清华大学机械原理课件第8章 组合机构
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第八章组合机构§8-1机构的组合方式与组合机构一、机构的组合方式1.串联式组合:前一级子机构的输出构件为后一级子机构的输入构件子机构1:构件1、2、5组成的凸轮机构子机构2:构件2、3、4、5组成的曲柄滑块机构构件2既是凸轮机构的从动件,又是曲柄滑块机构的主动件。
2.并联式组合:几个子机构共同用一个输入构件,而它们的输出运动又同时输入给一个多自由度的子机构,从而形成一个自由度为1的机构系统。
子机构1:四杆机构ABCD(2、3、4和机架)子机构2:四杆机构GHKM(6、7、8和机架)子机构3:五杆机构DEFNM(4、5、8、9和机架)主动件凸轮带动子机构1和子机构2运动,而子机构1和子机构2的输出运动又同时传给子机构3,从而使连杆9上的P点描绘出一条工作所要求的运动轨迹。
反馈式组合:多自由度子机构的一个输入运动是通过单自由度子机构从该多自由度机构的输出构件回授的。
子机构1:蜗杆1和蜗轮2组成的自由度为1的蜗轮蜗杆机构子机构2:凸轮2ˊ和推杆3组成的自由度为1的移动滚子从动件盘形凸轮机构。
蜗杆1的一个输入运动(沿轴线方向的移动)是通过凸轮机构从蜗轮2回授的。
复合式组合:由一个或几个串联的基本机构去封闭一个具有两个或多个自由度的基本机构。
子机构1:1、4、5组成的自由度为1的凸轮机构子机构2:1、2、3、4、5组成的自由度为2的五杆机构构件1为主动件,C点的运动是构件1和构件4运动的合成。
*与串联机构的区别与联系:子机构1和子机构2组成关系是串联,但子机构2的输入运动并不完全是子机构1的输出运动。
与并联机构的区别与联系:C点的输出运动是两个输入运动的合成,但这两个输入运动一个来自子机构1,而另一个来自主动件。
二、组合机构概念用一种机构去约束和影响另一个多自由度机构所形成的封闭式机构,或由几种基本机构有机联系、互相协调和配合所组成的机构系统。
子机构:组合机构中的单个基本机构称为组合机构的子机构基础机构:在组合机构中,自由度大于1的差动机构称为组合机构的基础机构。
机械原理组合机构机械原理是研究和分析机械工作原理和运动规律的学科,它是机械设计的基础课。
而组合机构是由若干个副动件与主动件相联结构成的,用于实现机械运动传递或者转换的装置。
组合机构可以实现各种不同的运动传递和转换,广泛应用于工业生产和日常生活中。
组合机构的分类有很多种,常见的有平面机构、空间机构、连杆机构等。
平面机构是在同一平面内运动的机构,常见的有曲柄滑块机构、摩擦滑块机构等;空间机构是在三维空间内运动的机构,常见的有球面机构、凸轮机构等;连杆机构是由若干个连杆构成的机构,根据连杆连接方式的不同,可以分为平面连杆机构和空间连杆机构。
在机械原理中,组合机构的设计和分析都离不开运动分析和力学分析。
运动分析主要是分析机构的运动学特性,包括机构的自由度、运动链、滞环以及运动规律等;力学分析主要是分析机构的力学特性,包括受力分析、力传递和传动比等。
这两个方面的分析对于组合机构的设计和优化都具有重要的意义。
组合机构的设计需要考虑诸多因素,如机构的传动比、运动速度、精确度、布置紧凑度、稳定性等。
传动比是指输入输出转速之比,决定了机构的运动规律和运动速度;运动速度是指机构中各副动件的运动速度,要满足机构的工作要求;精确度是指机构计算值和实际值之间的误差,要求精密度高;布置紧凑度是指机构结构的紧凑程度,要占用空间小;稳定性是指机构的稳定性和可靠性,要考虑机构的振动和噪声问题。
在组合机构的设计中,常见的机构有摩擦滑块机构、曲柄滑块机构、摩擦轮机构等。
摩擦滑块机构是利用摩擦力传递运动的机构,广泛应用于制动器、离合器等装置中;曲柄滑块机构是利用转动运动和滑动运动综合传递运动的机构,常见于往复运动的工作装置中;摩擦轮机构是利用摩擦轮与工件接触产生转动运动的机构,常用于升降装置和传送带等。
总之,机械原理中的组合机构是一种用于实现机械运动传递和转换的装置,通过运动分析和力学分析可以设计和分析各种组合机构。
在设计组合机构时需要考虑传动比、运动速度、精确度、布置紧凑度和稳定性等因素,常见的机构有摩擦滑块机构、曲柄滑块机构和摩擦轮机构等。