第6章 机构创新设计

null第6章 机构创新 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 第6章 机构创新设计 一个好的机械原理 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 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。常用机构形式的设计方法有两种：机构的选型、机构的构型。 本章主要从这两个方面介绍机构的创新方法。§6-1 机构形式设计的原则§6-1 机构形式设计的原则 机构形式具有多样性、复杂性，满足同一原理方案的要求，可采用不同的机构类型。在机构形式设计时，除满足基本的运动形式、运动规律、运动轨迹要求外，还应遵循以下几项原则： 机构运动链尽量简单：尽量选构件数少、运动副少的机构。如右图。 适当地选择运动副：基本高副机构：3个构件、3个运动副基本低副机构：4个构件、4个运动副一.机构尽可能简单：null 执行机构的形式与原动机的形式密切相关，不要仅局限于选择传统的电动机形式。如图6-2。如图6-3的钢板叠放机构。 以上的例子说明，改变原动件的驱动方式有可能使机构的结构简化。另外，在改变原动机的传送方式，也可能是结构简化如（由单机驱动改成多机驱动）。 适当地选择原动机：null机械的尺寸和重量随所选机构类型的不同而有很大的差别。如：周转轮系减速器：普通定轴轮系减速器：二者传动比相同二. 尽量缩小机构尺寸： 用广义机构：如柔性机构、利用光、电、磁、摩擦、重力、惯性力的原理工作的广义机构。null三.应使机构具有较好的动力学特性： 机构在机械系统中不仅传递运动，而且还要传递和承受力（或力矩），因此，要选择具有较好的动力学特性的机构。 采用传动角较大的机构 采用增力机构null 采用对称布置的机构 使机构受力尽量平衡。§6-2 机构的选型§6-2 机构的选型 机构选型是指：利用发散思维的方法，将前人发明创造出的各种机构按照运动特性或实现的功能分类，然后根据原理方案确定的执行构件所需要的运动特性或实现功能进行搜索、选择、比较和评价，选出合适的机构形式。null一.按运动形式要求选择机构机构选型考虑的因素：执行机构的运动形式要求； 机构的功能特点； 原动机的形式。现以原动件为电动机说明机构选型的基本方法。电动机的运动形式：转动执行机构的运动形式：多种多样1.原动机的运动匀速回转，实现执行构件匀速回转的机构：匀速回转机构类型应用实例平行四边形机构火车车轮连动机构、联轴器双转块机构联轴器齿轮机构增速、减速、变速装置摆线针轮机构增速、减速、变速装置谐波传动机构增速、减速、变速装置周转轮系增速、减速、运动合成与分解挠性传动机构原距离传送、无级变速装置null2.原动机的运动匀速回转，实现执行构件非匀速回转的机构：3.原动机的运动匀速回转，实现执行构件往复摆动的机构：null4.原动机的运动匀速回转，实现执行构件往复摆动的机构：null5.原动机的运动匀速回转，实现执行构件间歇运动的机构：6.原动机的运动匀速回转，实现执行构件按特定运动轨迹运动的机构：注意 实现同一功能或运动形式要求的机构可以有多种类型，选型时应对现有的的各种机构进行比较，选出最优方案。null例：牛头刨床的刨刀具运动的方案。刨刀具的运动具有急回特性的往复直线移动具有急回特性的往复直线移动的机构：null二. 机构方案评价1.评价指标和评价体系： 实现同一功能或运动形式要求的机构很多，对这些方案应从运动性能、工作性能、动力性能等方面进行综合评价。评价指标及其具体项目如下 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf ： 上表的各项评价指标及其具体项目，是根据机构系统设计的主要性能要求和机械设计专家的意见设定的。对具体的机构，这些评价指标和具体项目还需要依据实际情况加以增减和完善，以形成一个比较完整的评价指标。注意null评价体系是通过一定范围内的专家咨询，确定评价指标及其评价方法。 对不同的设计任务，应根据具体情况，拟订不同的评价体系。评价体系要科学，避免主观片面性、减少盲目性。如：对重型机械：对其承载能力一项应给予较大的重视对加速度较大的机械：应特别重视其振动、噪音等问题。2.典型机构的评价§6-3 机构的构型§6-3 机构的构型若用机构选型的方法初选的机构形式：不能完全实现预期的要求； 虽能实现预期的功能要求，但结构复杂、运动精度不够、 动力性能欠佳这时可采用比机构选型更具有创造性的方法——创新构型法，重新构筑机构的形式。机构创新构型的基本思路是： 以通过选型初步确定的机构方案为雏型，通过组合、变异、再生等方法进行突破，获得新的机构。本节介绍：机构创新构型的几种常用方法一. 利用组合原理构型新机构一. 利用组合原理构型新机构连杆机构难以实现一些特殊的运动规律凸轮机构可实现任意的运动规律，但行程不可调齿轮机构具有良好的运动和动力特性，但运动形式简单棘轮机构、槽轮机构等间歇机构运动和动力特性不理想传统的基本机构：解决以上问题的方法： 将两种以上的基本机构组合，利用其良好的性能，改善其不良特性。从而创造出满足原理方案要求的、具有良好运动和动力特性的新型机构。 机构组合类型繁多，每种组合机构具有各自特有的型组合、尺寸综合及分析设计方法。下面介绍常用组合机构的性能特点和适用场合。null1.齿轮连杆机构1）实现间歇传送运动2）实现大摆角、大行程的往复运动如：如：null3）较精确地实现给定的运动轨迹如：实现复杂的运动轨迹null2.凸轮连杆机构 凸轮机构虽能实现任意给定运动规律的往复运动，但当从动件作往复摆动时，受压力角的限制，其摆角不能太大。将简单的连杆机构与凸轮机构组合起来，可克服这些缺点，达到很好的效果。 凸轮连杆机构较齿轮连杆机构更能实现任意给定的复杂运动规律和轨迹。如1.印刷机中的吸纸机构。2.印刷机中的齐纸机构。3.糖果包装机剪切机构。null3.齿轮 – 凸轮机构 齿轮 – 凸轮机构常以自由度为2的差动轮系为基础 ，用凸轮机构为附加机构。凸轮机构使差动轮系中的两构件有一定的运动联系，约束掉一个自由度，组成自由度为1的封闭组合机构。齿轮 – 凸轮机构主要应用于以下场合：1）实现给定运动规律的变速回转运动： 齿轮、双曲柄、转动导杆机构虽能匀速、变速回转运动，但无法实现任意给定的运动规律的转动。齿轮 – 凸轮机构能满足这一要求。null如机床的分度补偿机构：由蜗杆转动产生的蜗轮的角位移：由蜗杆移动产生的蜗轮的角位移：蜗轮总的角位移：null2）实现给定的运动轨迹二. 利用机构的变异构型新机构二. 利用机构的变异构型新机构 为了实现一定的工艺动作要求，或为了使机构具有某些特殊的性能，改变现有机构的结构，演变发展出新机构的设计，称机构变异构型。机构变异构型的方法：1.机构的倒置：即机构的运动构件与机架转换。1.右图2.铰链四杆机构的演 化机构。如：3.卡当机构。null2.机构的扩展：即以原有机构为基础，增加新的构件，构成一个新的机构。 扩展后，原有各构件间的相对运动关系不变，但所构成的新机构的某些性能与原机构有很大差别。例1：下图是由卡当机构扩展而来的。null例2：分秧、插秧机构。例3：抓斗机构。null3.机构局部结构的改变：改变机构的局部结构，可以获得有特殊运动特性的机构。如：null4.机构结构的移植和模仿：将一机构的某些结构应用于另一种机构中的设计方法利用某一结构的特点设计新机构nullnull5.运动副的变异：高副低代、运动副尺寸的变换和运动副形式的变换。null三.广义机构创新设计三.广义机构创新设计广义机构：利用液、气、声、光、电、磁等工作原理的机构。 广义机构利用了一些新的工作介质和工作原理，和传统机构相比，更能方便实现运动和动力的转换，并能实现某些传统机构难以完成的复杂运动。1.利用液、气物理效应： 利用液、气作为工作介质，实现能量传递和运动转换的机构，分别称为液动机构和气动机构。1）液动机构：特点：易于无级调速，调速范围大；体积小，质量轻、输出功率大；工作平稳，易于实现快速启动、制动、换向等动作；控制方便；易于实现过载保护；具有自润滑，因此磨损小，寿命长；易于实现 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化、系列化。与机械传动机构相比null例：nullnull2）气动机构特点（与液动机构相比）：工作介质易于获取和排放，不污染环境； 压力损失小，易于过载保护； 易于实现标准化、系列化。null2.利用光、电物理效应：1）光电动机null2）电磁机构： 利用电与磁相互作用的物理效应来完成所需动作的机构称电磁机构。null3）继电器机构：null3.利用力学原理1）利用重力作用：nullnull2）利用振动及惯性作用：利用振动产生运动和动力的机构称为振动机构。 振动机构广泛用于散状物料的捣实、装卸、输送、筛选、研磨、粉碎、混合等工艺中。振动机构null惯性机构利用惯性力来工作的机构称为惯性机构。