机构的组合与结构设计素材.pptx

机构的组合与结构设计素材会计学第1页/共24页本章主要内容第一节 机构的组合方式第二节 机构的结构设计及应用实例第2页/共24页本章学习要求 1、了解较为典型的基本机构组合方式及其特点。 2、了解机构结构设计中常用的机构变异方法。 3、了解机构结构设计中构件的构形。 4、了解机构结构设计中，可通过引入虚约束和局部自由度来解决某些问题。第3页/共24页本章重点1、机构的组合方式2、机构的变异方法 第一节 机构的组合方式第4页/共24页一、基本机构刚性机构 挠性机构 气动机构 液压机构等。 本章讨论的基本机构是指能够实现机械运动变换，由最少刚性构件和运动副组成的机构。常见的两种基本机构：单自由度基本机构 双自由度基本机构如：四杆机构、凸轮机构、齿轮机构等基本机构有其各自的运动规律和轨迹。二、机构的组合 典型基本机构组合方式： 串联 并联 反馈 运载 时序等第一节 机构的组合方式第5页/共24页二、机构的组合（一）机构的串联组合根据串联构件的不同可分为两种：（1）构件固接式串联组合（一般串联组合）特性：输出、输入构件的速比关系是被串联的各基本机构速比的乘积应用广泛、设计较简单图 12 － 1构件固定式串联组合机构的组成1 － 摇杆2、4 － 连杆3、3‘ － 曲柄5 － 滑块第一节 机构的组合方式第6页/共24页一、机构的组合（一）机构的串联组合（续）（2）轨迹点串联组合 （特殊串联组合）特点：输出构件的转动中心在轨迹之内，输出构件作整圈回转；若在轨迹之内，输出构件作摆动；若出现特殊轨迹，输出构件会暂停运动。图 12 － 2轨迹点串联组合机构的组成1 － 曲柄2 － 连杆3、4 － 滑块5 － 转动导杆第一节 机构的组合方式第7页/共24页一、机构的组合（二）机构的并联组合 由一个多自由度机构作基础机构，一个或多个单自由度机构的输出构件接入基础机构，且附加机构的输入构件的运动并非来自基础机构的组合方式称为并联组合。图示为铁板传送机构，要求送料辊4作有短暂停歇的送进运动。图 12 － 3差动轮系与齿轮、连杆的并联组合1、2、4 － 齿轮3 － 行星轮第一节 机构的组合方式第8页/共24页一、机构的组合（三）机构的反馈组合 将一个多自由度机构作为基础机构，其中一个输入运动是通过一个单自由度附加机构从机构系统或基础机构的输出构件回授，该组合关系的机构组合称为反馈组合。机构的反馈组合实例1 － 蜗杆2 － 蜗轮3 － 凸轮4 － 从动件第一节 机构的组合方式第9页/共24页一、机构的组合（四）机构的运载式组合 将一机构装在另一机构的构件上，两机构各自完成自己的运动，其叠加运动就是所要求的输出运动，这种组合方式称为运载式组合。图 12 － 15机构的运载式组合实例1 － 曲柄 2 － 导杆 3 － 滑块 4 －支架 5 － 机架 ①②③④⑤b)a)第一节 机构的组合方式第10页/共24页一、机构的组合（五）机构的时序式组合 完成各自动作（运动）的机构按动作（运动）协调的时间顺序分支、并列的组合方式称为时序组合。图 12 － 6机构的时序组合实例1、4、6 － 凸轮2 － 摆杆3 － 料斗5 － 下冲头7、8 － 曲柄 9 － 上冲头10 － 工件11 － 模具 第二节 机构的结构设计及应用实例第11页/共24页一、机构的变异 机构的变异是用改变机构中某些构件的运动尺寸、结构形式、增加辅助构件等方式，使机构获得新的功能或新的特性的方法。 常用机构变异方法： 改变构件的运动尺寸；改变构件的结构形状；改变运动副的尺寸、结构形状和运动副元素的逆换；以不同构件为机架（倒置）；以不同构件为原动件；增加辅助构件等。第二节 机构的结构设计及应用实例第12页/共24页一、机构的变异（具体例子） （一）变更机构的机架 —— 倒置图 12 － 7基本机构的倒置实例之一1 － 机架 2、3 － 齿轮 4 － 系杆 5 － 行星齿轮图 12 － 8基本机构的倒置实例之二1 － 机架 2－ 凸轮 3 － 从动件 4 － 摆杆第二节 机构的结构设计及应用实例第13页/共24页一、机构的变异 （二）改变运动副的形状图 12 － 10两自由度凸轮机构变异成棘轮机构1 － 摆杆 2 － 棘轮 3 － 棘爪图 12－ 9导杆机构的变异第二节 机构的结构设计及应用实例第14页/共24页一、机构的变异 （三）改变运动副的位置图 12 － 11槽轮机构图 12 － 12不完全齿轮机构第二节 机构的结构设计及应用实例第15页/共24页一、机构的变异 （四）增加辅助构件图 12 － 13变廓线的凸轮机构1 － 凸轮盘 2 － 构件 3 － 从