改变四杆机构各构件的尺寸和z5、z2’ ω5可获得不同的运动规律。
2.3凸轮—齿轮组合机构
实现复杂运动规律的间歇运动
差动轮系(F=2):基础机构 固定槽凸轮机构(F=1):附加机构
33
返回
34
自动装卸机构
§2 机械系统总体方案的设计
机械产品的设计过程
机械总体方案设计的目的和内容
机构的选型与组合
引言 机构的组合 机械系统总体方案的设计 机械执行系统的方案设计
2
刻字成形机构

牛头刨床
3
§ 1、机构的组合
由于现代机械工程对机械运动形式、运动规律和动 力性能等方面要求的多样化和复杂化，以及各种单一的 基本机构性能的局限性，仅采用某种基本机构往往不能 很好地满足设计要求。
为满足设计要求，需要将各种基本机构进行适当的 组合。
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2.1机械产品的设计过程
机械产品设计:
特定要求
分析 综合 创新 开发
新产品 特定功能
机械产品的设计过程
1）初期规划设计阶段
2）总体方案设计阶段
3）结构技术设计阶段 4）生产施工设计阶段
1）初期规划设计阶段
选题： 选择设计对象，提出设计题目；
调研和预测： 写出调研报告； 可行性论证： 写出产品开发可行性论证报告； 确定设计任务：设计任务书。
10
织布机开口机构
组合方式框图：
ω1 曲柄滑块机构Ⅰ
υM
凸轮机构Ⅱ
ω5
机构Ⅰ与机构Ⅱ 在点M用铰链连 接--轨迹点固接
11
1.2机构的并联组合
将一个多自由度机构作为基础机构， 一个或几个 自由度为1的机构（称为附加机构）的输出构件接入基 础机构，这种组合方式称为并联组合。
12
铁板传送机构
组合方式框图：
调节两曲柄AB和DE的长度，调节两曲柄AB和DE的相位角， 28 可方便地改变M点的轨迹。
29
实现复杂运动轨迹
实现较长时间近似停歇
连杆机构 (F=2)：基础机构 行星轮系 (F=1)：附加机构
31
实现复杂运动规律
差动轮系(F=2)
—基础机构
连杆机构(F=1)
—附加机构
z 5 z 2' z 2' 5 1 2 z5 z5
14
组合方式框图： 1 凸轮机构Ⅰ
1-4-5
五杆机构Ⅱ S4
1 1'-2-3-4-5 （基础机构） 附加机构Ⅰ的输 出构件4接入基础 机构，构件4和曲 柄1向基础机构传 入运动--并联组合 SC
Ⅰ
Ⅱ
15
1.3机构的反馈组合
以一个多自由度机构作为基础机构，基础机构的 一个输入运动是通过一个单自由度的附加机构从基础 机构的输出构件回授的。 蜗杆能转动 和由滑架带 着移动
Ⅱ 1 4
Ⅰ
从输入构件开始，画出各 基本机构之间运动传递关 系的框图； 确定组合方式。 串联组合 ω2 转动导杆机构Ⅰ
ω4
6 5
曲柄滑块机构Ⅱ
v6
6
1、机构的组合方式
• • • • 机构的串联组合 机构的并联组合 机构的反馈组合 机构的叠联组合
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1.1 机构的串联组合
构件固接式组合：
将若干个单自由度的 基本机构，以前一个基 本机构的输出构件和后 一个基本机构的输入构 件固接。
常用的组合机构
• 凸轮—连杆组合机构 • 齿轮—连杆组合机构 • 凸轮—齿轮组合机构
2.1凸轮—连杆组合机构
准确地实现复杂运动轨迹
M点描绘出一条复杂的轨迹 四杆四移动副机构(F=2) 两个凸轮机构(F=1)
刻字、成型机构
23
应用
小型电影放映机的抓片机构
24
笔芯装配线送进机构
机构的组合是发展新机构的重要途径之一。
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基本机构：常用机构中，结构最简单的机构。
四杆机构 凸轮机构 单自由度机构 （F=1) 如 齿轮机构 行星轮系 间歇运动机构 五杆机构
二自由度机构
四杆高副机构 差动轮系
5
分析机构组合的步骤:
认定机构系统中运动的 输入及输出构件；
从输入构件开始， 逐步分割出各基 本机构；
ω1 齿轮机构 Ⅰ 曲柄摇杆机构 Ⅱ
ω2
ωH
差动轮系Ⅲ （F=2基础机构）
ω4
两个附加机构Ⅰ、Ⅱ的输 出构件2和H(摇杆CD)接入 基础机构Ⅲ--并联组合
13
组合方式框图：
1 凸轮机构 Ⅰ 凸轮机构 Ⅱ S2 S4
Ⅰ
5
两自由度四杆 机构Ⅲ （基础机构）
SM
两个附加机构Ⅰ、Ⅱ的 输出构件2和4接入基础 机构Ⅲ --并联组合
滚齿机分度校正机构
组合方式框图：
基础机构Ⅲ的输 出构件2的运动， 通过附加机构Ⅱ 回授给基础机构 Ⅲ--反馈组合
1
S1
2
蜗杆蜗轮机构Ⅲ （基础机构F=2） S4 凸轮机构Ⅱ
Ⅲ
Ⅱ
17
1.4机构的叠联组合
在一基础机构上叠加二级组。
F G D
E
C
B
I H A
18
折叠伞的收放机构
将一个基本机构装在另一个基本机构的输出构件上。
25
准确地实现复杂运动规律
五杆机构(F=2)，槽凸轮机构(F=1)
该组合机构准确地实现了工作要求的复杂运动规律。
26
巧可力包装机的托包机构
2.2齿轮—连杆组合机构
实现复杂运动轨迹
实现复杂运动规律
27
实现复杂运动轨迹
振摆式轧钢机轧辊驱动装置
五杆机构(F=2):基础机构 定轴轮系(F=1):附加机构
B
6 E
A
C
5
D
转动导杆机构Ⅰ的输出构件 BC和曲柄滑块机构Ⅱ的输 入构件CD固接
8
组合方式框图： ω1
凸轮机构Ⅰ
ω3
曲柄滑块机构Ⅱ
υ5
机构Ⅰ的输出构件BC与机构Ⅱ的输入构 件CD固接---构件固接式串联组合
Ⅰ Ⅱ
9
轨迹点固接：
若前一个基本机构中的输出为平面运动构件上一点 M的轨迹，通过轨迹点M与后一个机构用铰链连接。
S98 10.7 液压缸机构9-8-10-7 液压缸机构6-5 - 7-3 液压缸机构1-2 -3-4 73 34
组合方式框图
S65
S12

特点： 1）每一个基本机构都有一个动力源。 2）后一个基本机构的相对机架是前一个机构的输出构件。
19
练习
构件固接式串联组合
Ⅰ
Ⅱ Ⅰ Ⅱ
定轴轮系Ⅰ的输出构 件2和行星轮系Ⅱ的 输入构件2'固接
行星轮系Ⅰ的输出构 件H和行星轮系Ⅱ的 输入构件4固接
20
组合方式框图：
ω1 ' 定轴轮系Ⅰ
1‘- 5 - 4 - 4 ’- 3 '
ω 3' =ω 3
差动轮系Ⅱ （F=2基础机构）
ωH
=ω1
Ⅰ
附加机构Ⅰ的输出齿轮3 '接入 基础机构，齿轮3和齿轮1向基 础机构传入运动--并联组合
21
2. 组合机构的类型和功能