机构组合与创新设计

第三章机构组合与创新设计基本机构及其运动特性基本机构及其组合的概念机构组成原理与机构创新设计机构的串联组合与创新设计机构的并联组合与创新设计机构的叠加组合与创新设计机构的封闭组合与创新设计其它类型的机构组合与创新设计一、基本机构的概念§3-1基本机构及其运动特性

本章把连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构等结构最简单且不能再进行分割的闭链机构称为基本机构，或称为机构的基本型。工程中，基本机构虽然有着广泛的应用，但由基本机构组合在一起而形成的机构系统的应用更为广泛。基本机构是创新设计机构系统的基础。常用基本型（一）连杆机构的基本型1.曲柄摇杆机构3.双摇杆机构2.双曲柄机构4.曲柄滑块机构7.摆动导杆机构5.曲柄摇块机构6.转动导杆机构8.移动导杆机构(定块机构)10.正切机构9.正弦机构11.双转块机构12.双滑块机构常用基本型（二）齿轮类机构的基本型1.圆柱齿轮机构3.蜗杆机构2.圆锥齿轮机构用于垂直不相交轴之间的等速转动到等速转动的运动变换，实现机构的大速比减速传动。一般情况下蜗杆传动机构具有自锁性。常用基本型（三）凸轮类机构的基本型1.直动从动件盘形凸轮机构2.摆动从动件盘形凸轮机构3.直动从动件圆柱凸轮机构4.摆动从动件圆柱凸轮机构常用基本型（四）间歇运动机构的基本型1.

(外)棘轮机构2.

槽轮机构

槽轮机构是把连续等速转动转化为间歇转动的常用机构。主动转臂转动一周，从动槽轮可以转过的角度可由槽轮的结构和转臂的个数确定。1.(内)棘轮机构3.

不完全齿轮机构

4.凸轮间歇运动机构圆柱凸轮间歇运动机构蜗杆凸轮间歇运动机构常用基本型（五）其它常用机构的基本型1.

螺旋机构

2.

(双)万向机构常用基本型（六）挠性传传动机构的基基本型主、从动件之之间靠挠性构构件连接起来来，常称为挠挠性传动机构构。典型的挠挠性传动机构构有带传动机机构、链传动动机构和绳索索传动机构。。二、基本机构构的运动特点点分析（一）转动到到转动的运动动特性分析1.齿轮机机构2.带传动机构3.链传动机构用于速度或方方向的运动变变换，即可实实现减速也可可增速传动。。结构紧凑，，运转平稳，，传动比大，，机械效率高高，使用寿命命长，可靠性性好。是最常常用的转动到到转动的速度度变换机构。。特别是组成成各种轮系后后，其应用更更加广泛。常用于两转动动轴中心距较较大时的运动动速度的变换换，即可实现现减速也可增增速传动。运运转平稳，传传动比较大，，但传动比不不准确，过载载时发生打滑滑。是最常用用的大中心距距时转动到转转动的速度变变换机构。常用于两转动动轴中心距较较大时的运动动速度的变换换，即可实现现减速也可增增速传动。传传动比较大，，压轴力较小小，但瞬时传传动比不准确确，不适合在在高速场合应应用。也是在在低速时最常常用的大中心心距转动到转转动的速度变变换机构。由于完成相同同运动变换的的机构类型往往往不止一种种，因此必须须充分了解它它们的运动与与动力特性，，才能更好地地选择基本机机构的类型。。4.摩擦轮机构5.双曲柄机构与与转动导杆机机构6.双转块机构7.万向机构用于速度或方方向的运动变变换，即可实实现减速也可可增速传动。。结构紧凑简简单，运转平平稳，但传动动比不准确，，只能在小功功率且传动比比要求不是很很准确的场合合应用。利用主动件等等速转动、从从动件的不等等速转动的特特点实现特殊殊工作要求。。主动转块与从从动转块同速速转动，但它它们的转动轴轴线平行。可可用于轴线不不重合且要求求平行传动的的场合。单万向机构的的输入与输出出速度不相等等，采用双万万向机构可实实现同速输出出，双万向机机构常用于汽汽车发动机到到后桥之间的的传动轴。（二）转动到到往复摆动的的运动特性分分析1.曲柄摇杆机构构2.摆动导杆杆机构3.曲柄摇块块机构4.摆动从动动件凸轮机构构曲柄摇杆机构构中的曲柄等等速转动可实实现摇杆的往往复摆动，其其摆动角度大大小与各构件件尺寸有关，，往复摆动速速度的差异与与行程速比系系数有关。摆动导导杆机机构也也能实实现摆摆杆的的往复复摆动动，其其运动动特点点与曲曲柄摇摇杆机机构相相似，，但其其结构构紧凑凑，故故在工工程中中的应应用广广泛。。与上述述机构构的运运动特特点相相似，，但作作往复复摆动动的是是块状状构件件，用用在特特定的的工作作环境境中。。摆动从从动件件凸轮轮机构构的特特点是是从动动件的的运动动规律律具有有多样样性。。按给给定的的摆动动规律律设计计凸轮轮后，，既可可实现现该运运动要要求。。（三））转动动到往往复移移动的的运动动特性性分析析曲柄滑滑块机机构、、正弦弦机构构、移移动导导杆机机构、、齿轮轮齿条条机构构、直直动从从动件件凸轮轮机构构、螺螺旋传传动机机构均均可实实现转转动到到往复复移动动的运运动变变换。。它们们的运运动变变换相相同，，但运运动特特性却却存在在很大大的差差别。。其中，，曲柄柄滑块块机构构、正正弦机机构、、移动动导杆杆机构构中的的移动动构件件作往往复变变速移移动；；直动动从动动件凸凸轮机机构中中的移移动杆杆的运运动规规律可可实现现运动动特性性的多多样化化；齿齿轮齿齿条机机构和和螺旋旋传动动机构构可实实现移移动件件的等等速运运动。。（四））转动动到间间隙转转动的的运动动特性性分析析槽轮机机构、、不完完全齿齿轮机机构、、分度度凸轮轮机构构都能能实现现等速速转动动到间间歇转转动的的运动动要求求。（五））摆动动到连连续转转动的的运动动特性性分析析曲柄摇摇杆机机构、、摆动动导杆杆机构构中的的摇杆杆和摆摆杆为为主动动件时时，可可实现现曲柄柄的连连续转转动。。这种种运动动变换换过程程中，，要注注意克克服机机构运运动中中的死死点位位置。。（六））移动动到连连续转转动的的运动动特性性分析析曲柄滑块机机构齿轮齿条机机构不自锁的螺螺旋传动机机构机构是机器器中执行机机械运动的的主体装置置，机构的的类型与复复杂程度与与机器的性性能、成本本、制造工工艺、使用用寿命、工工作可靠性性等有密切切关系。因因此机构的的设计在机机械设计的的全过程中中占有极其其重要的地地位。工程程中的实用用机械，很很少由一个个简单的基基本机构组组成，大都都由若干个个基本机构构通过各种种连接方法法组合而成成的一个机机构系统组组成。§3-2基本机构及其组合的概念常用的机构构组合方法法有:利利用机构的的组成原理理，不断连连接各类杆杆组，得到到复杂机构构系统;按按照串联联/并联/叠加/封封闭等规则则组合基本本机构，得得到复杂机机构系统。。简单机械的的示意图复杂的机械械装置/平压模切切机§3-3机构组成原理与机构创新设计一、机构组组成原理1基本杆杆组的定义义机构具有有确定运运动的条条件：自由度数数=原动件数数◆定义：把机构构中最后后不能再再拆的自自由度为为零的构构件组称称为机构构的基本本杆组。。机架+原原动件：：F=1再拆成更更简单的的F=0的杆组从动构件件组：F=0对于全低低副的杆杆组：n个构件、、pl个低副◆基本杆组组的分类类n和pl为整数n=2,4,6…杆组应该该满足的的条件条条件:运动副数数构件数讨论各基本杆的的几种情情况：n=2,pl=3的双双杆组：：又叫Ⅱ级杆组组常见Ⅱ级级杆组的的形式有有5种种(应应用最广广且最简简单)内接副——连接杆组组内部构构件的运运动副外接副——与杆组外外部构件件连接的的运动副副Ⅱ级杆组组1个内接接副2个外接接副(2)n=4,pl=6的多多杆组，，又叫Ⅲ级杆组组特征:杆组中具具有一个个三副构构件。常见的三三种形式式为（含含有3个内接副副）(3)更高级别别的杆组组n>4已无实例例了!第四种形形式称为为IV级组组。特征:有两个三三副杆，，且4个个构件构构成四边边形结构构。（含有4内内接副）◆机构组成成原理：：任何机构构都是由由若干个个基本杆杆组依次次连接于于原动件件和机架架上所组组成的系系统。2机机构的组组成原理理机构＝基基本机构构＋基本本杆组牛头刨床床的组合合过程动画演示示◆机构组成成过程◆机构创新新设计应应遵循的的原则利用机构构组成原原理进行行机构创创新时，，在满足足相同工工作要求求的条件件下，机机构的结结构越简简单、杆杆组的级级别越低低、构件件数和运运动副数数越少越越好。◆机构命名名方式：：按所含最最高杆组组级别命命名，如如Ⅱ级机构，，Ⅲ级机构等。(Ⅰ级机机构：只只由机架架和原动动件组成成的机构构。例：：杠杆机机构、斜斜面机构构)◆结构构分析目目的3平面面机构的的结构分分析了解机构的组组成，确定机机构的级别。。把机构分解为为基本杆组、、机架和原动动件。◆结构分析析的过程拆杆组从离原动件最最远的构件开开始试拆，先先拆II级组组，若不成，，再拆III级组，每拆拆出一个杆组组后，机构的的剩余部分仍仍应是一个与与原机构有相相同自由度的的机构，直到到只剩原动件件为止。◆杆杆组组拆拆分分原原则则◆机机构构结结构构分分析析步步骤骤★确确定定机机构构级级别别1、、正正确确计计算算机机构构的的自自由由度度；；2、、根根据据机机构构拆拆分分原原则则进进行行拆拆分分3、、最最后后定定出出机机构构的的级级别别。。杆组组拆拆分分示示例例解：：该该机机构构无无虚虚约约束束和和局局部部自自由由度度F=3××5－－2××7=1该机机构构为为II级级机机构构（一一））II级级杆杆组组的的类类型型Ⅱ级级杆杆组组结结构构形形式式二、、杆杆组组的的基基本本类类型型（二二））III级级杆杆组组的的类类型型(1/2)3R内内接接副副类类III级级杆杆组组2RP内内接接副副类类III级级杆杆组组R2P内内接接副副类类III级级杆杆组组（二二））III级级杆杆组组的的类类型型(2/2)3P内内接接副副类类III级级杆杆组组三、、按按机机构构组组合合原原理理进进行行机机构构创创新新设设计计机构构组组成成原原理理为创创新新设设计计一一系系列列的的新新机机构构提提供供了了明明确确的的途途径径。。II级级杆杆组组和和III级级杆杆组组连连接接到到原原动动件件和和机机架架上上，，可可以以组组成成简单机机构；再把把各种种II级杆杆组和和III级级杆组组连接接到简简单机机构的的从动动件上上，可可以组组成复杂机机构。依此此类推推，可可以组组成各各种各各样的的、能能实现现不同同功能能目标标的新新机构构。利用机机构组组成原原理进进行机机构创创新设设计(属于于机构构运动动方案案的创创新设设计范范畴,原动动件以以作定定轴转转动力力主)，概念念清楚楚，方方法简简单，，可操操作性性好。。但要要真正正满足足功能能要求求，还还必须须通过过尺度度综合合，确确定待待连接接杆组组与基基本机机构输输出构构件的的连接接点位位置。。（一））连接接II级杆杆组1.连连接接RRR杆杆组2.连连接接RRP型型杆组组3.RRR与与RRP杆杆组的的混合合连接接（二））连接接III级级杆组组图示机机构为为原动动件和和机架架连接接3R3R和3R2RP型III级杆杆组组组成机机构的的示意意图。。四、利利用机机构组组合原原理进进行机机构创创新设设计的的基本本思路路利用机机构组组合原原理进进行机机构创创新设设计可可遵循循下列列原则则。1.II级机机构的的综合合方法法、分分析方方法已已经成成熟，，可优优先考考虑II级级杆组组进行行机构构的组组合设设计。。2.掌掌握握II级杆杆组的的6种种基本本形式式，学学会II级级杆组组的变变异设设计。。3.II级杆杆组的的一个个外接接副连连接活活动构构件，，另一一个外外接副副连接接机架架。4.根根据据机构构输出出运动动的方方式选选择杆杆组类类型。。输出出运动动为转转动或或摆动动时，，可优优先选选择带带有两两个转转动副副的杆杆组，，如RRR、RPR、PRR等杆杆组；；输出出运动动为移移动时时，可可优先先选择择带有有移动动副的的杆组组。5.连连接接杆组组法只只能实实现机机构运运动方方案的的创新新设计计，实实现具具体的的机构构功能能要求求还需需进行行机构构的尺尺度综综合。。综合合过程程与杆杆组的的连接接位置置的确确定有有时需需要反反复进进行，，才能能得到到满意意的设设计结结果。。6.连连接接杆组组法也也适合合齿轮轮、凸凸轮等等其它它机构构的组组合设设计。。合理选择齿数z1、z2，可生成任意行星曲线。本例中的行星曲线为三段近似圆弧，连接一RRP杆组，可得到滑块具有三个停顿位置的输出运动。行星轮系RRP杆组+§3-4机构的串联组合与创新设计一、机机构的的串联联组合合方法法1.基基本本概念念前一个个机构构(称称为前前置机机构)的输输出构构件与与后一一个机机构(称为为后置置机构构)的的输入入构件件刚性性连接接在一一起，，称之之为串串联组组合。。特征:前前置置机构构和后后置机机构都都是单单自由由度机机构。。2.分分类类机构1机构2前置机构后置机构机构1机构2前置机构后置机构(a)I型串串联(b)II型串串联机构的的串联联组合合框图图串联在在简简单运运动构构件上上串联在在平平面运运动构构件上上3.组组合示示例满足O1O2=AB=CD铰链四杆机构ABCD滑块机构DEF前置机构后置机构ω1ω3v5123456ω1平行四边形机构ABCD齿轮机构z1、z2前置机构后置机构ω1v2ω11ω12345二、串串联组组合的的基本本思路路1、I型型串联联连杆机构连杆机构凸轮机构齿轮机构槽轮机构棘轮机构不改变传动角的情况下实现增程增力变速凸轮、移动凸轮获得大行程摆动或移动/增减速减小槽轮速度波动拨动棘轮机构运动凸轮机构连杆机构凸轮机构齿轮机构槽轮机构运用前置凸轮从动件的任意运动规律，改善后置机构的运动特性或通过后置机构增大运动行程可以演化为固定凸轮的凸轮机构齿轮机构连杆机构凸轮机构齿轮机构槽轮机构棘轮机构2、II型串串联II型型串联联机构构一般般利用用连杆杆机构构中的的连杆杆或周周转轮轮系中中的行行星齿齿轮作作为前前置机机构的的输出出构件件，利利用联联接处处的特特殊轨轨迹，，使输输出件件实现现所需需要的的运动动规律律。自动上上料机机1.实实现现后置置机构构的速速度变变换实现连连杆机机构/凸轮轮机构构等后后置机机构速速度变变换的的串联联组合合示意意图工程中中应用用的原原动机机大都都采用用输出出转速速较高高的电电动机机或内内燃机机。为为满足足后置置机构构低速速或变变速的的工作作要求求，前前置机机构常常采用用各种种齿轮轮机构构、齿齿轮机机构与与V带带传动动或链链传动动机构构。其其中齿齿轮机机构已已经标标准化化、系系列化化，是是应用用最为为广泛泛的实实现速速度变变换的的前置置机构构。2.实实现后后置机机构的的运动动变换换改变后后置机机构运运动规规律的的组合合示意意图单一机机构的的运动动规律律受到到机构构类型型的限限制，，如曲曲柄滑滑块机机构的的滑块块或曲曲柄摇摇杆机机构的的摇杆杆很难难获得得等速速运动动。串串联一一个前前置连连杆机机构，，并通通过适适当的的尺度度综合合，可可使后后置连连杆机机构获获得预预期的的运动动规律律。在满足运动要要求的前提下下，运动链尽尽量短串联组合系统统的总机械效效率等于各机机构的机械效效率连乘积，，运动链过长长会降低系统统的机械效率率，同时也会会导致传动误误差的增大。。在进行机构构的串联组合合时应力求运运动链最短。。注意：§3-5机构的并联组合与创新设计一、机构的并并联组合方法法1.基本概概念若干个单自由由度的基本机机构的输入(或输出)构构件连接在一一起，保留各各自的输出(或输入)运运动；或有共共同的输入构构件与输出构构件的连接，，称为并行连连接。特征：各基本机构构均是单自由由度机构。2.分类机构1机构i机构1机构i机构1机构i(a)I型型并联(b)II型并联(c)III型并联(并行联接)机构并联组合合框图3.组合示例例两曲柄摇杆机机构的并联组组合两曲柄滑块机机构的并联组组合I型并联组合合机构可实现现机构的惯性性力完全平衡衡或部分平衡衡，还可实现现运动的分流流。I型并联组合合机构II型并联组组合机构Ⅱ型并联组合合机构可实现现运动的合成成，这类组合合方法是设计计多缸发动机机的理论依据据。四个主动滑块块的移动共同同驱动一个曲曲柄的输出图示压床机构构为III型型并联组合机机构。图中，，共同的输入入构件为以O为圆心的小小带轮，共同同的输出构件件为滑块KF。III型并联联组合机构III型并联联组合机构常常应用在压力力机中。二、并联组合合的基本思路路1.对称并并联相同机构构，实现机构构的平衡通过对称并联联同类机构，，可以实现机机构惯性力的的部分平衡与与完全平衡。。利用I型并联组合合可实现此类目目的。2.实现运运动的分解与与合成I型并联组合合可以实现运运动的分解，，II型并联联组合可以实实现运动的合合成。3.改善机构构受力状态(1/2)III型并联联组合机构可可使机构的受受力状况大大大改善，因而而在冲床、压压床机构中得得到广泛的应应用。曲柄驱动两套套相同的串联联机构，再通通过滑块输出出动力，不但但减小了边路路机构的受力力，而且使滑滑块受力均衡衡。3.改善机构构受力状态(2/2)将三组图3-34b所示示的平动齿轮轮机构并联组组合后，可得得到图3-40所示的三三环减速器机机构。三个平平动齿轮共同同驱动一个外外齿轮减速输输出，不但增增加了运动平平稳性，而且且改善了传力力性能。平动齿轮机构4.不同类类机构也可以以并联组合这为并联组合合的设计提供供了广泛的应应用前景。§3-6机构的叠加组合与创新设计一、机构的的叠加组合方方法1.基本概概念机构叠加组合合是指在一个个机构的可动动构件上再安安装一个以上上机构的组合合方式。其中中，支撑其它它机构的机构构称为基础机构，安装在基础础机构可动构构件上面的机机构称为附加机构。机构的叠加组组合(运动独独立式)是机机构组合理论论的重要组成成部分，是机机构创新设计计的重要途径径。2.分类附加机构基础机构附加机构基础机构(a)I型型叠加机构(b)II型叠加机构构机构的叠加组组合此组合中，驱驱动力作用在在附加机构上上(或者说主主动机构为附附加机构/或或由附加机构构输入运动)。附加机构构在驱动基础础机构运动的的同时，也可可以有自己的的运动输出。。附加机构安安装在基础机机构的可动构构件上，同时时附加机构的的输出构件驱驱动基础机构构的某个构件件。此组合中，附附加机构和基基础机构分别别有各自的动动力源(或有有各自的运动动输入构件)，最后由附附加机构输出出运动。特点:附加加机构安装在在基础机构的的可动构件上上，再由设置置在基础机构构可动构件上上的动力源驱驱动附加机构构运动。进行行多次叠加时时，前一个机机构即为后一一个机构的基基础机构。3.组合示例例(I型)蜗杆传动机构构安装在行星星轮系机构的的系杆H上，由蜗轮给给行星轮提供供输入运动，，带动系杆缓缓慢转动。附附加机构驱动动扇叶转动，，并通过基础础机构的运动动实现附加机机构360°°全方位慢速速转动。I型叠加机构构附加机构基础机构蜗杆传动机构行星轮系机构轮系系杆上叠叠加蜗杆机构构该机构可设计计出理想的电电风扇，扇叶叶转数可通过过电动机调速速调整。附加加机构的机架架(基础机构构的系杆)转转动速度为调整齿轮的齿齿数可改变附附加机构机架架的转数。n1:电动机转转数nH:系杆转数数3.组合示例例(I型)附加机构基础机构齿轮机构连杆机构附加机构基础机构齿轮机构齿轮机构常用电风扇的的机构简图双重轮系机构构附加机构:齿齿轮l/2/3/系杆h组成的轮系系。基础机构构:齿轮4/5/系杆H组成的行星星轮系。附加加机构的系杆杆h与基础机机构的齿轮4连接，实现现附加机构向向基础机构的的运动传递。。户外摄影车机构3.组合示例例(II型)机械手机构附加机构基础机构ABCDCDEF缸1缸2AD二、机构叠叠加组合的关关键问题1.确定附附加机构与基基础机构之间间的运动传递递，或者附加加机构的输出出构件与基础础机构的哪一一个构件连接接。2.动力源源安装位置。。3.连接方方式Ⅱ型：动力源源在基础机构构的可动构件件上，驱动附附加机构一可可动构件，按按附加机构数数量依次连接接即可。Ⅱ型型叠加机构间间的连接方式式较为简单，，且规律性强强，应用最为为普遍。Ⅰ型:较复复杂，但有规规可循。如齿轮(附加)+连杆(基基础)时，连接点:在输出齿齿轮和输入连连杆上。如齿轮(附加)+行星轮系系(基础)时，可把附加加机构安置在在基础轮系机机构的系杆上上，附加机构构的齿轮或系系杆与基础机机构的齿轮连连接即可。机构叠加组合合成的新机构构具有很多优优点，可实现现复杂的运动动要求，机构构的传力性能能较好，减小小了传动功率率，但设计构构思难度较大大。叠加组合方法法为创建叠加加机构提供了了理论基础。。§3-7机构的封闭组合与创新设计一、机构的封封闭组合方法法1.基本概概念一个两自由度度机构中的两两个输入构件件(或两个输输出构件或一一个输入一个个输出构件)用单自由度度的机构连接接起来，形成成一个单自由由度的机构系系统，称为封封闭式连接。。特征:基础机构为二自由度机构构，附加机机构为单自自由度机构构。两自由度的的基础机构构共有3个个运动(2输入1输输出)。当当附加机构构连接了二二自由度基基础机构中中两构件的的运动后，，限制了被被连接构件件的1个独独立运动，，使组合机机构系统的的自由度减减少1个。。因此，封封闭组合机机构的自由由度为1。。设计时，，不能分别别单独设计计基础机构构和附加机机构，必须须把基础机机构和附加加机构看作作一个整体体考虑其设设计方法。。2.分类基础机构和和附加机构构的种类不不同，所得得到的组合合机构不同同，其设计计方法也有有所不同。。根据封封闭式机构构输入与输输出特性的的不同，共共有3种封封闭组合方方法。附加机构基础机构附加机构基础机构附加机构附加机构基础机构单自由度2自由度III型封封闭组合机机构(1个单自自由度附加加机构封闭闭基础机构构的I/O各1个个)Ⅰ型封闭组组合机构(1个单自自由度附加加机构封闭闭基础机构构的两个IorO)II型封闭闭组合机构构(2个单自自由度附加加机构封闭闭基础机构构的两个IorO)3.封闭组组合示例(a)差差动轮系(b)I型封闭闭机构(c)III型封封闭组合机机构2自由度差差动轮系给给定任何两两个输入运运动(如如齿轮1、、3)可实实现系杆的的预期输出出运动。在齿轮1、、3间组合合附加定轴轴轮系(齿齿轮4/5/6组成成)后，可可获得Ⅰ型型封闭组合合机构。调调整定轴轮轮系传动比比，可得任任意预期系系杆转数。。把系杆H的的输出运动动通过定轴轴轮系(齿齿轮4/5/6)反反馈到输入入构件(齿齿轮3)后后，可到ⅢⅢ型封闭组组合机构。。差动轮系(由齿轮1/2/3/系杆H组成)为为基础机构构，差动轮轮系的系杆杆和齿轮1经连杆机机构ABCD和齿轮机构构z1、z4封闭，四四杆机构和和定轴齿轮轮机构组成成两个附加加机构，形形成Ⅱ型齿齿轮连杆封封闭组合机机构。2自由度五五杆机构OABCD为基础机机构，凸轮轮机构为封封闭机构。。五杆机构构的两个连连架杆分别别与凸轮和和推杆固接接，形成ⅠⅠ型凸轮连连杆封闭组组合机构。。凸轮机构封封闭了2自自由度蜗杆杆机构的蜗蜗轮转动(基础机构构的输出运运动)和蜗蜗杆的移动动(基础机机构的一个个输入运动动)，是典典型的III型封闭闭组合机构构。III型封封闭组合机机构注意：机构的封封闭式组合合将产生组组合机构，，组合机构构可实现优优良的运动动特性，但但是有时会会产生机构构内部的封封闭功率流流，降低了了机械效率率。所以，，传力封闭闭组合机构构要进行封封闭功率的的判别。二、封闭闭组合的基基本思路1.任意意两个自由由度的机构构均可作为为基础机构构，而单自自由度的机机构则可作作为附加封封闭机构。。常见的基础础机构主要要有五杆机机构和差动动轮系机构构，附加封封闭机构可可以是齿轮轮机构、凸凸轮机构和和四杆机构构，有时也也用间歇运运动机构作作为封闭机机构。如基基础机构为为连杆机构构，封闭机机构可为连连杆机构、、齿轮机构构、凸轮机机构和间歇歇运动机构构等，这时时可组成连连杆-连杆杆组合机构构、连杆-齿轮组合合机构、连连杆-凸轮轮组合机构构、连杆-槽轮组合合机构等。。2.附加加封闭机构构封闭基础础机构的两两个输入运运动或两个个输出运动动简便易行行，应用最最为广泛。。3.附加加封闭机构构封闭基础础机构的一一个输入构构件和一个个输出构件件，把输出出运动再反反馈回输入入构件。组合机构与与机构组合合叠加杆组法法、串联机机构法、并并联机构法法和叠加机机构法形成成的机构系系统是机构的组合合系统，在该系统统中，各基基本机构均均保持原有有特性，其其分析与综综合方法也也与原基本本机构相同同。机构的封闭闭式组合将将导致形成成组合机构构。组合机构构中的各基基本机构不不能单独进进行分析与与综合，必必须在一个个整体机构构系统的环环境中考虑虑基本机构构的分析与与综合。这这是组合机机构与机构构组合的不不同点。§3-8其它类型的机构组合与创新设计一、机构的的混合组合合方法牛头刨床机机构可看作齿轮轮机构与导导杆机构串串联后，再再连接Ⅱ级级杆组DE。冲(压)床床机构带传动机构构、齿轮机机构和连杆杆机构串联联后，再连连接Ⅱ级杆杆组CE组组成的机构构系统。二、附加约约束组合法法附加约束组组合法是指指在多自由由度机构中中，人为地地增加约束束条件(工程中的附附加约束一一般采用具具有复杂曲曲线结构的的高副)，从而达达到机构创创新设计的的目的。五杆机构ABCDE为一2自由由度机构，，用一个凸凸轮高副(凸轮固定定)约束C点的运动。。改变凸轮轮的轮廓线线形状，可可实现滑块块的预期运运动。凸轮轮-连连杆杆组组合合机机构构广泛泛应应用用于于纺纺织织和和印印刷刷机机械械中中例题题1试试对对下下图图所所示示的的双双曲曲柄柄－－槽槽轮轮机机构构进进行行分分析析。。原因是是主动动拨盘盘一般般作匀匀速转转动，，并且且回转转半径径不变变。当当运动动传递递给槽槽轮时时，由由于主主动拨拨盘的的滚销销在槽槽轮的的传动动槽内内沿径径向相相对滚滚移，，致使使槽轮轮受力力作用用点也也沿径径向发发生变变化。。若滚滚销以以不变变的圆圆周速速度传传递运运动时时，导导致槽槽轮在在一次次转位位过程程中，，角速速度由由小变变大，，又由由大变变小。。图例中中，采采用双双曲柄柄机构构与槽槽轮机机构的的串联联式组组合方方式。。槽轮轮机构构的主主动拨拨盘固固接在在双曲曲柄机机构ABCD的的从动动曲柄柄上，，从动动曲柄柄上E点的的变化化速度度能够够中和和槽轮轮的转转速变变化，，使槽槽轮能能近似似等速速转位位。。解:串串联(双曲柄柄+槽轮机机构)槽轮机机构常常用于于转位位和分分度的的机械械装置置中，，但它它的运运动和和动力力特性性不太太理想想，尤尤其在在槽数数较少少的外外槽轮轮机构构中，，其角角速度度和角角加速速度的的波动动均达达到很很大数数值，，造成成工作作台转转位不不稳定定。双曲柄柄槽轮轮机构构与普普通槽槽轮机机构的的角速速度曲曲线α:槽槽轮轮动程程时的的转角角i:从从动槽槽轮与与其主主动构构件的的角度度比串联组组合的的槽轮轮机构构的运运动特特性和和动力力特性性能有有较大大改善善类似改改变槽槽轮运运动和和动力力特性性的机机构串串联组组合形形式还还有转转动导导杆槽槽轮机机构、、凸轮轮槽轮轮机构构、椭椭圆齿齿轮槽槽轮机机构，，以及及双槽槽轮机机构的的串联联等1曲柄柄2导导杆3主动动拨盘盘4拨销销5槽轮轮凸轮槽槽轮机机构1主动动拨盘盘2槽轮轮3固固定凸凸轮4弹簧簧A拨销销转动导杆槽槽轮机构1主动椭圆圆齿轮2带有转臂臂的椭圆齿齿轮3槽轮A拨销销1主动拨盘盘(前置槽轮轮机构)2前置槽轮轮3后后置槽轮A/B拨销椭圆凸轮槽槽轮机构双槽轮机构构的串联2试对对图示冲压压机凸轮连连杆机构进进行机构分分析解：图示冲压机凸轮连杆机构，由一个凸轮机构和一个凸轮连杆机构并联组合而成。两个盘状凸轮固接在一起，凸轮1和推杆2组成移动从动件盘状凸轮机构。凸轮和摆杆3组成摆动从动件盘状凸轮机构。当机构的主动件凸轮1和转动时，推杆2实现左右移动；同时摆杆3实现摆动，并由摆杆的摆动带动连杆4运动，使从动件滑块5实现上下移动。根据所设计的凸轮，推杆2与滑块5可实现对应的时序关系。3试对对图示液压压挖掘机进进行机构分分析第一套液压压