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机械第六章

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机械原理：第6章 凸轮机构

机械原理：第6章 凸轮机构
试求： 1.标出基圆半径r0？ 2.标出图示位置从动件位移s 和机构
的压力角α ？ 3.求出r0 、s 和α之间的关系式？
本题目主要考察对基圆、压力角及位移等 基本概念的理解和压力角的计算方法。 解
（1）图示位置的r0 、s 和α如图。
（2）r0 、s 与α之间的关系式为：
tan
v e
lOP e 1
r02 e2 s s r02 e2
例3 图示为摆动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮为偏心圆盘， 且以角速度ω逆时针方向回转。
试在图上标出： 1. 凸轮基圆；
2. 升程运动角和回程运动角；
3. 图示位置时从动件的初始位置角
0和角位移 ；
4. 图示位置从动件的压力角α；
5. 从动件的最大角位移max 。
r0min
( d s)2 e2 tan[ ]
直动滚子从动件盘 形凸轮机构
凸轮基圆半径
r0
m in
s
d2s
d 2
式中
（[ dx )2 ( dy )2 ]3/ 2
d
dx
d
.
d2 y
d 2
d
dy
d
.
d2x
d 2
条件 min
直动平底从动件盘 形凸轮机构
滚子半径的设计
考虑运动失真： rr 0.8min 考虑强度要求： rr (0.1 ~ 0.5)r0
以凸轮转动中心为圆心，以凸轮理论轮廓曲线上的 最小半径为半径所画的圆。半径用r0表示。 从动件从距凸轮转动中心的最近点向最远点的运动过程。 从动件从距凸轮转动中心的最远点向最近点的运动过程。 从动件的最大运动距离。常用 h 表示行程。
基本名词术语
（5）推程角 从动件从距凸轮转动中心的最近点运动到最远点时， 凸轮所转过的角度。用Φ表示。

机械制造工程第六章节

机械制造工程第六章节

固态成形——金属压力加工
胎模锻工作示意图
固态成形——金属压力加工
固态成形——金属压力加工
4、应用条件
1）生产批量； 2）锻件质量要求，各种加工方法所达到的加
工质量不一样； 3）锻件的尺寸、重量大小； 4）锻件形状复杂程度。
固态成形——金属压力加工
5、模锻和自由锻相比有什么特点？
1) 加工质量； 2) 加工效率； 3) 工艺投入费用； 4) 灵活性大小； 5) 适用范围大小； 6) 工人劳动强度； 7) 对工人技术要求。
这时的温度称为回复温度T回。 T回＝（0.25~0.3）T熔（T回、T熔为用绝对温度表示的
回复温度、熔点）。
固态成形——金属压力加工
（三）再结晶
1、再结晶的概念 变形后的金属在较高温度加热时，由于原子扩散
能力增大，被拉长（或压扁）、破碎的晶粒通过 重新生核、长大变成新的均匀、细小的等轴晶。 这个过程称为再结晶。
（七）胀形
固态成形——金属压力加工
固态成形——金属压力加工
（八）旋压
固态成形——金属压力加工
六、冲模的分类和结构
1. 简单冲模 2. 连续冲模 3. 复合冲模
固态成形——金属压力加工
冲模
固态成形——金属压力加工
第四节 金属的其他塑性成形工艺
一、压力加工新工艺
1、精冲
2、冷镦
3、辊锻
摩察压力机上预锻和弯曲
固态成形——金属压力加工
连杆锻模的工作原理
固态成形——金属压力加工
压力机上模锻工作原理
固态成形——金属压力加工
平锻机上模锻工作原理示意图
固态成形——金属压力加工
3、胎模锻 胎模锻是介于自由锻和模锻之间的一种

机械设计基础.第六章_间歇运动机构

机械设计基础.第六章_间歇运动机构

21 2 2
2
运动关系(运动特性系数τ )：
tm 21 z 2 t 2 2z
讨论：τ >0，z≥3
21 z 2 2 2z
(2)销数 K
在0~0.5 之间，运动时间小于 静止时间。
K ( z 2) 2z
讨论：τ <1 常用K=1
§6-1 棘轮机构
组成：棘轮机构主要由
棘轮2、驱动棘爪3、摇杆1、 止动爪5和机架等组成 。
工作原理： 原动件1逆时针摆动时，棘轮逆时针转动 原动机1顺时针摆动时，棘轮不动
类型1：运动形式来分
单动式棘轮机构（转动、移动） 齿式棘轮机构 双动式棘轮机构 可变向棘轮机构
棘条机构（移动） 钩头双动式棘轮机构
运动；
加工复杂；
刚性冲击，不适于高速。
应用于计数器、电影放映机和某些具 有特殊运动要求的专业机械中。
§ 6-4 凸轮式间歇机构（不讲）
图6-11 圆柱形凸轮间歇运动机构
此机构实质上为一个摆 杆长度为R2、只有推程 和远休止角的摆动从动 件圆柱凸轮机构。
蜗杆凸轮分度机构
凸轮如蜗杆，滚子如涡 轮的齿。
作业：
6-2、6-3
2z K z2
增加径向槽数z可以增加机构运动的平稳性，但是机构尺寸 随之增大，导致惯性力增大。一般取 z = 4～8。

几何尺寸计算，学会参考机械设计手册
§6-3. 不完全齿轮机构
不完全齿轮机构是由普通齿轮机构演化而成。如图 所示，主动轮1为只有一个齿或几个齿的不完全齿轮， 从动轮2由正常齿和带锁止弧的厚齿彼此相间组成。
（2）制动机构
在卷扬机中通过棘轮机构实现制动功能，防止
链条断裂时卷筒逆转。

机械原理第6章轮系及其设计(精)

机械原理第6章轮系及其设计(精)

2. 差动轮系 在图6.2所示的周转轮系中，若中心轮1、3均不固定，则整个
轮系的自由度 F 3 4 2 4 2 2 。这种自由度为2的周转轮系称 为差动轮系。为了使该轮系具有确定的运动，需要两个原动件。
此外，周转轮系还可根据其基本构件的不同加以分类。设轮
系中的中心轮用K表示，系杆用H表示。由于图6.2所示轮系中有 两个中心轮，所以又可称其为2K-H型周转轮系。而图6.3所示 轮系又可称为3K型周转轮系，因其基本构件是1、3、4三个太阳
H，则其转化轮系的传动比 iAHB 可表示为
iAHB
AH BH
A H B H

f (z)
(6.3)
若一个周转轮系转化轮系的传动比为“+”，则称其为正号
机构；反之则称其为负号机构。
●6.3.3 转化轮系传动比计算公式的注意事项 使用转化轮系传动比计算公式的注意事项如下： (1) 式(6.3)只适用于转化轮系中齿轮A、齿轮B和系杆H轴线平
轮系的传动比计算，不仅需要知道传动比的大小，还需要确 定输入轴和输出轴之间的转向关系。下面分以下几种情况进行讨 论。 1. 平面定轴轮系
如图6.1所示，该轮系由圆柱齿轮组成，其各轮的轴线互相平 行，这种轮系称为平面定轴轮系。在该轮系中各轮的转向不是相
同就是相反，因此它的传动比有正负之分。所以规定：当两者转
即
i15
1 5
i12
i2'3
i3' 4
i45

z2 z3 z4 z5 z1z2' z3' z4
上式表明：定轴轮系的传动比等于组成该轮系的各对啮合齿
轮传动比的连乘积；其大小等于各对啮合齿轮中从动轮齿数的连

机械设计基础第六章 机械常用机构

机械设计基础第六章 机械常用机构

一、 铰链四杆机构的基本形式及应用
图6-6 双曲柄机构
一、 铰链四杆机构的基本形式及应用
图6-7 机车车轮联动机构
一、 铰链四杆机构的基本形式及应用
3. 双摇杆机构 两连架杆都为摇杆的铰链四杆机构，称为双摇杆机构。 如图6-８a所示，双摇杆机构的两摇杆均可作为主动件，当主动摇杆1往复摆动时，
通过连杆2带动从动摇杆往复摆动。如图6-8b所示门式起重机的变幅机构即是双摇杆机 构，当主动摇杆1摆动时，从动摇杆3随之摆动，使连杆2的延长部分上的E点(吊重物
平面连杆机构中，最常见的是四杆机构。下面主要介绍其类型、运动转换及其特 征。
一、 铰链四杆机构的基本形式及应用
如图6-1所示，当平面四杆机构中的运动副都是转动副时，称为铰链四杆机构。机 构中固定不动的构件4称为机架，与机架相连的构件1和3称为连架杆，不与机架相连的 构件2称为连杆。连架杆相对于机架能作整周回转的构件(如杆1)称为曲柄，若只能绕机 架摆动的称为摇杆(如杆3)。
图6-3 缝纫机踏板机构
一、 铰链四杆机构的基本形式及应用
在双曲柄机构中，如两曲柄的长度相等，且连杆与机架的长度也相等，称为平行 双曲柄机构(图6-6的ABCD)。平行双曲柄机构有两种情况：图6-6a所示为同向双曲柄 机构；图6-6b所示为反向双曲柄机构。
图6-5 惯性筛
图6-4 双曲柄机构运动示意图
第一节 平面连杆机构
连杆机构是由若干构件用转动副或移动副连接而成的机构。在连杆机构中，所有 构件都在同一平面或相互平行的平面内运动的机构，称为平面连杆机构。
平面连杆机构能够实现多种运动形式的转换，构件间均为面接触的低副，因此运 动副间的压强较小，磨损较慢。由于其两构件接触表面为圆柱面或平面，制造容易， 所以应用广泛。缺点是连接处间隙造成的累积误差比较大，运动准确性稍差。

2024版《机械设计基础》第六章齿轮传动

2024版《机械设计基础》第六章齿轮传动

安全系数
在强度计算中引入安全系数，以保证齿轮 在极端工况下仍能安全可靠地工作。
齿轮疲劳寿命预测方法
疲劳寿命概念
齿轮在循环载荷作用下，经过一定次 数的应力循环后发生疲劳破坏的寿命。
影响因素
齿轮的疲劳寿命受多种因素影响，如 材料性能、制造工艺、润滑条件和使 用环境等。
预测方法
基于疲劳累积损伤理论，结合齿轮的 受力分析和材料特性，采用试验或数 值模拟等方法预测齿轮的疲劳寿命。
确定合理的齿轮参数
包括模数、齿数、压力角、螺旋角等， 以满足传动比、承载能力和传动平稳 性等要求。
保证齿轮的精度和强度
通过合理的制造工艺和材料选择，确 保齿轮具有足够的精度和强度，以承 受传动过程中的载荷和冲击。
考虑润滑和冷却
为齿轮传动装置提供适当的润滑和冷 却，以减少磨损、降低温度和防止腐 蚀。
典型齿轮传动装置实例分析
齿轮热处理工艺选择及优化
退火
消除齿轮内部应力，降低硬度，便 于加工。
正火
提高齿轮硬度和强度，改善切削性 能。
淬火
使齿轮获得高硬度和高耐磨性，提 高齿轮使用寿命。
回火
消除淬火产生的内应力，稳定齿轮 尺寸，提高韧性。
齿轮制造工艺流程简介
01
02
齿轮毛坯加工
包括锻造、铸造、焊接等工艺， 获得齿轮的基本形状。
齿轮传动具有传动比准确、效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长等 优点。同时，齿轮传动也具有制造和安装精度要求高、成本较高等缺 点。
齿轮传动分类及应用
分类
根据齿轮的轴线相对位置，齿轮传动可分为平行轴齿轮传动、 相交轴齿轮传动和交错轴齿轮传动。根据齿轮的齿形，齿轮传 动又可分为直齿、斜齿、人字齿、圆弧齿等。

机械零件第六章


总目录
前一页
后一页
返 回
§6-2
花键联接
（一）花键联接的类型、特点和应用
组成： 由具有内花键的花键孔和具有外花键的花键轴构成。
总目录
前一页
后一页
返 回
特点： 优点： a）因为在轴上与毂孔上直接而均匀地制出较多 的齿与槽，故联接受力较为均匀； b）因槽较浅，齿根处应力集中较小，轴与毂的 强度削弱较少； c）齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较 大的载荷； d）轴上零件与轴的对中性好，这对高速及精密 机器很重要； e）导向性好，这对动联接很重要； f） 可用磨削的方法提高加工精度及联接质量。
dm d f
总目录
f
前一页
后一页
返 回
§6-3
（一）型面联接
无键联接
非圆截面柱体的型面联接 ： 由光滑非圆剖面的轴与相应的毂孔构成的联接
总目录
前一页
后一页
返 回
特点： 优点： 装拆方便、能保证良好的对中性；型接面上没有应 力集中源造成的影响；能比平键联接传递更大的转矩。 缺点： 加工复杂。所以实际中应用较少。
动联接时许用压 强[p]
钢
50
40
30
总目录
前一页
后一页
返 回
2.半圆键联接
2T 10 p [ ] p kld
3
（MPa）
注意:在进行强度计算校核后，如果强度不够，可采用双键。 这时应考虑键的合理布置。两个平键最好布置在沿周向相隔 180°；考虑到两个键上载荷分配的不均匀性,在进一步的强度 校核中只按1.5个键计算。
总目录
前一页
后一页
返 回
1.矩形花键： 按齿高的不同，矩形花键的齿形尺寸在标准中规定两个系 列，即轻系列和中系列。轻系列的承载能力较低，多用于静联 接或轻载联接；中系列用于中等载荷。

机械设计-第六章 带传动


d1n1
60 1000
d 2 id1
m/s
普通V带 v 5 ~ 25m/s
③ 确定d2，并按照基准直径系列进行圆整
§6.3 普通V带传动的设计计算
普通V带轮的基准直径系列
§6.3 普通V带传动的设计计算
2. V带传动的设计过程:
(1) 根据工作情况确定工况系数KA后，确定计算功率 (2) 根据Pc和小带轮转速n1从选型图中确定V带的型号； (3) 根据V带型号选小带轮的基准直径d1，检验带速v后确定大带轮的基 准直径d2=id1； (4) 确定中心距a，带长Ld，验算包角α1； ① 初定中心距a0
弹性滑动与打滑的区别： A.现象：弹性滑动发生在带绕出带轮前与轮的部分接触长度上 打滑发生在带与轮的全部接触长度 B.原因：弹性滑动：带两边的拉力不同，带的弹性变形不同 打滑：过载 C.结论：弹性滑动不可避免 打滑可避免
§6.3 普通V带传动的设计计算
一、失效形式和设计准则
1. 失效形式：打滑和疲劳破坏。 2. 设计准则：在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。
Ld Ld0 a a0 (mm) 2 d d 1 180 57.3 2 1 120 a
§6.3 普通V带传动的设计计算
2. V带传动的设计过程:
(1) 根据工作情况确定工况系数KA后，确定计算功率 (2) 根据Pc和小带轮转速n1从选型图中确定V带的型号； (3) 根据V带型号选小带轮的基准直径d1，检验带速v后确定大带轮的基 准直径d2=id1； (4) 确定中心距a，带长Ld，验算包角α1； (5) 计算V带根数Z并圆整成整数；
§6.3 普通V带传动的设计计算
三、普通Ｖ带传动设计
1.已知条件和设计内容

机械制图第六章习题答案


用1：2画全下列各视图和剖视图，并标注出（1）和（2）图中轴径和键
槽的尺寸。
A
(3)轴和皮带轮
A─A
36页
A
第六章 标准件与常用件
6-3键、销、轴承的画法标注
2. 外花键：6×23f7×26a11×6d10 GB/T 1144—2001，请在视图上
进行标记。
3. 内花键：6×23H7×26H10×6H11 GB/T 1144—2001，请在视图
34页
第六章 标准件与常用件
6-2螺纹紧固件的规定画法与标注
2.70-2000-M16、 垫圈GB/T97.1-2002-16，采用规定画法以2：1比例在A3图纸上，
完成螺栓连接主、俯、左视图。
28 28
60
34页
第六章 标准件与常用件
1. 查表填写紧固件的尺寸； （1）六角头螺栓 GB5780—2000 M16×60
38
10.18
60
24
（2）双头螺柱 GB/T898—1988—M16×60
20
33页
38 60
第六章 标准件与常用件
6-2螺纹的规定画法与标注
2. 根据所注规格尺寸，查表写出各紧固件的规定标记：
（1）A级的I型六角螺母
上进行标记。
36页
第六章 标准件与常用件
6-3键、销、轴承的画法标注
4. 请画出第2题外花键与第3题内花键的联接图，其中，一个视图用全剖
视图、另一个用断面图。
36页
第六章 标准件与常用件
6-4 销、滚动轴承的画法
1. 根据下面的1：1图形，查表确定圆柱销的规格尺寸，写出 销的标记，完成销联接图。
(1)轴
Φ40 12

机械原理 第六章 机械的平衡


二. 刚性转子的动平衡计算(Dynamic balance)
1. 动不平衡
——在转子运动的情况下才能显示出来的不平衡现象。
对于 b/D>0.2 的转子，其质量不能
再视为分布在同一平面内，即使质 心在回转轴线上，由于各惯性力不 在同一回转平面内，所形成惯性力 偶仍使转子处于不平衡状态。
m1 m2
工程中符合这种条件的构件有:多缸平衡 加装平衡配重，可以平衡 由 m B 所产生的离心惯性力和滑 块的一部分往复移动惯性力。
总
结
基本要求：掌握刚性转子的静平衡、动平衡的原理和方法；了 解平面四杆机构的平衡原理。 重 难 点：掌握刚性转子的静平衡、动平衡的原理和方法。 点：刚性转子动平衡概念的建立。
分别按每个平衡基面建立质径积的平衡方程式，用图解法求 解出两平衡基面的平衡质量的大小及方位。
II
F2
F2II
m2 r2
I
F1II
r3 m3 F3
F2I
r1
F1I
F3II l3 l2
m1
F1
F3I l1 L
m3 I r3 I mbI rbI
m3 II r3 II
m2 I r2 I m1 I r1 I
2)利用平衡质量平衡 S’1 m1 图示机构中，构件2的质量m2可以 A 1 用两个集中在B和C两点的两个质 量替换：
m'
添加平衡质量m’、m”之 后，使机构的质量中心落在AD 连线上固定点S处。使机构达到 平衡。
2. 部分平衡 1)利用非对称机构平衡 利用两组非对称机构，运动 过程所产生的惯性力方向相反， 互相抵消一部分。
静平衡条件
me = mbrb + m1r1 + m2r2= 0
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系杆1为输入构件，行星齿轮2与固定齿轮5相啮合，当两齿轮的齿数满足 z3＝3z2时，轮2节圆上点的轨迹是3段近似圆弧的摆线，其圆弧的半径近似等 于8r2 。
选连杆4的长度等于8r2时，滑块5与连杆4的铰接点近似位于圆心处，则滑 块处于停歇状态。
图6-8 行星齿轮连杆机构
间 歇 机 构
6.1.2 并联组合机构
PA+PD＝PA+PB＝常数。椭圆上任一点到两焦点距离之和为一常数， 且等于长轴。因此，瞬心P的轨迹就是以A和B为焦点的椭圆。
i21=ω2/ω1=（b2-a2）/[-（b2+a2）+2abcosφ1]
图6-40 反向双曲柄椭圆机构
Байду номын сангаас
图6-41 反向曲柄机构与椭圆齿轮机构
四、偏心轮与连杆机构
图6-42
一、I型串联组合 I型串联式组合常用于改善输出构件的运动和动力特性，或
用于运动或力的放大。
1 给定的运动规律
椭圆齿轮连杆机构 前置机构为输出非匀速转动的椭圆齿轮机构，通过一对齿轮串联后置机构。
使后置机构的主动曲柄3输入非匀速转动，使从动件5近似实现匀速移动。
牛头刨床的导杆机构 前置机构为转动导杆机构，输出杆 BE作非匀速运动，从而使从动件4实现 近似匀速往复移动。 ABD为前置机构，曲柄1为主动件， 绕固定轴A匀速转动， BE输出非匀速转 动。 六杆机构BCEFG为后置机构，曲柄 BE输入的是非匀速转动，中和后续机构 的转速变化。 当曲柄1匀速转动时，滑块4在某区段 内实现近似匀速往复移动。
2
3
1
4
二、机构回接复合式组合 回接复合式是基础机构与附加机构中两个连架杆并接，附加
机构中另一个连架杆负责把运动回接到基础机构中作复杂运动 的构件中去。
φ21= φ1z1/z2 φ22= s1/r2 φ2= φ1z1/z2 s1/r2
图6-26 传动误差补偿机构
6.1.4 叠加组合机构
1. 前置子机构为连杆机构 I型串联，输出构件为连架杆，能实现往复摆动、往复移动、变 速转动输出，可具有急回性质。常采用的后置机构有： (1) 连杆机构 可利用变速转动的输入获得等速转动的输出，还 可以实现增程和增力的作用； (2) 凸轮机构 可获得变速凸轮、移动凸轮，使后置子机构的从 动件获得更多的运动规律； (3) 齿轮机构 获得从动齿轮或齿条的大行程摆动或移动，还可 利用变速转动的输入获得齿轮机构的增速或减速； (4) 槽轮机构 利用变速转动输入，减小槽轮转位的速度波动； (5) 棘轮机构 利用往复摆动和移动拨动棘轮间歇转动。
一、运动独立式
由曲柄摇块机构ABC安装在两杆机构的转动构件4上组合而成的。由转动构件 4和曲柄1输入转动，致使马的运动轨迹是旋转运动和平面运动的叠加，产生了一 种飞奔向前的动态效果。
图6-28 电动奔马
图6-29 圆柱坐标型工业机械手
工业机械手的手指A为一开 式运动链机构，安装在水平 移动的气缸B上，而气缸B叠 加在链传动机构的回转链轮C 上，链传动机构又叠加在“X” 形连杆机构D的连杆上。
i1'4
n1' n4

z5 z4 z z 1' 5'
n4 nH' n1 n1'
i3H
n3 nH

z2 z3 z1z2'
(1 z5z4 ) 1 z z1' 5'
i1H2
n1 nH n2 nH
z2 z1
i3H4
n3 nH n4 nH
nh nH nH
II型串联，输出构件是作平面运动的连杆，利用连杆上某些 点的特殊轨迹——直线、圆弧曲线、“8”字曲线等等，使后置 子机构的输出构件获得某些特殊的运动规律，如停歇、行程两 次重复等。
后置子机构常采用连杆机构，从而组合成多杆机构。 也可以尝试采用其它类型基本机构作为后置子机构，也许会 获得可喜的创新效果。 2. 前置子机构为凸轮机构 凸轮机构的从动件输出移动或摆动时，其特点是输出的移动或 摆动可以实现任意的运动规律，但行程太小。 后置子机构利用凸轮机构输出构件的运动规律改善后置子机构 的运动特性，或使其运动行程增大。
后置子机构可以是连杆机构、齿轮机构、槽轮机构、凸轮机 构等。 当凸轮机构演化成固定凸轮的凸轮机构时，从动件可实现平面 复杂运动，这样也可采用Ⅱ型串联组合。 3. 前置子机构为齿轮机构
齿轮机构输出转动或移动。 后置子机构可以是齿轮机构、连杆机构、凸轮机构等等，可 获得各种减速、增速以及其它的功能要求。 行星齿轮机构的输出构件可以是行星轮上，这属于Ⅱ型串联 机构组合。 利用这种轨迹可以实现较特殊的运动规律要求。后置子机构 理论上也可以是各种基本机构，但常用的是连杆机构。
个前置机构的输出运动是后置机构的输入，分为： I型串联——联接点设在前置机构作简单运动的连架杆上； II型串联——联接点设在前置机构作平面复杂运动的构件上。
Ⅰ型串联
II型串联
讨论两个基本机构的串联组合，设定这两个基本机构分别为
前置子机构和后置子机构，需要了解每种基本机构的性能特点，
可推荐的串联组合方法常有以下几种：
6.2.2 同运动规律机构 机构的结构不同而运动规律相同的一组机构是同性异形机构 中的重要组成部分，称为同运动规律机构。
p
一、动平行轴转速传递机构与平行四边形机构
（a）
P
2
d
H
（b） 图6-38 少齿差行星减速器
二、十字滑块联轴器机构和双回转滑块导杆机构
图6-39 十字滑块机构
三、反向双曲柄椭圆机构与椭圆齿轮机构
z1 z3
z5
i1H
n1 nH
1 z2 z1
z4 (1 z7 )
z3
z5
6.2 机构同性变换原理
机构同性变换是指运动性能相 同而形态不同的一组机构——机 构族。下面介绍相同轨迹机构和 相同运动规律机构，供机构创新 设计选择。
6.2.1同轨迹机构 一、直线机构 1.精确直线机构
图6-32 图6-33 对称五杆铰链机构
使机械手的终端实现上下移 动、回转运动、水平移动以 及机械手本身的手腕转动和 手指抓取的多自由度、多方 位动作效果，以适应各种场 合的作业要求。
液压挖掘机由3套液压摆缸机构叠加组成。第一套使大转臂4 实现仰俯动作；第二套使小转臂7实现伸缩摇摆；第三套机构 使铲斗10完成复杂的挖掘动作。
图6-30 液压挖掘机机构
Ⅲ型并联
图6-18 冲压机机构
图6-19 织丝机构开口机机构
Ⅲ型并联 图6-20 冲压机的凸轮连杆机构
6.1.3 复合组合机构
一个具有两个自由度的基础机构A和一个附加机构B并接在一 起的组合复合式机构。基础机构A一般为二自由度机构，如差动 齿轮机构，五连杆机构，或引入空间运动副的空间运动机构；附 加机构B如单自由度的连杆机构，凸轮机构，齿轮机构等。
第6章 机构方案创新设计
6.1 组合创新机构 是用多种基本机构组合来实现某些复杂的要求。 进行机构的组合设计是实现机械创新的一个很重要途径。 机构的组合方式可划分为以下四种： 6.1.1 串联组合机构 6.1.2 并联组合机构 6.1.3 复合组合机构 6.1.4 叠加组合机构
6.1.1 串联组合机构 是指若干个单自由度的基本机构A、B、C…顺序联接，每一
图6-11 襟翼操纵机构
Ⅰ 型并联
图6-12 缝纫机针杆传动
图6-13 钉扣机针杆传动
二、Ⅱ型并联式组合
Ⅱ型并联
图6-14 双棘爪机构
图6-15 活塞机的齿轮杠杆机构
Ⅱ型并联
图6-16 压力机的螺旋杠杆机构
图6-17 矩形轨迹输送机构
Ⅱ型并联
y
x
图6-21 写R字的凸轮机构动画
三、III 型并联组合
分为并接复合式和回接复合式2种组合方式
a)构件并接式
b)机构回接式
一、构件并接复合式组合 并接复合式是基础机构与附加机构各自取出
一个作平面运动的构件并接，再各自取出一个 连架杆并接，运动由基础机构中参加并接的连 架杆输入，再由基础机构中另一个连架杆输出。
并接复合式
图6-23 凸轮—连杆组合机构
图6-24 齿轮—连杆组合机构
两个或多个基本机构并列布置，称为机构并联式组合。按 基本机构输入和输出形式分：a)Ⅰ 型并联；b)Ⅱ型并联； c)Ⅲ型并联
Ⅰ 型并联
Ⅱ型并联
Ⅲ型并联
并联式机构组合的特点是，两个子机构并列布置，运动并 行传递。如果按输出运动的性质划分，又可分为简单型和复 杂型。
一、I型并联式组合
Ⅰ 型并联
图6-10 V形双缸发动机
在一个运动循环内，滑块 可实现两个不同的行程。
在铰链四杆机构BCDE中， 连杆2的A点画出一个具有自 交点的横向8字形的连杆曲线 (图中虚线所示)，与连杆2铰 接在A点的构件4又和沿固定 导路移动的滑块5在F点铰接。
这样就导致曲柄1回转一 周时，滑块5可往复移动两次。
图6-7 实现从动件两次动程的六杆机构
图6-50两种直线导引机构对比
二、齿轮机构行程分解变换
图6-47齿轮齿条行程倍增传动
双端面圆柱凸轮机构
三、连杆机构行程分解变换
印刷机大行程送纸机构
S＝S1+S2=2a+2a=4 a S＝S1+S2=2a+2a（R/r）=2 a[1+ R/r]
6.3.3 机构替代简化变换 一、近似替代变换
(a)所示机构实现直线轨迹精确； (b)所示机构实现直线轨迹为近似的。 但实际情况表明：由于 (a)精确直线机构 运动副数量多，运动积累误差大，所以在 同一制造精度条件下，它的实际轨迹误差 为 (b)近似直线轨迹机构的2～3倍。 这就是有时宁可采用具有设计误差不大 的简单近似机构，而不采用理论上没有误 差的复杂精确机构的主要原因。