变换运动的机构组合

1、5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合5-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合基本机构基本机构连续回转机构连续回转机构转动转动转动转动齿轮传动齿轮传动同向、反向及其他，准确可靠、效率高 寿命长、结构紧凑、范围广，距离短。链传动链传动同向传动，距离远、平稳性差、振动较大， 应用于速度不高，载荷较大、环境恶劣。带传动带传动同向传动，距离远、平稳、效率低、过载 保护。应用于中小功率传动。变换运动形式的传动变换运动形式的传动连杆传动连杆传动运动形式变换，低副、寿命长、制 造简单、振动、应用于低速、载荷较大。凸轮传动凸轮传动运动形式变换，高副、不宜承受重 载和冲击载荷。步进传动步进传动时停时

2、动，应用于进给、分度、 制动、超越。螺旋传动螺旋传动转动移动，效率低。5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合5-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合 运动形态和运动轨迹的变换运动形态和运动轨迹的变换： 曲柄摇杆机构、曲柄滑块机曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、曲柄摇块机构、双曲柄机构、双摇杆机构、正弦机构、正切构、曲柄摇块机构、双曲柄机构、双摇杆机构、正弦机构、正切杆机构、转动导杆机构、摆动导杆机构、平行四边形机构等杆机构、转动导杆机构、摆动导杆机构、平行四边形机构等 运动速度的变换运动速度的变换：圆柱齿轮机构、圆锥齿轮机构、蜗杆蜗轮：圆柱齿轮机构、圆锥齿轮机构、蜗杆蜗轮机构等齿轮机构、

3、带传动机构、链传动机构等机构等齿轮机构、带传动机构、链传动机构等 运动规律的变换运动规律的变换：凸轮机构：凸轮机构 运动中动、停的运动变换运动中动、停的运动变换：棘轮机构、槽轮机构：棘轮机构、槽轮机构 转动到移动的运动变换转动到移动的运动变换：螺旋机构：螺旋机构5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合1.传动系统（以调速为主）中的机构组合传动系统（以调速为主）中的机构组合(齿轮机构的组合齿轮机构的组合电机带传动机构螺旋传动机构带传动、螺旋传动机构与齿轮机构的组合带传动、螺旋传动机构与齿轮机构的组合 5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合2.工作执行机构系统的组合设计工作执行机

4、构系统的组合设计牛头刨床的机械运动简图牛头刨床的机械运动简图 平压模切机的机构运动简图平压模切机的机构运动简图5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合5-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合机构的组合是发展新机构的重要途径之一。机构的组合是发展新机构的重要途径之一。组合方式组合方式：串行联接、并行联接、封闭式联接、叠加联接等串行联接、并行联接、封闭式联接、叠加联接等一、一、机构的串联组合机构的串联组合 二、二、机构的并联组合机构的并联组合三、三、机构的反馈组合机构的反馈组合 四、四、机构叠加组合原理机构叠加组合原理（运载）（运载）5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合5-5

5、变换运动的机构组合变换运动的机构组合机构的组合是发展新机构的重要途径之一。机构的组合是发展新机构的重要途径之一。一、机构的组合方式：一、机构的组合方式：1.1.串联式组合串联式组合512341III前一个机构的输出构件与后一个机构的输入构件联接在一起，称之为串联组合串联组合。起主要作用的机构称为基础机构基础机构，另一个机构称为附加机构附加机构。其特征特征是基础机构和附加机构都是单自由度机构，组合后各机构的特征保持不变。 机构机构1机构机构2基础机构基础机构 附加机构附加机构 串联机构示意图串联机构示意图5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合一、机构的组合方式：一、机构的组合方式：特殊

6、串联组合：特殊串联组合：后一级机构的主动件串接在前一级机构的一个连杆上。后一级机构的主动件串接在前一级机构的一个连杆上。123A54DCBFEM5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合一、机构的组合方式：一、机构的组合方式：2.2.并联式组合：并联式组合：几个子机构共用同一个输入几个子机构共用同一个输入构件，而它们的输出运动又构件，而它们的输出运动又同时输入给一个多自由度的同时输入给一个多自由度的子机构。子机构。特征特征：多自由度机：多自由度机构作为基础机构，构作为基础机构，在输入端接入若干在输入端接入若干单自由度机构（附单自由度机构（附加机构）。加机构）。各机构有共同的输各机构有共同

7、的输入运动和共同的输入运动和共同的输出运动出运动5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合2.并联式组合：并联式组合：（1 1）一般并联组合：）一般并联组合：各分支机构间无任何严格的运动协调配合关系。各分支机构间无任何严格的运动协调配合关系。各分支部分可独立设计。各分支部分可独立设计。某航空发动机附件某航空发动机附件传动系统传动系统主动轴主动轴VI表示框图表示框图5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合2.并联式组合：并联式组合：（2 2）特殊并联组合）特殊并联组合：各分支机构间有严格的运动协调配合关系。：各分支机构间有严格的运动协调配合关系。1)1)有速比要求有速比要求各分支部

8、分常共用一台原动机（或集中数控），各部分各分支部分常共用一台原动机（或集中数控），各部分严格按速比设计。严格按速比设计。2)2)有轨迹配合要求有轨迹配合要求1543261图示联动凸轮机图示联动凸轮机构中，两个分支构中，两个分支凸轮共同驱动一凸轮共同驱动一个从动件，实现个从动件，实现矩形轨迹完成送矩形轨迹完成送料。料。1圆珠笔芯自动送料机构圆珠笔芯自动送料机构5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合2.并联式组合：并联式组合：（2 2）特殊并联组合）特殊并联组合：3)3)有时序要求有时序要求工件（铆钉）工件（铆钉）外圆车刀棒料棒料切断刀倒角刀凸轮轴凸轮轴挡挡板板IIIIII主轴主轴各分支

9、机构在动作的先各分支机构在动作的先后次序上有严格的要求。后次序上有严格的要求。如自动车床上三个并联如自动车床上三个并联凸轮的工作顺序有先后凸轮的工作顺序有先后要求。要求。凸轮凸轮I I凸轮凸轮IIII凸轮凸轮IIIIII凸轮凸轮转角转角0 90 180 270 360 放松放松( (送料送料) )车外圆倒角车外圆倒角挡料挡料切断切断夹夹 紧紧5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合2.并联式组合：并联式组合：（2 2）特殊并联组合）特殊并联组合：4)4)有运动形式配合要求有运动形式配合要求CBADE图示所示搅拌机除了图示所示搅拌机除了E E点按曲线运动外，点按曲线运动外，还要求搅拌釜作

10、自旋运动，但两者无还要求搅拌釜作自旋运动，但两者无速比要求。速比要求。砂轮砂轮工件工件砂轮架砂轮架图示磨床中的主轴回转、砂轮图示磨床中的主轴回转、砂轮回转、工件进给也属于运动形回转、工件进给也属于运动形式上的配合。式上的配合。5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合2.并联式组合：并联式组合：（3 3）汇集式并联组合）汇集式并联组合: :若干分支机构汇集一道共同驱动一后续机构。若干分支机构汇集一道共同驱动一后续机构。常用于重型机械传动。常用于重型机械传动。大型船舶主传动机构大型船舶主传动机构直线电机直线电机禁翼禁翼直线电机直线电机某型飞机的禁翼操纵某型飞机的禁翼操纵机构机构一个直线电机

11、失灵后，另外一个仍能工作汇集式并联组合的符号框图：汇集式并联组合的符号框图：5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合3.反馈式组合：反馈式组合：多自由度子机构的一个输入运动是通过单自由度子机构从该多自由度子机构的输多自由度子机构的一个输入运动是通过单自由度子机构从该多自由度子机构的输出构件回授的出构件回授的。机床校正机构机床校正机构1414213K2校正原理校正原理：蜗杆主动，因制造误差使蜗轮运动精：蜗杆主动，因制造误差使蜗轮运动精度达不到要求，由误差设计一凸轮机构，经齿轮齿度达不到要求，由误差设计一凸轮机构，经齿轮齿条、差动机构条、差动机构K K使蜗杆得到一附加转动，以校正误差。使蜗

12、杆得到一附加转动，以校正误差。5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合4.复合式组合：复合式组合：由一个或几个串联的基本机构去封闭一个具有两个或多个自由度的基本由一个或几个串联的基本机构去封闭一个具有两个或多个自由度的基本机构。机构。5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合4.复合式组合：复合式组合：将一个机构装在另一个机构的活动构件上。将一个机构装在另一个机构的活动构件上。（1 1）单自由度的装载式组合）单自由度的装载式组合风扇转子（双杆机构）装在曲柄摇杆机构上。风扇转子（双杆机构）装在曲柄摇杆机构上。A AB BD DC C风扇座风扇座蜗轮蜗轮蜗杆蜗杆电机电机电机电机A A

13、B BD DC C风扇座风扇座蜗轮蜗轮蜗杆蜗杆电机电机AB BDC C风扇座风扇座蜗轮蜗轮蜗杆蜗杆III5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合4.复合式组合：复合式组合：将一个机构装在另一个机构的活动构件上。将一个机构装在另一个机构的活动构件上。（1 1）单自由度的装载式组合）单自由度的装载式组合（2 2）双自由度的装载式组合）双自由度的装载式组合电动木马机构中的摇块机构装在一个双电动木马机构中的摇块机构装在一个双杆机构上。杆机构上。III5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合4.复合式组合：复合式组合：电动木马机构：电动木马机构：5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机

14、构组合二、几种常见的组合机构二、几种常见的组合机构（一）连杆（一）连杆- -棘轮机构：棘轮机构：3456ABCD DF F连杆连杆- -棘轮机构棘轮机构串联式组合，串联式组合，是连杆与棘轮两个机构组合而成是连杆与棘轮两个机构组合而成的组合机构。的组合机构。曲柄曲柄连杆连杆摇杆摇杆棘棘爪爪棘棘轮的单向步进运动。轮的单向步进运动。5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合二、几种常见的组合机构二、几种常见的组合机构（二）凸轮（二）凸轮- -连杆机构：连杆机构：凸轮凸轮- -连杆组合机构多是由自由度为连杆组合机构多是由自由度为2 2的连杆机构（作为基础机构）和自由的连杆机构（作为基础机构）和自

15、由度为度为1 1的凸轮机构（作为附加机构）组的凸轮机构（作为附加机构）组合而成。利用这类组合机构可以比较合而成。利用这类组合机构可以比较容易地准确实现从动件的多种复杂的容易地准确实现从动件的多种复杂的运动轨迹或运动规律，因此在工程实运动轨迹或运动规律，因此在工程实际中得到广泛应用。际中得到广泛应用。 1.实现复杂运动轨迹的凸轮-连杆组合机构 见书见书193193图图5-665-66图示为平板印刷机上的吸纸机构的简图。图示为平板印刷机上的吸纸机构的简图。该机构由自由度为该机构由自由度为2 2的五杆机构和两个的五杆机构和两个自由度为自由度为1 1的摆动从动件凸轮机构所组的摆动从动件凸轮机构所组成。

16、成。 5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合（二）凸轮（二）凸轮-连杆机构：连杆机构：凸轮凸轮- -连杆组合机构多是由自由度为连杆组合机构多是由自由度为2 2的连杆机构（作为基础机构）和自由度为的连杆机构（作为基础机构）和自由度为1 1的的凸轮机构（作为附加机构）组合而成。利用这类组合机构可以比较容易地准确实现凸轮机构（作为附加机构）组合而成。利用这类组合机构可以比较容易地准确实现从动件的多种复杂的运动轨迹或运动规律，因此在工程实际中得到广泛应用。从动件的多种复杂的运动轨迹或运动规律，因此在工程实际中得到广泛应用。 2.2.实现复杂运动规律的凸轮实现复杂运动规律的凸轮- -连杆组合机

17、构连杆组合机构 图示为一种结构简单的能实图示为一种结构简单的能实现复杂运动规律的凸轮现复杂运动规律的凸轮- -连连杆组合机构。其基础机构为杆组合机构。其基础机构为自由度为自由度为2 2的五杆机构（由的五杆机构（由构件构件1 1，2 2，3 3，4 4，5 5组成），组成），其附加机构为槽凸轮机构。其附加机构为槽凸轮机构。只要适当地设计凸轮的轮廓只要适当地设计凸轮的轮廓曲线，就能使从动滑块曲线，就能使从动滑块3 3按按照预定的复杂规律运动。照预定的复杂规律运动。 5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合（二）凸轮（二）凸轮-连杆机构：连杆机构： 从例子可看出：将凸轮机构和连杆机构适当加以

18、组合而形成的凸轮-连杆组合机构，既发挥了两种基本机构的特长， 又克服了它们各自的局限性。这是凸轮-连杆组合机构在工程实际中得到日益广泛应用的原因之一。 5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合（三）齿轮（三）齿轮-连杆组合机构连杆组合机构齿轮齿轮- -连杆组合机构是由定传动比的齿轮机构和变传动比的连杆机构组合而成。连杆组合机构是由定传动比的齿轮机构和变传动比的连杆机构组合而成。近年来，这类组合机构在工程实际中应用日渐广泛，这不仅是由于其运动特性多近年来，这类组合机构在工程实际中应用日渐广泛，这不仅是由于其运动特性多种多样，还因为组成它的齿轮和连杆便于加工、精度易保证和运转可靠。种多样，

19、还因为组成它的齿轮和连杆便于加工、精度易保证和运转可靠。 1.1.实现复杂运动轨迹的齿轮实现复杂运动轨迹的齿轮- -连杆组合机构连杆组合机构 这类组合机构多是由自由度为这类组合机构多是由自由度为2 2的连杆机构作的连杆机构作为基础机构，自由度为为基础机构，自由度为1 1的齿轮机构作为附加的齿轮机构作为附加机构组合而成。利用这类组合机构的连杆曲线，机构组合而成。利用这类组合机构的连杆曲线，可方便地实现工作要求的预定轨迹。可方便地实现工作要求的预定轨迹。 图示为工程实际中常用来实现复杂运动轨迹图示为工程实际中常用来实现复杂运动轨迹的一种齿轮的一种齿轮- -连杆组合机构。连杆组合机构。该机构是由定轴

20、轮系该机构是由定轴轮系1 1，4 4，5 5和自由度为和自由度为2 2的的五杆机构组成五杆机构组成1 1，2 2，3 3，4 4，5 5经复合式组合经复合式组合而成。当改变两轮的传动比、相对相位角和而成。当改变两轮的传动比、相对相位角和各杆长度时，连杆上各杆长度时，连杆上M M点即可描绘出不同的点即可描绘出不同的轨迹。轨迹。5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合（三）齿轮（三）齿轮-连杆组合机构连杆组合机构 5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合（三）齿轮（三）齿轮-连杆组合机构连杆组合机构齿轮齿轮- -连杆组合机构是由定传动比的齿轮机构和变传动比的连杆机构组合而成。连杆组

21、合机构是由定传动比的齿轮机构和变传动比的连杆机构组合而成。近年来，这类组合机构在工程实际中应用日渐广泛，这不仅是由于其运动特性多近年来，这类组合机构在工程实际中应用日渐广泛，这不仅是由于其运动特性多种多样，还因为组成它的齿轮和连杆便于加工、精度易保证和运转可靠。种多样，还因为组成它的齿轮和连杆便于加工、精度易保证和运转可靠。 2.实现复杂运动规律的齿轮-连杆组合机构 这类组合机构多是以自由这类组合机构多是以自由度为度为2 2的差动轮系为基础的差动轮系为基础机构，以自由度为机构，以自由度为1 1的连的连杆机构为附加机构组合而杆机构为附加机构组合而成的。其中最具特色的是成的。其中最具特色的是用曲柄摇杆机构来封闭自用曲柄摇杆机构来封闭自由度为由度为2 2的差动轮系而形的差动轮系而形成的齿轮成的齿轮- -连杆组合机构。连杆组合机构。 5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合（三）齿轮（三）齿轮-连杆组合机构连杆组合机构5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合四、凸轮四、凸轮-凸轮机构凸轮机构M M点描绘出一条复杂的轨迹点描绘出一条复杂的轨迹四杆四移动副机构四杆四移动副机构( (F=2F=2) )两个槽凸轮机构两个槽凸轮机构( (F=1F=1) )5-55-5变换运动的机构组合变换运动的机构组合 常见运