机械创新设计5机构创新设计.ppt
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1、第5章 机构创新设计 一个好的机械原理方案能否实现,机构设计是关键。机构设计中最富有创造性、最关键的环节,是机构形式的设计。第一页,编辑于星期日:十点 三十四分。机构创新设计v 5.1 简单动作功能机构设计v 5.2 机构组合创新设计方法 v 5.3 机构变异设计v 5.4 机构再生运动链方法 第二页,编辑于星期日:十点 三十四分。5.1 简单动作功能 用来实现运动和力的简单转换5.1.1 简单动作功能机构的特点与应用v主要指人类最初创造的各种工具和简简单单的器械。如杠杠杆杆、斜斜面面、滚滚轮轮。尤其是轮轮子子是人类最伟大的创造发明,现代的各种机器中,是离不开旋转的轮轮子子和轴轴的。v特点:只
2、用极少的构件(一般不成为典型的“机构”),实现简单而巧妙的动作。第三页,编辑于星期日:十点 三十四分。v举例:电视机调节盒盖双动操作器。圆珠笔按钮 录音机的联动按键 魔方 百叶窗 拉链 安全带带扣 第四页,编辑于星期日:十点 三十四分。举例:要实现特定的动作功能 巧妙的构思。笔套上有凸块圆珠笔按钮第五页,编辑于星期日:十点 三十四分。圆珠笔按钮功能原理分析对齐笔套槽时笔芯齿轮与按钮齿轮错开笔芯齿轮在笔套内时的情况第六页,编辑于星期日:十点 三十四分。笔芯齿轮在笔套内时的情况笔芯齿轮在笔套内时的情况第七页,编辑于星期日:十点 三十四分。错开时缩回(外)对齐时探出(内)笔芯齿轮在笔套内笔芯齿轮在笔
3、套内外的情况比较外的情况比较第八页,编辑于星期日:十点 三十四分。拉链功能原理分析简单几何体第九页,编辑于星期日:十点 三十四分。简单几何体的组合 剖开看第十页,编辑于星期日:十点 三十四分。简单几何体的组合 合上看第十一页,编辑于星期日:十点 三十四分。v举例:钥匙与锁第十二页,编辑于星期日:十点 三十四分。举例:钥匙与锁第十三页,编辑于星期日:十点 三十四分。弹子锁钥匙与锁芯v一把钥匙开多把锁?弹簧钥匙第十四页,编辑于星期日:十点 三十四分。v简单动作功能具有广泛的用途和宽阔的空间。简单动作功能通常通过两个零件之间接触表面形状的巧妙组合实现,求解动作功能时针对所要实现的动作功能(运动规律、
4、运动轨迹),对零件的几何形体进行构思。v 也叫几何形体组合法v对简单动作功能优秀设计案例的分析可以获得很多灵感,学到很多巧妙的设计方法。5.1.2 机械零件自由度分析第十五页,编辑于星期日:十点 三十四分。5.2 机构组合创新设计方法v 5.2.1 机构串联组合方法v串联组合多个基本机构顺序连接 前机构输出后机构输入 机构串联组合实现两个目的:1)改善原有机构的运动特性 2)使组合机构具有各基本机构的特性v 1改善原有机构的运动特性v槽轮机构转位或分度角速度变化大v前面加上主动拨盘前面双曲柄机构 主动拨盘变速转动减小槽轮转速不均匀性v曲柄旋转一周滑块往复两次 六杆机构A点轨迹8字形曲线第十六页
5、,编辑于星期日:十点 三十四分。v 5.2.1 机构串联组合方法v2.使组合机构具有各基本机构的特性v串联组合V带+齿轮+棘轮+螺旋等传动 原动机单向等速回转 输出件低速、单向、间歇、直线运动v椭圆齿轮+曲柄滑块组合机构 等速变速 变速的曲柄滑块往复运动速度 5.2 机构组合创新设计方法第十七页,编辑于星期日:十点 三十四分。v 5.2.2 机构并联组合方法v机构并联组合由两个或多个结构相同的基本机构并列布置 5.2 机构组合创新设计方法第十八页,编辑于星期日:十点 三十四分。v 5.2.2 机构并联组合方法v1.型并联 原动机功率不足多台原动机+多套传动系统 中华世纪坛3000吨192个轮子
6、 16个驱动轮飞机两或四个发动机 满足功率 替补动力 5.2 机构组合创新设计方法第十九页,编辑于星期日:十点 三十四分。v 5.2.2 机构并联组合方法v1.型并联 V形发动机2汽缸布置 90 v飞机襟翼操纵机构两个油缸各推动一个齿条加快摆动速度替补摆动 (速度减少1/2)双保险可靠性提高 5.2 机构组合创新设计方法第二十页,编辑于星期日:十点 三十四分。v 5.2.2 机构并联组合方法v2.型并联 主动件或原动机的运动分成两个再合成一个 汽缸压力机左右两套一个汽缸推动执行构件5最大压力 关键两套机构同步 螺旋压力机左右两套螺旋螺距相同旋向相反螺距相同旋向相反(双向)优点增力轴向力可以平衡
7、 缺点向下压力对螺杆影响较大 5.2 机构组合创新设计方法主动油缸连杆连杆摇杆滑块机构3、4、5执行构件5第二十一页,编辑于星期日:十点 三十四分。v 5.2.2 机构并联组合方法v3.型并联 一个主动运动分解为两个或多个输出运动 v细纱机1个电动机400-500个纱锭v加工光学透镜的抛光机1个电动机4套连杆v双滑块驱动送料机构主动件1推动大滑块2和小滑块4沟槽作用运动规律不同 5.2 机构组合创新设计方法第二十二页,编辑于星期日:十点 三十四分。v 5.2.2 机构并联组合方法v3.型并联同步关键v桥式起重机跨度大30m 两端轮子必须同步 5.2 机构组合创新设计方法第二十三页,编辑于星期日
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