《機(jī)構(gòu)的演化變異與》PPT課件

第四章機(jī)構(gòu)的演化、變異與創(chuàng)新設(shè)計(jì),第一節(jié)機(jī)構(gòu)演化與變異的概念第二節(jié)機(jī)架變換與創(chuàng)新設(shè)計(jì)第三節(jié)運(yùn)動(dòng)副的形狀變異與創(chuàng)新設(shè)計(jì)第四節(jié)構(gòu)件形狀變異與創(chuàng)新設(shè)計(jì)第五節(jié)運(yùn)動(dòng)副的等效代替與創(chuàng)新設(shè)計(jì),一、機(jī)構(gòu)演化與變異的概念1機(jī)構(gòu)的演化以某一基本機(jī)構(gòu)為原始機(jī)構(gòu)，對(duì)其機(jī)架、運(yùn)動(dòng)副和構(gòu)件尺寸等進(jìn)行變換，從而設(shè)計(jì)出具有不同功用的新機(jī)構(gòu)的過(guò)程，稱為機(jī)構(gòu)的演化。,第一節(jié)機(jī)構(gòu)的演化與變異的概念,2機(jī)構(gòu)的變異以某一基本機(jī)構(gòu)為原始機(jī)構(gòu)，對(duì)其運(yùn)動(dòng)副性質(zhì)、形狀或尺寸進(jìn)行變換，在不改變機(jī)構(gòu)類型的前提下達(dá)到改善或提高機(jī)構(gòu)傳力性能的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程，稱為機(jī)構(gòu)的變異。,3機(jī)構(gòu)演化與變異的示例說(shuō)明,以曲柄滑塊機(jī)構(gòu)為基本機(jī)構(gòu),演化,變異,轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),曲柄滑塊機(jī)構(gòu),機(jī)架變換,轉(zhuǎn)動(dòng)副B擴(kuò)大,曲柄滑塊機(jī)構(gòu),曲柄滑塊機(jī)構(gòu),演化,二、機(jī)構(gòu)演化、變異與機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì),1機(jī)構(gòu)演化方法：（1）改變機(jī)構(gòu)中的機(jī)架（以不同的構(gòu)件作為機(jī)架）（2）改變機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)副的性質(zhì)（高副與低副的演化）（3）改變機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的尺寸,2機(jī)構(gòu)變異方法：（1）改變機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)副的尺寸（2）改變機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)副的形狀（3）改變機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)副的性質(zhì),3機(jī)構(gòu)演化與的變異的差別相同點(diǎn)：都是首先選定以某一基本機(jī)構(gòu)為原始機(jī)構(gòu)。不相同點(diǎn)：機(jī)構(gòu)演化變換后可得到具有不同性質(zhì)的新機(jī)構(gòu)；機(jī)構(gòu)變異后得到的機(jī)構(gòu)類型不改變。,1連桿機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換,第二節(jié)機(jī)架變換與創(chuàng)新設(shè)計(jì),曲柄搖桿機(jī)構(gòu),雙搖桿機(jī)構(gòu),雙曲柄機(jī)構(gòu),(1)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu),低副運(yùn)動(dòng)的可逆性：低副機(jī)構(gòu)中，兩構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)與機(jī)架的改變無(wú)關(guān)。,(2)曲柄滑塊機(jī)構(gòu),曲柄滑塊機(jī)構(gòu),轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),曲柄搖塊機(jī)構(gòu),移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),(3)含有兩個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu),雙滑塊機(jī)構(gòu),雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu),正弦機(jī)構(gòu),四桿機(jī)構(gòu)種類繁多，但是都可看作由鉸鏈四桿通過(guò)機(jī)架變換、運(yùn)動(dòng)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(jī)構(gòu)的演中。,2齒輪機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換（高副機(jī)構(gòu)）,定軸齒輪機(jī)構(gòu),行星齒輪機(jī)構(gòu),B,A,無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的可逆性。,3凸輪機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換（高副機(jī)構(gòu)）,直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu),轉(zhuǎn)動(dòng)直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu),4帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換,帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu),差動(dòng)帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu),5間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)架變換,B:槽輪隨系桿公轉(zhuǎn),又做間歇性自轉(zhuǎn),A:撥盤(pán)自轉(zhuǎn),槽輪間歇自轉(zhuǎn),A,B,6創(chuàng)新實(shí)例分析,Z1、Z2、Z3為定軸輪系，,固定齒輪Z1，得到一個(gè)行星輪系,固定齒輪Z3，又可得到一個(gè)行星輪系，這時(shí)可得到三種不同的傳動(dòng)比。這是行星傳動(dòng)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(yùn)動(dòng)副的演化、變異與創(chuàng)新設(shè)計(jì),一、轉(zhuǎn)動(dòng)副的尺寸變化二、轉(zhuǎn)動(dòng)副的結(jié)構(gòu)變化三、移動(dòng)副的尺寸變化四、移動(dòng)副的結(jié)構(gòu)變化五、運(yùn)動(dòng)副性質(zhì)的等效變換,一、轉(zhuǎn)動(dòng)副的尺寸變化,偏心盤(pán)機(jī)構(gòu),鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD的轉(zhuǎn)動(dòng)副尺寸擴(kuò)大,轉(zhuǎn)動(dòng)副B的尺寸擴(kuò)大包括A,轉(zhuǎn)動(dòng)副C的尺寸擴(kuò)大包括B,轉(zhuǎn)動(dòng)副D的尺寸擴(kuò)大包括C,B,A,C,D,二、轉(zhuǎn)動(dòng)副的結(jié)構(gòu)變化,滑動(dòng)軸承,滾動(dòng)軸承,曲柄滑塊機(jī)構(gòu)ABC的變異,B處轉(zhuǎn)動(dòng)副尺寸擴(kuò)大,C處轉(zhuǎn)動(dòng)副尺寸擴(kuò)大。,滑塊尺寸與形狀變化（中空）,三、移動(dòng)副的尺寸變化,四、移動(dòng)副的結(jié)構(gòu)變化,(4)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)向含有移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)換,擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)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(pán)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(jì),一、桿狀構(gòu)件的尺寸演化與變異,轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)機(jī)架AB尺寸加大,得到擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),擺塊機(jī)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(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。,二、輪狀構(gòu)件的演化與變異,齒輪、飛輪,三、盤(pán)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(yùn)動(dòng)副的等效變換與創(chuàng)新設(shè)計(jì),一、空間運(yùn)動(dòng)副與平面運(yùn)動(dòng)副的等效變換二、高副與低副的等效變換三、滑動(dòng)摩擦副與滾動(dòng)摩擦副的等效變換,一、空間運(yùn)動(dòng)副與平面運(yùn)動(dòng)副的等效變換,空間機(jī)構(gòu)原動(dòng)件與機(jī)架連接為球面副S時(shí),三自由度運(yùn)動(dòng)很