机构演化变异与创新lnk

单击以编辑母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,4 机构的演化、变异与创新设计,4.1 机架的变换与创新设计,4.1.1、低副机构的机架变换,4.1.2 高副机构的机架变换,b)凸轮固定，原机架转动。,c)凸轮行星齿轮机构（1主动，轮3从动）,d)移动从动件凸轮机构机架变换：主动件1摆动，从动件2既转又移。,e)移动从动件圆柱凸轮机构机架的变换：主动件3，凸轮固定从动件既转又移。,原机架1摆动，杆2平面运动,原机架3转动，杆2平面运动,1 凸轮机构的机架变换,2.齿轮机构及挠性件传动机构的机架变换,带：同步,链,3.间歇运动机构的机架变换,槽轮机构机架变换后又串联行星齿轮机构：主1从动系杆4有停歇,不完全齿轮机构机架变换后又串联行星齿轮机构：主1从动系杆4有停歇,4.1运动副变异与演化,运动副元素尺寸的变异,转动副的扩大,4.2 机构的构件变异与创新设计,利用构件的运动性质演化变异,ABO为锐角时曲柄与摆杆同向转动。,ABO为钝角时曲柄与摆杆反向转动。,滚子脱槽，运动中断。,改变构件的结构性质和尺寸,平行四边形机构的变异,构件平行相等，传递匀速转动，但有止点。,AD固接盘1，BE固接盘3，缩小机架：平行四边形联轴器,连杆变滚轮，铰链A变为以l,AB,半径的孔：孔销式联轴器。,双,转块机构的变异,增加辅助结构,转动导杆机构,块1转，由杆2块3转，无法整周转；改形1、2、3为含滑槽和凸榫圆盘：十字滑块联轴器。,a)非匀速转，C点置B点轨迹圆上导杆以曲柄的半速等速转，但BC重合运动不定；为此另加一滑快，杆3为十字槽圆盘，双曲柄双滑块。,凸轮机构,凸轮廓线定，从动件运动规律不变，为改变加辅助结构：四凸轮片。,转动齿轮，从动件上齿条移动，实现其更换。,改变构件的运动性质,改凸轮定轴转为又转又移：A导向键，3固定滚子，升程有两项。,凸轮为圆盘1固定在轴A上，滑块2在盘1的导槽中且其上有长圆孔，凸出部C、D在两平面，其一与固定滚子接触，另一与从动件接触。,展直,转动副的展直,齿轮与槽轮的展直,4.3 运动副形状变异与创新设计,移动副扩大,2）绕曲,运动副的绕曲,3）重复再现,运动副元素的重复再现,4）运动副的替代,滚转副代替移动副,螺旋压力机：螺母转动，螺杆移动,牛头刨床进给机构：螺杆转动，螺母移动,运动副的变异与演化实例,平面低副,转动变移动，移动变滚动，变导轨形状成反凸轮,移动副元素形状改变可实现特殊用途。,反凸轮机构,无止点：飞轮、错位排列。,滚子在圆弧槽ab滚动滑块4不动,平面高副,改变高副元素形状可演化变异出不同功能的高副,高副元素：凸轮廓线、工作面,电动锯条,改变高副元素形状可改善机构性能,凸轮高副：廓线形状（运动规律）；从动件（平、凸、凹增接触强度，减磨）,螺旋副（形状：矩、梯，锯、三角，功能：传动、微调，增力，联接）,螺杆泵、挤出机等。,4.4 机构的等效变换与创新,利用运动副的等效代换创新同性异形机构,空间运动副与平面运动副的等效代换,球面副与转动副代换,圆柱副与转动副加移动副的代换,平面高副与平面低副的等效代换,A,B,C,C,B,A,O,O,改变机构中某个和多个运动副的型式，可设计创新出不同运动性能的机构。,转动副与移动副之间的变换；,高副与低副之间的变换。,2、利用瞬心轨线创新同性异形机构,4为机架画连杆2的定瞬心线，倒置后画相对连杆机架的动瞬心线，制成类似形状替代原机构。,3、利用周转轮系的不同结构创新同性异形机构,行星轮2，齿轮4更大,保持传动比不变，改内啮合为外啮合，再在轮2上固接杆AB，并使AB=OA,B点输出。,4.,5 机构运动原理的仿效与创新,1,差动运动原理的仿效,凸轮差动机构,螺旋差动机构,2 谐波传动原理的仿效,波发生器H主动，刚轮2固定，柔轮1从动，1与2啮合：入、合、出、离，50-500传动比,3 啮合传动原理的仿效,同步齿形带,4 滚动传动原理的仿效,滚珠螺旋传动，钢球活齿传动,4.,6 机构运动特点、组成原理及结构的仿效与创新,1、机构的移植与模仿,2、利用机构运动特点创新机构,3、基于组成原理的机构创新设计,1、机构的移植与模仿,将一机构中的某种结构应用于另一种机构中的设计方法，成为结构的移植,。,利用某一结构特点设计新的机构，称为结构的模仿。,1,2,2,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,2、利用机构运动特点创新机构,利用现有机构工作原理，充分考虑机构运,动特点、各构件相对运动,关系及特殊的构件形状等，,可创新设计出新的机构。,、利用连架杆和连杆运,动特点设计新机构；,、利用两构件相对运动,关系设计新机构；,、用成型固定构件实现复杂动作过程。,1,2,3,4,C,排油孔,吸油孔,A,B,C,D,2,1,3,4,7,5,1,2,折边式包裹包装和模板,3、基于组成原理的机构创新设计,根据机构组成原理，可将零自由度的杆组依次联接到原动件和机架上去，或者在原有机构的基础上，搭接不同级别的杆组，均可设计出新的机构。,、将杆组依次联接到原动件和机架上去，设计新机构；,、将杆组联接到机构上设计新机构；,、根据机构组成原理优选出合适的机构构型。,挑线刺布机构的组成,阀门启闭机构的组成,牛头刨床机构的组成,A,B,C,E,F,D,改变机构特性,A,B,C,D,D,惯性筛,车轮减震机构,车轮减震机构的六种方案,运动副等效代换之二,改变运动副元素的形状,（）构件的运动结构改变,3,4,a,b,O,O,1,1,2,c,120,（）机构的主动构件被另一自由度F=1的机构和构件组合所置换,4,r,3,b,2,5,a,1,凸轮差动机构,外凸轮1，内凸轮3，从动件2,螺旋差动机构,摇床机,利用齿条增位移机构,连杆棘轮过载保护,获大升程的凸轮机构,机构组合课堂练习,图示六连杆机构。试通过变换演化为凸轮齿轮齿条机构。,结 束,