《機構(gòu)的演化變異與》PPT課件

第四章機構(gòu)的演化、變異與創(chuàng)新設(shè)計,第一節(jié)機構(gòu)演化與變異的概念第二節(jié)機架變換與創(chuàng)新設(shè)計第三節(jié)運動副的形狀變異與創(chuàng)新設(shè)計第四節(jié)構(gòu)件形狀變異與創(chuàng)新設(shè)計第五節(jié)運動副的等效代替與創(chuàng)新設(shè)計,一、機構(gòu)演化與變異的概念1機構(gòu)的演化以某一基本機構(gòu)為原始機構(gòu)，對其機架、運動副和構(gòu)件尺寸等進行變換，從而設(shè)計出具有不同功用的新機構(gòu)的過程，稱為機構(gòu)的演化。,第一節(jié)機構(gòu)的演化與變異的概念,2機構(gòu)的變異以某一基本機構(gòu)為原始機構(gòu)，對其運動副性質(zhì)、形狀或尺寸進行變換，在不改變機構(gòu)類型的前提下達到改善或提高機構(gòu)傳力性能的機構(gòu)設(shè)計過程，稱為機構(gòu)的變異。,3機構(gòu)演化與變異的示例說明,以曲柄滑塊機構(gòu)為基本機構(gòu),演化,變異,轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu),曲柄滑塊機構(gòu),機架變換,轉(zhuǎn)動副B擴大,曲柄滑塊機構(gòu),曲柄滑塊機構(gòu),演化,二、機構(gòu)演化、變異與機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計,1機構(gòu)演化方法：（1）改變機構(gòu)中的機架（以不同的構(gòu)件作為機架）（2）改變機構(gòu)中運動副的性質(zhì)（高副與低副的演化）（3）改變機構(gòu)中構(gòu)件的尺寸,2機構(gòu)變異方法：（1）改變機構(gòu)中運動副的尺寸（2）改變機構(gòu)中運動副的形狀（3）改變機構(gòu)中運動副的性質(zhì),3機構(gòu)演化與的變異的差別相同點：都是首先選定以某一基本機構(gòu)為原始機構(gòu)。不相同點：機構(gòu)演化變換后可得到具有不同性質(zhì)的新機構(gòu)；機構(gòu)變異后得到的機構(gòu)類型不改變。,1連桿機構(gòu)的機架變換,第二節(jié)機架變換與創(chuàng)新設(shè)計,曲柄搖桿機構(gòu),雙搖桿機構(gòu),雙曲柄機構(gòu),(1)鉸鏈四桿機構(gòu),低副運動的可逆性：低副機構(gòu)中，兩構(gòu)件的相對運動與機架的改變無關(guān)。,(2)曲柄滑塊機構(gòu),曲柄滑塊機構(gòu),轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu),曲柄搖塊機構(gòu),移動導(dǎo)桿機構(gòu),(3)含有兩個移動副的四桿機構(gòu),雙滑塊機構(gòu),雙轉(zhuǎn)塊機構(gòu),正弦機構(gòu),四桿機構(gòu)種類繁多，但是都可看作由鉸鏈四桿通過機架變換、運動副變換和尺寸變換演化而出的。上述轉(zhuǎn)換方法也可應(yīng)用到其他機構(gòu)的演中。,2齒輪機構(gòu)的機架變換（高副機構(gòu)）,定軸齒輪機構(gòu),行星齒輪機構(gòu),B,A,無相對運動的可逆性。,3凸輪機構(gòu)的機架變換（高副機構(gòu)）,直動從動件盤形凸輪機構(gòu),轉(zhuǎn)動直動從動件盤形凸輪機構(gòu),4帶傳動機構(gòu)的機架變換,帶傳動機構(gòu),差動帶傳動機構(gòu),5間歇運動機構(gòu)的機架變換,B:槽輪隨系桿公轉(zhuǎn),又做間歇性自轉(zhuǎn),A:撥盤自轉(zhuǎn),槽輪間歇自轉(zhuǎn),A,B,6創(chuàng)新實例分析,Z1、Z2、Z3為定軸輪系，,固定齒輪Z1，得到一個行星輪系,固定齒輪Z3，又可得到一個行星輪系，這時可得到三種不同的傳動比。這是行星傳動變速的基本原理。H,Z1,Z2,Z3,Z2,Z2,Z3,Z3,Z1,Z1,O1,O1,O1,O2,O2,O2,H,H,H,第三節(jié)運動副的演化、變異與創(chuàng)新設(shè)計,一、轉(zhuǎn)動副的尺寸變化二、轉(zhuǎn)動副的結(jié)構(gòu)變化三、移動副的尺寸變化四、移動副的結(jié)構(gòu)變化五、運動副性質(zhì)的等效變換,一、轉(zhuǎn)動副的尺寸變化,偏心盤機構(gòu),鉸鏈四桿機構(gòu)ABCD的轉(zhuǎn)動副尺寸擴大,轉(zhuǎn)動副B的尺寸擴大包括A,轉(zhuǎn)動副C的尺寸擴大包括B,轉(zhuǎn)動副D的尺寸擴大包括C,B,A,C,D,二、轉(zhuǎn)動副的結(jié)構(gòu)變化,滑動軸承,滾動軸承,曲柄滑塊機構(gòu)ABC的變異,B處轉(zhuǎn)動副尺寸擴大,C處轉(zhuǎn)動副尺寸擴大。,滑塊尺寸與形狀變化（中空）,三、移動副的尺寸變化,四、移動副的結(jié)構(gòu)變化,(4)鉸鏈四桿機構(gòu)向含有移動副的四桿機構(gòu)的轉(zhuǎn)換,擴大轉(zhuǎn)動副D的尺寸,減小偏距e的尺寸,一、桿狀構(gòu)件的尺寸演化與變異二、輪狀構(gòu)件的演化與變異三、盤狀構(gòu)件的演化與變異四、塊狀構(gòu)件的演化與變異,第四節(jié)構(gòu)件形狀的演化、變異與創(chuàng)新設(shè)計,一、桿狀構(gòu)件的尺寸演化與變異,轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)機架AB尺寸加大,得到擺動導(dǎo)桿機構(gòu),擺塊機構(gòu)ABC，塊3作成桿狀，桿狀構(gòu)件2作成塊狀，得到圖示擺動導(dǎo)桿機構(gòu)。,二、輪狀構(gòu)件的演化與變異,齒輪、飛輪,三、盤狀構(gòu)件的演化與變異,凸輪、曲柄等,四、塊狀構(gòu)件的演化與變異,滑塊等,第五節(jié)運動副的等效變換與創(chuàng)新設(shè)計,一、空間運動副與平面運動副的等效變換二、高副與低副的等效變換三、滑動摩擦副與滾動摩擦副的等效變換,一、空間運動副與平面運動副的等效變換,空間機構(gòu)原動件與機架連接為球面副S時,三自由度運動很