机构组合设计与创新课件

机械创新设计机构组合设计与创新机械创新设计机构组合设计与创新1瑞士军刀瑞士军刀2组合螺丝刀组合螺丝刀3节次安排第一节概述第二节串联式机构组合与创新第三节并联式机构组合与创新第四节复合式机构组合与创新第五节叠加式机构组合与创新节次安排第一节概述4第一节概述组合创新按技术来区分，创新可分为两大类：一类是采用全新的技术，称为突破性创新：另一类是采用已有的技术进行重组，称为组合性创新。第一节概述组合创新按技术来区分，创新可分为两大类：5重要性组合性创新相对于突破性创新更容易实现，是一种成功率较高的创新方法，机构的组合设计是实现机械创新的一个很重要途径。当前，组合性创新占所有创新的80%以上。重要性组合性创新相对于突破性创新更容易实现，是一种成功率较高6组合的基本原则任何产品设计都以简单为基本原则，但组合增加了机构的复杂度，因而必将引起副作用，所以组合创新必须要满足下面之一（1）功能增加（2）性能改善先看一组典型的例子组合的基本原则任何产品设计都以简单为基本原则，但组合增加了机7缝纫机缝纫机8惯性筛惯性筛9机构组合设计与创新课件10机构组合设计与创新课件11浇铸系统浇铸系统12电影放映机的卷片机构电影放映机的卷片机构13第二节机构串联组合串联式机构组合是指若干个单自由度的基本机构A、B、C……顺序联接，每一个前置机构的输出运动是后置机构的输入。第二节机构串联组合串联式机构组合是指若干个单自由度的基本14两种类型联接点可以设在前置机构中作简单运动的连架杆上，称其为Ⅰ型串联；联接点也可以设在前置机构中作平面复杂运动的构件上，称作Ⅱ型串联。两种类型联接点可以设在前置机构中作简单运动的连架杆上，称其为15思考对用四杆机构做前置机构的串联机构，怎样是Ⅰ型或Ⅱ型串联？思考对用四杆机构做前置机构的串联机构，怎样是Ⅰ型或Ⅱ型串联？16Ⅰ型串联？和？组合为什么这样组合？Ⅰ型串联？和？组合为什么这样组合？17思考普通槽轮机构的缺陷？槽轮是变速的有何危害思考普通槽轮机构的缺陷？槽轮是变速的有何危害18Goon双曲柄的运动特点？从动杆的运动也是周期性变速的Goon双曲柄的从动杆的运动也是19Goon怎样才能克服棘轮的缺点呢？串联关键是什么？这就是缺点反用法Goon怎样才能克服棘轮的缺点呢？串联关键是什么？这就是缺20串联后的性能改善串联后的性能改善21有没有其他方法呢？有没有其他方法呢？22有没有其他方法呢？有没有其他方法呢？23牛头刨床有何作用力的放大牛头刨床有何作用力的放大24锻造（冲压）机有何作用力的放大锻造（冲压）机有何作用力的放大25曲柄滑块和齿轮齿条有何作用行程放大曲柄滑块和齿轮齿条有何作用行程放大26为什么？若齿轮为双联齿轮，半径分别为下滑板的行程为为什么？若齿轮为双联齿轮，半径分别为27这样串联的作用？摆角放大这样串联的作用？摆角放大28轮系（串联）轮系（串联）29周转轮系周转轮系30差动轮系（并联）差动轮系（并联）31差动螺旋传动差动螺旋传动32作用？L=N（Ph1±Ph2）式中：L——活动螺母的实际移动距离，mmN——螺杆的回转圈数Ph1——机架上固定螺母的导程，mm说明Ph2——活动螺母的导程，mm例题说明：当两螺纹旋向相反时，公式中用“+”号，当两螺纹旋向相同时，公式中用“—”号。作用？L=N（Ph1±Ph2）33Ⅱ型串联Ⅱ型串联34作用？主动件转一周，从动件实现工作两个循环作用？主动件转一周，从动件实现工作两个循环35间歇运动间歇运动36机构组合设计与创新课件37第三节并联式机构组合与创新两个或两个以上基本机构并列布置，称为并联式机构组合。各个基本机构具有各自的输入构件，而有共同的输出构件则为I型并联；各个基本机构有共同的输入与输出构件则为Ⅱ型并联；各个基本机构有共同的输入构件，但却有各自的输出构件则为Ⅲ型并联。并联式机构组合的特点是运动并行传递。第三节并联式机构组合与创新两个或两个以上基本机构并列布置，38I型并联（不同输入，相同输出）简单型并联式机构组合，要求并联的两个子机构类型、形状和尺寸完全相同，并对称布置。它主要用于改善机构的受力状态、动力特性、自身的动平衡，解决机构运动中的止点问题及输出运动的可靠性等问题。I型并联（不同输入，相同输出）简单型并联式机构组合，要求并39六杆发动机曲柄连杆机构六杆发动机曲柄连杆机构40缝纫机针杆的运动缝纫机针杆的运动41锉刀剁齿机构缺点放大锉刀剁齿机构缺点42机构组合设计与创新课件43并联机器人并联机器人44差动轮系差动轮系45Ⅱ型并联（同输入，同输出）印刷机上的吸纸机构Ⅱ型并联（同输入，同输出）印刷机上的吸纸机构46间歇送料机构间歇送料机构47思考：设计的关键？两个并联的机构要协调配合，或完全对称布置思考：设计的关键？48Ⅲ型并联（同输入，不同输出）Ⅲ型并联（同输入，不同输出）49锻造机锻造机50下面的并联机构有何作用？下面的并联机构有何作用？51第四节复合式机构组合与创新一个具有两个或两个以上自由度的基础机构和一个附加机构并接在一起的组合形式称为复合式机构组合。这是一种比较复杂的组合形式，基础机构的输入运动除来自自身的主动件外，必有一个来自附加机构。第四节复合式机构组合与创新一个具有两个或两个以上自由度的52机构组合设计与创新课件53钉扣机针杆传动机构钉扣机针杆传动机构54误差补偿机构蜗杆涡轮是2自由度系统，凸轮机构的输出回馈到蜗杆上，也叫反馈式组合机构误差补偿机构蜗杆涡轮是2自由度系统，凸轮机构的输出回馈到蜗杆55第五节叠加式（装载式）机构组合将一个机构安装在另一机构的某个运动构件上的组合形式，称为叠加式机构组合，其输出运动是若干个机构输出运动的合成。叠加式机构组合的主要功能，是实现特定的输出，完成复杂动作。第五节叠加式（装载式）机构组合将一个机构安装在另一机构的某56叠加式机构组合两种方式一种为运动独立式一种为运动相关式叠加式机构组合两种方式一种为运动独立式571运动独立式运动独立式，即各机构的运动关系是相互独立的，其最后一个子机构往往动作要求比较复杂，有搬运、夹持、抓取等，可采用的机构类型较多，如连杆机构、齿轮机构、液压机构、挠性件机构等，常见于各种机械手。1运动独立式运动独立式，即各机构的运动关系是相互独立的，其58玩具马玩具马59挖掘机挖掘机602运动相关式各机构之间的运动有一定影响，通常设定一个机构为基本机构，另一子机构为附加机构，通过附加机构叠加在基础机构的一个活动构件上，同时附加机构的从动件又与基础机构的另一活功构件固接，虽输入一个独立运动，却获得输出两个运动合成的复合运动。2运动相关式各机构之间的运动有一定影响，通常设定一个机构为61圆柱坐标型工业机械手（Ⅱ）圆柱坐标型工业机械手（Ⅱ）62液压机械手液压机械手63摇头电扇传动机构（I）摇头电扇传动机构（I）64分析轮系的组合方式分析轮系的组合方式65作业：病床的角度调节装置的设计。说明三爪卡盘的结构，它符合什么组合原理？设计一个工作台，断续左移，移动一定距离后由行程开关使其停止左移并连续返回。如果左移时希望时间可以调整怎么办？作业：病床的角度调节装置的设计。66一个生产系统要求有两个执行件，一个输入元件，两个执行件的动作要求是：执行件1作往复运动，有一定急回特性，行程为500mm，执行件2在1返程时作单向移动，行程为2mm.试设计这个机构并指出它可能用在什么场合。一个生产系统要求有两个执行件，一个输入元件，两个执行件的动作67演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！68机械创新设计机构组合设计与创新机械创新设计机构组合设计与创新69瑞士军刀瑞士军刀70组合螺丝刀组合螺丝刀71节次安排第一节概述第二节串联式机构组合与创新第三节并联式机构组合与创新第四节复合式机构组合与创新第五节叠加式机构组合与创新节次安排第一节概述72第一节概述组合创新按技术来区分，创新可分为两大类：一类是采用全新的技术，称为突破性创新：另一类是采用已有的技术进行重组，称为组合性创新。第一节概述组合创新按技术来区分，创新可分为两大类：73重要性组合性创新相对于突破性创新更容易实现，是一种成功率较高的创新方法，机构的组合设计是实现机械创新的一个很重要途径。当前，组合性创新占所有创新的80%以上。重要性组合性创新相对于突破性创新更容易实现，是一种成功率较高74组合的基本原则任何产品设计都以简单为基本原则，但组合增加了机构的复杂度，因而必将引起副作用，所以组合创新必须要满足下面之一（1）功能增加（2）性能改善先看一组典型的例子组合的基本原则任何产品设计都以简单为基本原则，但组合增加了机75缝纫机缝纫机76惯性筛惯性筛77机构组合设计与创新课件78机构组合设计与创新课件79浇铸系统浇铸系统80电影放映机的卷片机构电影放映机的卷片机构81第二节机构串联组合串联式机构组合是指若干个单自由度的基本机构A、B、C……顺序联接，每一个前置机构的输出运动是后置机构的输入。第二节机构串联组合串联式机构组合是指若干个单自由度的基本82两种类型联接点可以设在前置机构中作简单运动的连架杆上，称其为Ⅰ型串联；联接点也可以设在前置机构中作平面复杂运动的构件上，称作Ⅱ型串联。两种类型联接点可以设在前置机构中作简单运动的连架杆上，称其为83思考对用四杆机构做前置机构的串联机构，怎样是Ⅰ型或Ⅱ型串联？思考对用四杆机构做前置机构的串联机构，怎样是Ⅰ型或Ⅱ型串联？84Ⅰ型串联？和？组合为什么这样组合？Ⅰ型串联？和？组合为什么这样组合？85思考普通槽轮机构的缺陷？槽轮是变速的有何危害思考普通槽轮机构的缺陷？槽轮是变速的有何危害86Goon双曲柄的运动特点？从动杆的运动也是周期性变速的Goon双曲柄的从动杆的运动也是87Goon怎样才能克服棘轮的缺点呢？串联关键是什么？这就是缺点反用法Goon怎样才能克服棘轮的缺点呢？串联关键是什么？这就是缺88串联后的性能改善串联后的性能改善89有没有其他方法呢？有没有其他方法呢？90有没有其他方法呢？有没有其他方法呢？91牛头刨床有何作用力的放大牛头刨床有何作用力的放大92锻造（冲压）机有何作用力的放大锻造（冲压）机有何作用力的放大93曲柄滑块和齿轮齿条有何作用行程放大曲柄滑块和齿轮齿条有何作用行程放大94为什么？若齿轮为双联齿轮，半径分别为下滑板的行程为为什么？若齿轮为双联齿轮，半径分别为95这样串联的作用？摆角放大这样串联的作用？摆角放大96轮系（串联）轮系（串联）97周转轮系周转轮系98差动轮系（并联）差动轮系（并联）99差动螺旋传动差动螺旋传动100作用？L=N（Ph1±Ph2）式中：L——活动螺母的实际移动距离，mmN——螺杆的回转圈数Ph1——机架上固定螺母的导程，mm说明Ph2——活动螺母的导程，mm例题说明：当两螺纹旋向相反时，公式中用“+”号，当两螺纹旋向相同时，公式中用“—”号。作用？L=N（Ph1±Ph2）101Ⅱ型串联Ⅱ型串联102作用？主动件转一周，从动件实现工作两个循环作用？主动件转一周，从动件实现工作两个循环103间歇运动间歇运动104机构组合设计与创新课件105第三节并联式机构组合与创新两个或两个以上基本机构并列布置，称为并联式机构组合。各个基本机构具有各自的输入构件，而有共同的输出构件则为I型并联；各个基本机构有共同的输入与输出构件则为Ⅱ型并联；各个基本机构有共同的输入构件，但却有各自的输出构件则为Ⅲ型并联。并联式机构组合的特点是运动并行传递。第三节并联式机构组合与创新两个或两个以上基本机构并列布置，106I型并联（不同输入，相同输出）简单型并联式机构组合，要求并联的两个子机构类型、形状和尺寸完全相同，并对称布置。它主要用于改善机构的受力状态、动力特性、自身的动平衡，解决机构运动中的止点问题及输出运动的可靠性等问题。I型并联（不同输入，相同输出）简单型并联式机构组合，要求并107六杆发动机曲柄连杆机构六杆发动机曲柄连杆机构108缝纫机针杆的运动缝纫机针杆的运动109锉刀剁齿机构缺点放大锉刀剁齿机构缺点110机构组合设计与创新课件111并联机器人并联机器人112差动轮系差动轮系113Ⅱ型并联（同输入，同输出）印刷机上的吸纸机构Ⅱ型并联（同输入，同输出）印刷机上的吸纸机构114间歇送料机构间歇送料机构115思考：设计的关键？两个并联的机构要协调配合，或完全对称布置思考：设计的关键？116Ⅲ型并联（同输入，不同输出）Ⅲ型并联（同输入，不同输出）117锻造机锻造机118下面的并联机构有何作用？下面的并联机构有何作用？119第四节复合式机构组合与创新一个具有两个或两个以上自由度的基础机构和一个附加机构并接在一起的组合形式称为复合式机构组合。这是一种比较复杂的组合形式，基础机构的输入运动除来自自身的主动件外，必有一个来自附加机构。第四节复合式机构组合与创新一个具有两个或两个以上自由度的120机构组合设计与创新课件121钉扣机针杆传动机构钉扣机针杆传动机构122误差补偿机构蜗杆涡轮是2自由度系统，凸轮机构的输出回馈到蜗杆上，也叫反馈式组合机构误差补偿机构蜗杆涡轮是2自由度系统，凸轮机构的输出回馈到蜗杆123第五节叠加式（装载式）机构组合将一个机构安装在另一机构的某个运动构件上的组合形式，称为叠加式机构组合，其输出运动是若干个机构输出运动的合成。叠加式机构组合的主要功能，是实现特定的输出，完成复杂动作。第五节叠加式（装载式）机构组合将一个机构安装在另一机构的某124叠加式机构组合两种方式一种为运动独立式一种为运动相关式叠加式机构组合两种方式一种为运动独立式1251运动独立式运动独立式，