,摆杆2从动;若是对自动件进行变换,摆杆2为自动件,则生成了如图(b)所示的反凸轮机构;若是对机架进行变换,构件2为机架,构件3自动,则生成了如图(c)所示的浮动凸轮机构;或凸轮固定,构件3自动,则生成了如图(d)所示的固定凸轮机构。 Page* 机械立异设想 反凸轮机构的使用 反凸轮机构的使用──推杆1自动,做来去挪动;凸轮2从动,做间歇动弹。当杆1从图示向左挪动时,左侧滚子使凸轮做逆时针动弹。当杆1挪动到左极限时,凸轮的左侧齿尖越过左侧滚子。而推杆1再向左挪动时,左侧滚子就进入齿间继续鞭策凸轮逆时针动弹。 机械立异设想 Page* 固定凸轮机构的使用 固定凸轮机构的使用──圆柱凸轮1固定,正在其沟槽内安设从动件2上的小滚子C,构件2取自动件3构成挪动副。当3构件绕固定轴A动弹时,构件2正在随构件3动弹的同时,还按特定的活动纪律沿挪动副B挪动。 机械立异设想 齿轮机构 挠性件传动机构 Page* 3. 其他传动机构 轮既公转又自转 齿轮机构机架变换后就生成了齿轮机构 齿型带或链传动等挠性传动机构机架变换后也生成了各类传动机构 机械立异设想 下图所示是一个用于清洗汽车玻璃窗的挠性件传动机构。此中挠性件 1 毗连固定带轮 4 和带轮 3 ,转臂 2 的活动由连杆 5 传入。当转臂 2 摆动时,取轮3凝结的杆a及其上的刷子 做复杂平面活动,实现清洗工做。 Page* 清洗机构 机械立异设想 4.1.5 机构的等效代换 1. 操纵活动副的替代道理进行等效代换 Page* 偏疼盘凸轮机构取连杆机构的等效代换─ 左图为尖底推杆偏疼盘形凸轮机构取曲柄滑块机构的等效代换 各类偏疼盘的凸轮机构可被响应的连杆机构代换 机械立异设想 Page* 滚子摆杆偏疼盘形凸轮机构取曲柄摇杆机构的等效代换 平底摆杆偏疼盘形凸轮机构取摆动导杆机构的等效代换 机械立异设想 2. 操纵瞬心线构制等效机构 根基道理:两构件的相对活动可用取这两构件相固连的一对相对瞬心线的纯滚动来实现 Page* 搭钮四杆机构的等效代换 左图为一搭钮四杆机构ABCD,连杆2取机架4的绝对速度瞬心为P24。按照三心很容易确定P24位于AB和DC的耽误线交点上,把机构活动的各个的P24点连成曲线的定瞬心线。 机械立异设想 Page* 左下图暗示了附着正在连杆2上的动瞬心线上的定瞬心线正在四杆机构图示时刚好相切。因而,完全能够通过将杆2和杆4各自加工成瞬心线所构制的外形,使动瞬心线正在定瞬心线上实现无滑动的纯滚动,而且拆掉杆1或杆3。那么构件2的活动取原机构中连杆2的活动完全等效,原搭钮四杆机构就可被三构件高副机构代换。 左上图是前一张连杆机图构的倒置机构,此中杆2固定,杆4活动。当倒置机构活动时,瞬心P42描述一条取前图分歧的曲线,我们称该曲线为原机构的动瞬心线。 机械立异设想 Page* 这种等效代换的适用价值正在于能降服连杆机构的极限所存正在的活动不确定问题。例如反平行四边形机构,当从动曲柄取连杆两次处于共线时,从动曲柄将呈现活动不确定环境,也就影响了这种机构的工做机能。为处理这一问题,就能够操纵瞬心线构制一个等效机构取而代之。由于我们要实现1杆相对于3杆的活动结果代换,则构制瞬心线杆为机架,然后去掉连杆2。如下页图所示,构制出反平行四边形机构的等效机构为卵形高副机构,该高副机构能够设想成椭圆齿轮机构。 ?瞬心线正在创制新机构中的使用 反平行四边形机构——椭圆齿轮机构 (可改善反平行四边性机构的死点) Page* 机械立异设想 AD=BC AB=CD 机械立异设想 Page* 正置曲柄滑块机构是对心式曲柄滑块机构一特例,即曲柄长OA等于连杆长AB。该机构的特点是,当曲柄反转展转一周时,滑块的行程曲直柄长的的4倍。能够正在布局尺寸较小的环境下实现较大的位移。但当曲柄活动到取机架垂曲时,滑块的活动将不确定。为处理这一问题同样采用上述方式构制一个等效机构进行代换。由于我们要实现的是连杆2上B点的位移要求,所以正在构制瞬心线杆为机架。它们别离是两个圆,此中定瞬心线所示。 正置曲柄滑块机构的等效代换—— 可改善机构的死点 Page* 机械立异设想 O A B 图4-33正置曲柄滑块机构的等效代换(1) 机械立异设想 Page* 若将两个瞬心线的圆当做两个齿轮的节圆,圆O为固定的内齿轮,圆A为轮,保留连架杆1做为架,而且要求两轮齿数比为:z4/z2=2。如许当架1动弹时,轮节圆上任何一点(例如 B点)的轨迹均为通过定点O的曲线杆动弹一周时,B点的行程是1杆长的4倍,见图4-34。 图4-34正置曲柄滑块机构的等效代换(2) Page* 机械立异设想 图4-35(a)周转轮系的等效代换 (1) 3.周转轮系的等效代换 图4-34所示的齿轮机构的布局尺寸大,而且内齿轮加工成本高,给利用者带来诸多未便。为处理这一问题能够利器具有分歧布局,但具有不异输入、输出的周转轮系进行等效代换。图4-34所示的周转轮系部门的机构的传动比是: 。若将本来的内 啮合变为外啮合,并连结传动比不变,即z4/z2=2,同时 添加一个介轮连结本来的标的目的不改变,就构制了一个取图4-34完全等效的机构,见左图4-35(a)。 O A A B Page* 机械立异设想 图4-35(b)周转轮系的等效代换(1) 图4-36周转轮系的等效代换(2) 若正在轮2上固联一杆,并使AB=OA,如图(b)所示,当架1动弹时,B点输出挪动的行程是1杆长的4倍。 将机构进一步简化,用同步带或链传动代换外啮合的齿轮传动,能够去掉介轮,构制了一个带有挠性件的周转轮系。若也正在轮2上凝结一杆,并使AB=OA,如图4-36所示,当架1动弹时,B点输出挪动的行程是1杆长的4倍。该机构常用于有大行程要求的场所。 B A O A B 1 2 2 1 Page* 机械立异设想 4. 机构功能的等效代换 图4-37钢带滚轮机构 操纵各类非刚性材料的特征进行机构运能的等效代换,这是一种简化机构布局的很无效路子。例如图4-37所示的钢带滚轮机构,钢带的一端固定正在滚轮上,另一端固定正在挪动滑块上,当滚轮逆时针动弹时,两头钢带将环绕纠缠正在滚轮上而拖动滑块向左挪动;当滚轮顺时针动弹时,两侧钢带将环绕纠缠正在滚轮上而拖动滑块向左挪动。它等效于齿轮齿条机构,合用于要求消弭传动间隙的轻载工做场所。 纤维连杆机构 Page* 上图是操纵件纤维材料扭曲取放松而导致其缩短取伸长的特征,采用该材料制做成可挪动连杆,用以实现从动件的摆动。 机械立异设想 Page* 弹性间歇机构 机械立异设想 左图是操纵弹性元件的弹性变形实现间歇活动。图中2构件的两头取输出动弹轴形成动弹副,2构件的两臂间拆有扭簧4,扭簧的一端固定正在2构件上,并取转轴3之间有共同。当2构件逆时针动弹时,扭簧被放松,3轴不受影响而连结静止形态;当2构件顺时针动弹时,扭簧被拧紧而紧固正在轴3上使轴3动弹。该机构能够被看做是棘轮机构的等效机构,但布局简单,而且没有噪声。 Page* 机械立异设想 下图曲直柄摇块取齿轮齿条的组合机构。其工做道理是,曲柄8输入动弹,导杆9做平面活动,以致摇块摆动;而导杆9上的齿条又使齿轮实现来去摆动的输出。该机构能够实现较大的摆动角。但齿条8取导杆9之间存正在的摩擦力影响了传动效率;而且齿轮取齿条间的侧隙也影响了齿轮来去摆动的精度。 曲柄摇块齿轮齿条机构 Page* 机械立异设想 下图为前页图的等效机构则降服了上述错误谬误,它被称为无背隙的来去摆动机构。该机构由框架1、齿形带2、无轴的圆柱形浮动轮3(无齿)、齿形带轮4、调整螺钉5、输出轴6、自动曲柄7构成。工做时,自动曲柄7输入持续动弹,使框架1做平面活动,以致齿形带活动,从而带动取其啮合的齿形带轮实现绕固定轴的摆动;螺钉5用来调理带2的张紧程度。该机构的特点是,传动无间隙,而且齿形带的弹性可接收换向时的柔性冲击。 无背隙的来去摆动机构 机械立异设想 4.1.6 机构活动道理的移植 Page* 1. 差动道理的移植 常用差动螺旋机构 机械立异设想 Page* 差动螺旋机构的使用 机械立异设想 Page* 机械立异设想 Page* 2. 谐波传动的移植:谐波齿轮 机械立异设想 Page* 2. 谐波传动的移植:谐波螺旋 第4章 机构的立异设想 机械立异设想 4.1 机构的变异设想取立异 4.2 机构组合设想取立异 4.3 机构再生设想取立异 4.4 广义机构的使用 Page* 4.1 机构的变异设想取立异 机械立异设想 机构立异设想根基方式无机构的变异、组合、再生取广义机构的使用等。 机构的变异是正在某个现无机构的根本上,进行布局的改变或变换。 变异取演化的方式──活动副或构件的变异取演化、机构的扩展、倒置、等效或移植等。所获得的新机构称为变异机构 使用变异机构是为了改善、扩展原始机构的机能,开辟新功能,同时为机构的组合供给更多的根基机构。 Page* 4.1.1 活动副的变异取演化 Page* 机械立异设想 活动副——两构件间接接触而又能发生必然相对活动的联合;是构件取构件之间的可动毗连,感化是传送活动取动力,变换活动形式。 活动副元素的特点影响著机构活动传送的精度,机构动力传送的效率。 1. 活动副元素尺寸的变异 扩大动弹副:增大动弹副的销轴和轴孔的曲径尺寸,各构件之间的相对活动关系没有改变。 Page* 机械立异设想 左图所示曲柄摇杆机构,动弹副B扩大,其销轴曲径增大到包罗了动弹副A,此时,曲柄1就变成了偏疼盘,连杆2就变成了圆环状构件,原始机构就演化成一个扭转泵。 该泵的工做道理是,偏疼盘1为自动构件,绕固定铰A做定轴动弹;环状连杆2沿机壳内概况做无间隙的平面活动,它们之间构成了变化的空间,用于流体的吸入取压出;连架杆3绕固定铰D做摆动,同时也做为隔板将泵体内的输入腔取输出腔隔分开。能够看出,因为动弹副的扩大而导致具有新功能的机构发生。 Page* 机械立异设想 一端为杆状的套圈,圆环端套正在偏疼盘1上,杆状端插入支持块3上,并沿支持块3滑动;支持块3取壳体4构成动弹副。当偏疼盘1动弹时,液体按图示箭头标的目的流动,套圈2的叶片a用以把吸入腔取输出腔离隔。如许使一个曲柄摇块机构就变异演化为一个扭转泵。 左图所示曲柄摇块机构,动弹副B扩大,其销轴曲径增大到包罗了动弹副A,此时,曲柄1就变成了偏疼盘1,偏疼盘绕A动弹;导杆2就变成了一端圆环状,另 扩大挪动副:增大挪动副的滑块和导的尺寸,而且尺寸增大到将机构中其他活动副包含正在此中。 Page* 机械立异设想 如左图所示冲压机构系将挪动副扩大,并将动弹副A,B,C均包含正在此中,而且连杆2的端部圆柱面a-a取滑块3上的圆柱孔b-b相共同,它们的公共圆心为C点。当曲柄1绕A轴反转展转时,通过连杆2使滑块3正在固定导槽内做来去挪动。因滑块质量较大,连杆的刚度也较大,将会发生较大的冲压力。 Page* 机械立异设想 上图所示为一曲柄导杆机构扩大程度挪动副C演化为顶锻机构,大质量的滑块将会发生很大的锻压力。 Page* 机械立异设想 2. 活动副元素外形的变异 鄙人图(a)所示的曲柄摇杆机构中,摇杆3上点C的轨迹是以D为圆心,LCD长为半径的圆弧;若构制一个弧形槽,将滑块制成扇形布局并置于槽中,机构活动特征并未改变,见图(b);若将弧形槽半径增至无限大,则弧形槽就演变为曲槽,滑块也变为长方形滑块,动弹副也就演化为挪动副。搭钮四杆机构也就演化为偏置式曲柄滑块机构,见图(c)。当图中偏距e=0时,则成为对心式曲柄滑块机构,见图(d)。 (a) (b) (c) (d) Page* 机械立异设想 其他如齿轮的基圆半径增至无限大时,其渐开线的外形就变成曲线,圆形齿轮也演化为齿条。槽轮副的展曲,棘轮副的展曲,凸轮副的展曲等等,都是如许的变异。 下图(a)是一个不完全齿条机构,自动齿条做来去挪动,从动件2正在来去摆动两头有停歇;图(b)是槽轮机构的展曲变异。自动拨盘1持续动弹,从动件2间歇挪动,锁止形式取槽轮机构类似。 (a) (b) 2) 绕曲 Page* 机械立异设想 如下图所示,楔块机构的斜面接触若正在挪动平面长进行绕曲,就变成盘形凸轮机构的平面高副;若正在程度平面上绕曲就演化成螺旋机构的螺旋副。 活动副的绕曲 摆动从动件弧面凸轮机构→蜗杆式间歇活动机构 Page* 机械立异设想 3) 反复再现 钉扣机纵向进给机构 凸轮廓线的反复再现 挪动从动件圆柱凸轮机构→凸轮式间歇活动机构 Page* 机械立异设想 4) 活动副的替代 Page* 机械立异设想 物料 螺旋推进器 螺旋副是由螺杆和螺母构成,螺旋副用于传动时,能够实现由动弹变挪动的活动变换,例如,螺旋压力机一般是螺母动弹使得螺杆挪动,而牛头刨床的进给机构则是螺杆动弹使得螺母挪动。若从螺旋副扭转推进工做道理进行思维,将螺杆的螺牙外形设想成有益于物料被推进,而物料就相当于螺母,颠末如许的替代就发生了螺旋推进器。如左图所示。 Page* 机械立异设想 构成活动副的各元素之间的摩擦磨损是不成避免的,若何削减摩擦磨损带来的影响是设想者研究的课题之一。 对于面接触的活动副可采用滚动摩擦取代滑动摩擦,如左图所示。 现实使用中常见的有凸轮机构的滚子从动件,滚动轴承,滚动导轨,滚珠丝杠,套筒滚子链等。 当然面接触的挪动副也有承载能力高的长处,例如面接触的槽轮机构中,由挪动副替代滚滑副以添加连接的刚性。 滚滑副取代挪动副 Page* 机械立异设想 球面副的替代 圆柱副的替代 左上图所示,从活动副的度特征考虑构制替代的活动副。如球面副具有三个动弹的度,它可由汇交于球心的三个动弹副替代,既保留原球面副的度特征,又提高了连接的刚度,也容易加工制制,常用于万向联轴器。 左下图暗示的是轴线沉合的动弹副和挪动副替代了圆柱副。 机械立异设想 1. 构件外形的变异 Page* 4.1.2 构件的变异取演化 由平行连杆机构ABCD(图a)添加了虚束缚后(图b)改变连架杆AD和BC的外形为两个圆盘(图c),并进一步缩小机架DC的尺寸而构成,还可继续添加虚束缚,以添加活动取动力传动的不变性和联轴器的连接刚度。将圆盘式联轴器进一步的变异,把连杆取两个动弹副A、B用高副替代,即构形成孔取销的布局,经构成了孔销式联轴器(图d)。这种联轴器布局紧凑,常用于摆线针轮减速器的输出安拆中。 联轴器的变异(一) 平行连杆机构 添加虚束缚 改变连架杆外形 用高副替代动弹副 Page* 机械立异设想 上图(a)所示的动弹导杆机构,减小偏距e,将连架杆1和3变异为两个圆盘,滑块2用滚滑副替代,则就构制了一种联轴器,用来传送轴线不沉合的两轴之间的活动取动力。见图(b)。 联轴器的变异 (二) Page* 机械立异设想 间歇摆动导杆机构 无死点 曲柄机构 如下图正在摆动导杆机构中,若将导杆2的导槽某一部门做成圆弧状,而且其槽核心线的圆弧半径等于曲柄OA的长度。如许,当曲柄的端部销A转入圆弧导槽时,导杆则停歇,实现了单侧停歇的功能,而且布局简单。 如上图受导杆弧形槽的,可将滑块设想成带有导向槽的布局外形,间接驱动曲柄做扭转活动,构制出无死点的曲柄机构,可用于活塞式策动机。 Page* 机械立异设想 构件外形变异内容丰硕 齿轮→圆柱形、截锥形、卵形、非圆形、扇形等。 凸轮→盘形、圆柱形、圆锥形、曲面体等。 变异的新机构能够实现新的功能,或改变了活动传送的标的目的,或改变了活动传送的纪律。 构件外形的变异纪律→由曲线形向圆形、平面曲线形以及空间曲线形变异,以获得新功能。 机械立异设想 Page* 2) 构件的归并取拆分 共轭凸轮是由从凸轮取副凸轮归并而成 Page* 机械立异设想 平行分度凸轮 (归并) 平行分度凸轮也是一种空间的共轭凸轮,两个凸轮,两个从动件系统归并,实现特殊要求的活动纪律。 变廓凸轮 (归并) Page* 机械立异设想 变廓凸轮也是一种有特殊活动纪律要求的凸轮机构,从动件来去活动时接触分歧的凸轮廓线,而且分歧的廓线被归并正在一个凸轮上,凸轮向上活动时,从动件滚子取凸轮左侧廓线接触;凸轮向下时,滚子取凸轮左侧廓线接触。因而实现了从动件以分歧活动纪律来去活动。可是需要留意,跟着从动件的来去活动,外载荷标的目的也应交替变换,即载荷标的目的应一直取活动标的目的相反。 Page* 机械立异设想 构件拆分变异 构件的拆分是指,当某些构件进行无停歇的来去活动时,能够只操纵其单程的活动性质,变无停歇的来去活动为单程的间歇活动。例如表里槽轮机构就能够看做是由摆动导杆机构拆分而获得的。 如下图所示,阐发摆动导杆机构的活动能够发觉,当曲柄的B铰处于B′时,摆杆的摆动标的目的取曲柄同向;当曲柄的B铰处于B″时,摆杆的摆动标的目的取曲柄反向。摆动标的目的改变的曲直柄垂曲于导杆时的。若以该垂曲为分界线,把导杆的槽拆分成两部门,一部门如图(c)所示,为外槽轮机构;另一部门如图(d)所示,为内槽轮机构。 (a) (b) (c) (d) 机械立异设想 4.1.3 机构的扩展 1. 引入虚束缚 Page* 机构的扩展──正在原始机构的根本上,添加构件及取之相顺应的活动副,用以改变机构的工做机能或开辟新功能。 如下页图(a)所示的动弹导杆机构能够传送非匀速动弹,若将导杆的摆动核心 C 置于曲柄的勾当铰 B 的轨迹圆上,则导杆 CB 将做等速动弹,其角速度为曲柄 AB 角速度的一半,见图(b)。但这种机构活动到极限时将会呈现活动不确定的环境,为了消弭活动不确定性,采纳机构扩展的方式,插手第二个滑块,并将导杆设想成十字槽形的圆盘,见图(c)。双臂曲柄两头滑块正在十字槽中活动,圆盘和转臂各绕各自的固定轴动弹,因为是低副传动,则可实现较大载荷的传动,而且噪声很低。两种如许的机构就能够获得 1:4 的无声传动。但正在引入虚束缚时必需留意合适虚束缚尺寸前提。 机械立异设想 1:4 的无声传动机构 Page* (a) (b) (c) 机械立异设想 2. 变换活动副 Page* 增程凸轮机构 如下图所示变换活动副的性质以顺应机构扩展,而引入过束缚的三种凸轮机构具有较着的增程结果,机构的压力角没有增大,机构的几何尺寸也没有增大,而是操纵凸轮的对称布局外形,添加从动件的同时改变凸轮固定动弹副的性质所获得的。此中图(a)是正在凸轮轴上采用导向键连接,变更弹副为圆柱副,添加了度,消弭了因添加的从动滚子而带来的过束缚;图(b)和图(c)能够看做是导向键的变异布局。 机械立异设想 3. 添加辅帮机构 Page* 可变廓线的凸轮机构 下图为可变廓线的凸轮机构,凸轮上拆有四个具有圆弧槽的廓线片,每一片都能够按照设想需要扭转,然后通过圆弧槽内的螺钉固定,由此能够实现分歧的活动纪律。 机械立异设想 4.1.4 机构的倒置 1. 平面连杆机构 Page* 机构的倒置包含机架的变换取自动构件的变换,倒置后的机构各构件相对活动关系并不改变,但能够改变输出构件的活动纪律,以满脚分歧的功能要求。 搭钮四杆机构的机架变换 4 3 机械立异设想 Page*

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