机械创新设计课件

1、机械创新设计2022/7/28机械创新设计第一节 平动齿轮传动机构 AB = EF= CD传动比小于1，可实现增速传动；体积过大，应用前景不好平行四边形机构与外啮合齿轮机构II型串联组合的特点外齿轮外齿轮 第11章 机械创新设计实例分析 机械创新设计第一节 平动齿轮传动机构 当Z1和Z2相差不大时，可实现大传动比传动；运转时惯性力大，影响运动的平稳性。效率高。体积大。平行四边形机构与内啮合齿轮机构II型串联组合一的特点:内齿轮外齿轮平行四边形机构与内啮合齿轮机构II型串联组合I外齿轮外齿轮机械创新设计第一节 平动齿轮传动机构 当Z1和Z2相差不大时，可实现大传动比传动；效率高；体积、重量大；高

2、速运动时平稳性较差。三环减速器（外平动齿轮减速器）的特点：三套平行机构并联组合平行四边形机构与内啮合齿轮机构II型串联组合I机械创新设计第一节 平动齿轮传动机构 平行四边形机构与内啮合齿轮机构的型串联组合一平行四边形机构与内啮合齿轮机构的型串联组合二机械创新设计第一节 平动齿轮传动机构 机械创新设计第一节 平动齿轮传动机构 当Z1和Z2相差不大时，可实现大传动比传动；经过机构演化与变异设计，可以减小尺寸和重量，增加平稳性。平行四边形机构与内啮合齿轮机构II型串联组合二的特点内齿轮外齿轮平行四边形机构与内啮合齿轮机构II型串联组合II三套平行机构并联组合内平动齿轮减速器：内平动齿轮减速器机械创新

3、设计第一节 平动齿轮传动机构 将机架AD和连杆BC缩短，转动副A和D位于平动的外齿轮的齿板内部机械创新设计第一节 平动齿轮传动机构 内啮合平动齿轮传动比的计算：机械创新设计第一节 平动齿轮传动机构 平动齿轮创新设计方法总结：应用了平行四边形机构和齿轮机构的串行连接；应用了三套机构的并行连接；应用了转动副的销钉扩大和尺寸变化等演化与变异设计。机械创新设计二、平动齿轮传动的关键技术 使齿轮实现圆平动运动的机构称为圆平动机构。常用的圆平动机构有：1用平行四边形机构实现齿轮圆平动 应用“机构同性异形变换原理”，以平行四边形机构为原始机构，可以演化出多种性能相同而结构不同的圆平动机构。 第一节 平动齿轮

4、传动机构 机械创新设计2用正弦机构实现齿轮圆平动3用孔销机构实现齿轮圆平动 应用“机构同性异形变换原理”，还可以演化出多种圆平动机构。它的性能决定了平动齿轮传动的性能，所以每综合出一种圆平动机构，就得到一种新型平动齿轮传动。第一节 平动齿轮传动机构 机械创新设计第一节 平动齿轮传动机构 2用正弦机构实现齿轮圆平动3用孔销机构实现齿轮圆平动 应用“机构同性异形变换原理”，还可以演化出多种圆平动机构。它的性能决定了平动齿轮传动的性能，所以每综合出一种圆平动机构，就得到一种新型平动齿轮传动。机械创新设计三、平动齿轮机构的演化 平动发生器是平动齿轮机构的关键技术。不同的平动发生器，会演化出结构不同的平

5、动齿轮机构，相同的平动发生器，结构不同，也会演化出性能差异很大的平动齿轮传动装置。 1浮动盘式平动齿轮机构 根据“机构同性异形变换原理”，用浮动盘式W机构去替代孔销式W机构，就形成了图9-9所示圆平动齿轮机构运动简图。第一节 平动齿轮传动机构 机械创新设计2平动齿轮减速滚筒 图9-10所示为平动齿轮减速滚筒结构简图，由电动机1、滚筒2和孔销式平动齿轮机构3串联组成。电动机1、平动发生器销轴与机架固联，内齿中心轮与卷筒固联为输出件，形成卷扬机型减速装置。 平动齿轮减速滚筒具有：传动比大、机械效率高、结构紧凑、尺寸和重量轻、均载性能好等优点。第一节 平动齿轮传动机构 机械创新设计第二节 机构应用创

6、新设计案例分析 机构应用创新：一.止回机构的创新设计实例 要求将一个硬质物料单方向间歇直线移动，请选择适当的机构，并分析优缺点。 是不改变机构类型的前提下，对机构的构件、运动副进行演化与变异设计，得到完成特定功能的机械装置的过程。 单动式棘轮机构 机械创新设计第二节 机构应用创新设计案例分析 二.运动副的变异设计实例设计压力机或钢板剪床机构选择：曲柄滑块机构。运动分析：位移较小。受力分析：杆件BC受力很大，运动副B和C受力很大。机械创新设计第二节 机构应用创新设计案例分析 二.运动副的变异设计实例设计压力机或钢板剪床处理方法：将转动副B增大，包含转动副A；将转动副C增大，由于C为摆动副，所以可

7、以做成半圆；增大滑块尺寸，形成机构的型封闭，以使滑块能够向上移动。机械创新设计第二节 机构应用创新设计案例分析 三.Stewart机构的应用创新设计Stewart平台机构Stewart平台机构用于运动模拟器机械创新设计第二节 机构应用创新设计案例分析 三.Stewart机构的应用创新设计俄罗斯Lapic 公司的KNM-750世界上第一台并联机床机械创新设计第二节 机构应用创新设计案例分析 三.Stewart机构的应用创新设计中国第一台并联机床李金泉设计的BKX-I型并联机床机械创新设计第二节 机构应用创新设计案例分析 三.Stewart机构的应用创新设计德国柏林 Surgical Roboti

8、cs Lab of Humboldt-University: SurgiScope加拿大LAVAL实验室的三自由度并联Agile eye飞行模拟器机械创新设计第二节 机构应用创新设计案例分析 三.Stewart机构的应用创新设计我国在贵州建造的世界上最大的天文望远镜（直径500m) FAST项目的原理图Fast之父南仁东先生机械创新设计第二节 机构应用创新设计案例分析 三.Stewart机构的应用创新设计西安电子科技大学与北京理工大学以及郑州解放军信息工程学院联合制作的FAST 项目的50m缩比模型清华大学为FAST 项目预研制作的并联机构样机机械创新设计第四节 多功能平口钳的创新设计案例分析

9、 缺点：钳口在工作时有向外分分力。平口钳机械创新设计第四节 多功能平口钳的创新设计案例分析 平口钳和压线钳齿轮齿条一种多功能可拆配式平动夹钳的机构设计与实现机械创新设计第四节 多功能平口钳的创新设计案例分析 平口钳工作块机械创新设计第四节 多功能平口钳的创新设计案例分析 平口钳工作块机械创新设计第四节 多功能平口钳的创新设计案例分析 平口钳工作块问题：市场上为何不见这种钳子？机械创新设计第五节 发动机主体机构的创新设计案例分析 单缸发动机机构机械创新设计第五节 发动机主体机构的创新设计案例分析 单缸发动机机构工作周期吸气冲程 压缩冲程 燃烧冲程 排气冲程机械创新设计多缸发动机的设计多个滑块驱动同一个轴第五节 发动机主体机构的创新设计案例分析 机械创新设计直线布置的多缸发动机的设计第五节 发动机主体机构的创新设计案例分析 机械创新设计