基本机构、组合机构及其框图

日益发展的机械工业,对机器提出了日益增多的功能要求。这些要求,通常都是由组合机构来完成的。新的组合机构不断出现,促使组合机构理论的研究不断深化和完善。但到目前为止,尚未见到统一的、成熟的、一致公认的组合机构理论。本文欲就此作一初步探讨。(一)基本机构机构是构件的组合体,它的功能是传递或变换运动。机构由原动件、杆组和机架组     

组合机构(一) 《机构选型基础》之十一

连杆机构、凸轮机构及齿轮机构等均属于基本机构。利用基本机构作为传动机构或执行机构可以实现生产中提出的多种运动要求。但是,随着生产自动化程度的不断提高,单一的基本机构往往由于其构造型式等方面的限制而难以满足更为复杂的运动要求。在这种情况下,我们可以将几种基本机构组合使用,以便发挥它们各自的优点,满足生产过程自动化的各种需要。常见的组合机构有:凸轮-齿轮机构、凸轮-连杆机构、齿轮-连杆机构及带挠性件的组合机构等。现以轻纺机械中的典型组合机构为例介绍如下。一、凸轮-齿轮机构1.实现周期性的变速运动如图1所示,固装在原动轴O_1上的齿轮1和1′分别传动活套在轴O上的齿轮2和3;轮2上的凸销     

机构组合方法的分类

本文把机构的组合分为串行联接、并行联接、混合联接、封闭式联接、叠加联接组合方法 ,提出串行联接和并行联接中的基本机构是单自由度机构的概念以及用封闭式联接代替复合式联接和反馈式联接的观点。按其联接方式 ,把单自由度机构和多自由度机构的组合称为封闭式联接组合 ,使机构组合理论更加清晰、易懂 ,提高了机构组合方法的可操作性 ,有益于利用机构的组合理论进行机构创新设计     

基于POC方程的三平移并联机构拓扑结构设计

基于方位特征集理论,研究了三平移并联机构拓扑结构设计的一般方法。基于串联机构POC方程及其运算规则,构造了末端构件包含三平移运动输出的各SOC支路,并根据拓扑等效原理扩展得到了满足设计要求的各HSOC支路;基于并联机构POC方程及其运算规则,确定了并联机构支路组合方案以及支路在并联机构上、下平台上的装配几何条件;分析了所得并联机构的拓扑结构特征,得到符合设计要求的三平移并联机构。     

基于转动导杆的齿轮机构与正弦机构组合的近似等速比机构设计

近似等速比传动机构的设计理论是机构设计理论中的重要分支之一,数学分析表明,若两个基本机构所对应的组合机构的位移函数在同一时刻的一阶导数等于常数,二阶和三阶导数在对应时刻等于零,则该组合机构具有近似等速比传动特征.此原理开创了近似等速比传动机构设计的新方法.为此,设计了一种基于转动导杆的齿轮机构与正弦机构组合的近似等速比机构,研究了它的传动特征.该机构结构简单、设计容易,传动角大.     

新型齿轮传动机构

随着机械制造工业自动化生产的不断发展,间歇式运动机构的应用也将日益广泛,对间歇运动机构的技术要求也越来越高。这里介绍几种新型齿轮-滚销行星机构,这些机构具有多种用途,可实现各种预先给定的运动,尤其适用于各种自动化设备上。间歇式往复-旋转机构间歇式往复-旋转运动是由往复-旋转运     

曲柄齿轮齿条组合机构的多目标优化设计

以曲柄齿轮齿条组合机构为研究对象,在考虑机构运动学及齿轮啮合特性的基础上,以齿轮摆角、齿轮角加速度以及齿轮齿条的重合度作为优化目标建立了数学分析模型;运用NSGA-Ⅱ算法对其设计参数进行了多目标优化,得到一组最优解集,从而确定了该组合机构的最优设计方案;基于Matlab仿真软件对优化前后组合机构的运动学特性进行了分析。结果表明:在保证机构运行平稳的前提下,优化后组合机构的齿轮摆角从7.365 rad增至9.875 rad,提高了该机构长行程往复运动能力。该结论为曲柄齿轮齿条组合机构的参数优化设计提供了理论参考依据。     

计算机能够识别的机构组合模型

为实现计算机辅助机构组合，针对机构组合模式、组合相容性和组合方法进行了研究和探讨，构建出一种计算机能够识别机构组合模型。根据欲通过机构组合获取机构解功能元的具体要求，将机构组合模型分为基于“最小粒度功能元”和基于“非最小粒度功能元”的机构组合模式，两种组合模式均已程序化，并成功地应用于机械自动化组合软件系统研制中，实现了机构间的自动化动态重组。为实现机械运动方案智能CAD奠定了良好基础。     

机构叠加组合与创新设计

研究了机构的叠加组合方法与机构创新设计。提出了三种机构叠加方式和具体的叠加途径,从而完善了机构的组合理论。最后运用机构叠加组合原理创新设计了一种新机构,并应用在军工领域。     

凸轮连杆组合机构解析法设计

为了解决末端从动件按一定运动规律往复运动的凸轮连杆组合机构的设计问题,采用解析法对凸轮连杆组合机构进行求解,推导出凸轮连杆组合机构的设计理论公式,然后利用MATLAB对理论公式进行编程计算,并绘制出凸轮理论轮廓曲线,再使用Adams求出第二条凸轮轮廓曲线进行对比验证。利用推导出的设计理论公式,并借助MATLAB和Adams进行实例求解,得到了两条凸轮轮廓曲线,将二者进行对比验证,两条凸轮轮廓曲线完全重合,证明推导出的凸轮连杆组合机构的设计理论公式是正确的。     

新型连杆凸轮组合机构

创新了一种可实现定传动比传动的连杆凸轮组合机构;分析了该机构的传动原理、传动比计算;推导出了凸轮理论廓线及其切线与法线的数学方程;利用解析法求出了各高副接触点公法线汇交点的坐标值,给出了节圆的概念;建立了凸轮理论廓线上任意一点压力角表达式;推导出了主从动构件的力矩关系式。基于这种机构成功研制了一种新型连杆凸轮减速器。     

组合槽轮机构的设计研究

一、前言随着机械自动化和劳动生产率提高,对间歇运动机构的要求越来越高,目前工厂使用的单槽轮机构在运动过程中,角速度和角加速度有突变,所以平稳性较差,特别是在原动件转速较高情况下,尤其严重,降低了劳动生产率。为了解决单槽轮机构缺点,改善单槽轮机构的运动特性,本文提出组合机构(槽轮机构与其他机构组合使用),并分析推导组合槽轮机构计算公式,并分析组合槽轮机构的运动特性(角速度和角加速度)。设计和使用组合槽轮机构应注意问题。二、单槽轮机构的运动特性如图1所示,在单槽轮机构运动过程的任一瞬时,槽轮的转角φ_2和曲柄的转角φ_1     

实现轨迹和姿态要求的机构设计与分析

结合某型号包装机工艺要求,首先,通过概念设计提出了一种新型的基于齿轮—平行四边形机构的组合机构,通过机构组合解决了奇异点问题;其次,进行了结构设计,解决了动平衡问题;然后,对箱体进行了模态分析;最后,进行了振动测试。通过时域分析和频域分析表明,该新型结构在400 r/min工况下比原机构具有更小的振动,在500 r/min工况下,运动平稳、振动较小。     

面向足式机器人腿部运动的组合机构反求设计

为实现行走机器人的运动需求,并考虑凸轮-连杆机构能够实现复杂的运动轨迹优点,根据行走机器人腿部运动轨迹,开展凸轮-连杆组合机构反求设计。通过复数矢量法对组合机构进行运动分析,利用Newton插值理论获取共轭凸轮输出摆杆的角位移函数,并基于解析法反求凸轮轮廓线方程,最终在MATLAB中实现凸轮轮廓线的绘制。结果表明设计的共轭凸轮-连杆组合机构可满足行走机器人的腿部运动要求。     

包装机凸轮连杆组合机构的动态特性分析

为了满足包装机的高速度、高精度和高质量的要求,多种组合形式的组合机构得到广泛应用。在高速运转的情况下,整个机构系统容易发生振动,使执行构件的运动规律满足不了设计要求。以巧克力包装机的凸轮连杆滑块组合机构为研究对象,对该组合机构动力学进行了研究,通过构件等效替代,建立了相应的动力学模型,运用达朗贝尔定理建立动力学平衡方程,并利用Matlab/Simulink软件对其动态特性进行了仿真分析,获得了相应实际加速度输出曲线。该方法为凸轮连杆组合机构设计的动态特性分析提供了一种直观的方法。     

凸轮组合机构在压力机上的应用

通过零件的工艺分析，设计了一套由凸轮组合机构组成的传动系统来控制模具的运动规律，结构紧凑简单。另外，该凸轮组合机构属于有动作时序要求的特殊并联组合机构，副凸轮机构属于机构的变异，为设计与选择凸轮机构在理论上提供了一种新思路。     

对称式对心双曲柄滑块机构在可变结构机构设计中的应用

利用对称式对心双曲柄滑块机构的特性,将其与平行四边形机构组合的变胞机构应用于可变形机构的结构设计中,通过曲柄转动控制两滑块距离的变化可以使其达到结构变形的目的.给出了满足变形要求的各杆件尺寸关系,并用拓扑图和邻接矩阵对其不同的构态进行了描述.并应用此理论分析了其机构组成原理,设计了一种可变结构的机器人悬架机构,其车身采...     

槽轮-凸轮机构在自动分装设备中的应用

根据某企业生产需要十二个工位自动分装设备的要求,应用槽轮机构、凸轮机构的工作原理和结构特点,设计出满足生产要求的分度、定位组合机构。     

牛头刨导杆机构多目标组合优化设计

牛头刨因切削速度不均匀而影响零件的加工精度、粗糙度和刀具寿命,同时使电机功率增大。本文论证了可调机构优化设计应该特殊考虑的问题和处理方法;考虑在滑枕变行程(曲柄长度可调)条件下,以寻求最均匀的切削速度为优化准则,建立牛头刨摆动导杆机构多目标组合优化设计的数学模型;最后论述了寻优计算应注意的问题。牛头刨主传动机构一般采用如图所示的摆动导杆机构。为了提高零件加工精度,降低表面粗糙程度和减少刀具磨损,要求刨削速度尽量均匀。此外对机构急回特性、传力性质和反向冲击等也有一定要求。本文在导杆机构运动分析基础上,考虑到滑枕行程可调这一因素,以最均匀的刨削速度为优化准则,建立了导杆机构计算机辅助多目标组合优化设计的数学模型。将该数学模型写入非线性规划计算程序,即可用计算机算得使机构具有均匀刨削速度的最优设计参数。     

新型三平移解耦并联机构的综合

以螺旋理论为基础,提出并联机构移动自由度的实现条件,阐述了分支输入副的选择准则,确立了分支运动副的配置原则,进而形成了较为完整的移动解耦并联机构构型综合理论。根据所得综合理论,以工程实际任务要求为例,综合出三移动解耦并联机构的各分支,并选取其中三个分支组合得到一种具有全局各向同性的新移动解耦机型。针对新机构的自由度及位置正反解进行分析,以雅可比矩阵的条件数为目标进行了位形优化,并据此参数开展了样机研制。