间歇剪切式供纸机构怎么用凸轮间歇机构机构画

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-06-11 05:47 标签： 凸轮间歇机构

【摘要】：递纸机构是印刷机的關键部件递纸机构的结构形式和传纸精度直接影响印刷 机的速度和套印精度。国内目前递纸机构都是摆动式．对于旋转式递纸机构的研究 尚处于起步阶段. 旋转式递纸机构由于主运动是旋转运动因而更适合于高速。本文根据旋转式 递纸机构的特点运用动力学知识，综合栲虑印刷机的各种因素建立了适合递纸 机构的集中质量参数模型，分析了递纸机构各参数对其性能的影响；针对设计要求 的速度利用動力学响应谱，选择合适的参数和运动规律；最后给出了旋转式递纸 机构设计的具体方法和详细步骤 对于速度类型的判别，本文所持观點既考虑了从动件的弹性及其最低自振频 率，也包括凸轮间歇机构运动规律与凸轮间歇机构轴的转速因而比较全面合理。

【学位授予單位】：西安理工大学
【学位授予年份】：2000


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武淑琴;王仪明;赵吉斌;;[J];北京印刷学院学报;2006年04期
关晓晶,周国强,郭奕珊;[J];大庆石油学院学报;2005年03期
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第一节 机构设计的一般原则

机构嘚形式设计要解决的关键问题是：构造什么样的机构去实现原理方案所提出来的运动要求这是机构设计中最富有创造性、最直接影响方案的可靠性和经济性的重要环节。因此机构形式设计，在保证机构能满足基本运动要求的同时还应满足机构设计的一些一般性原则，這些原则也是评价机构性能好坏的重要标准之一这些一般性的原则是：

  1、机构应尽可能的简单

机构越简单越好。所谓简单指机构的构件與运动副数量最少即机构的运动链最短。运动链知的机构有如下特点：⑴构件、运动副少可降低生产成本、减轻产品的质量。⑵构件數量少有利于提高产品的刚度，减少产生扰动的环节提高产品的可靠性。⑶运动副少有利于减少运动副摩擦带来的功率损耗，提高機械传动效率及使用寿命⑷运动副少，能有效地减少运动副的累 

ab＝bc＝be，e点能精确实现直线轨迹图b为e点能实现近似直线轨迹的曲柄摇杆机构。图c为有e点能精确实现直线轨迹的八杆机构由于八杆机构运动副较多，运动累积误差大在同一制造条件下，八杆机构的实际运動误差大约为机构的2-3倍 

图4－1三种能够实现直线轨迹运动的机构 a）曲柄小滑块机构；b）曲柄摇杆机构；c）八杆机构 

2、机构尺寸应尽可能地尛  在满足相同工作要求的前提下，不同的机构其尺寸、质量和结构的紧凑性是大不相同的。例如在传递相同功率并且设计合理的条件丅，行星轮系的外形尺寸比定轴轮系小；在从动件要求作较大行程的直线移动的条件下齿轮齿条机构比凸轮间歇机构机构更容易实现体積小，质量轻的目标 

3、注意运动副的选择类型  运动副元素的相对运动是产生摩擦和磨损的主要原因。运动副的数量和类型对机构运动、傳动效率和机构的使用寿命起着十分重要的作用 

图４－２ 三种曲柄长度相同的滑块行程为四倍曲柄长的机构 ａ）连杆齿轮齿条机构 ｂ）陸杆机构 ｃ）等腰对心式柄滑块机构  


图４－３ 减少移动副或代替移动副的措施 ａ）用转动副代替移动副 ｂ）不用移动副的直线导向机构

  4、選择合适的原动机，尽可能减少运动转换机构的数量  目前工程上使用的原动机主要有三类：⑴内燃机 这类原动机主要有汽油机和柴油机內燃机不适合于在低速状态下工作，用内燃机来驱动低速执行机构必须要受用减速设备内燃机主要用于没有电力供应或需在远距离运动Φ提供动力且对运动精度要求不高的场合。⑵气、液马达活塞气、液缸，摆动式气、液缸 这些原动机可对外输出转动、往复直线运动、往复摆动借助控制设备也能实现间歇运动。⑶电动机 电动机的类型不同机械特性也不相同电动机的转速变化范围大，输出功率从零点幾瓦到上万千瓦因此，电动机是工程设计中最常用的原动机

  5、应使机构具有良好的传力条件和动力特性  在进行机构形式设计时，应选擇效率高的机构类型并保证机构具有较大的传动角和较大的机械增益，从而可以减小机构中构件的截面尺寸和质量减小原动机的功率。机构形式设计要注意运动副组合带来的过约束过约束会造成机械装配困难，增大运动副中的摩擦与磨损图4－4显示了几种构型，其过約束数计算如下： 图4－4a中由于导轨由三个平面副组成，每个平面副的约束数为3而导轨只能保留一个移动自由度，即约束只能为5故其過约束数为3×3－5＝4。 图4－4b中由于导轨由两个圆柱副组成，每个圆柱副的约束数为2故其过约束数为4×2－5＝3。 图4－4c中由于导轨由三个圆柱平面副组成，每个圆柱平面副的约束数为2故其过约束数为3×2－5＝1。 图4－4d中由于导轨由一个圆柱副和一个球体平面副组成，每个圆柱副的约束数为2球体平面副的约束为1，故其过约束数为4＋1－5＝0 

图4－4 运动副组合的过约束 a)三平面副的组合；b)两圆柱副的组合；c)三个圆柱平媔副的组合；d)圆柱副和球体平面副的组合 例如图４－５ａ所示机构将滑块与导杆位置互换后，虽然作用力的位置相同大小也未变，但各粅体的受力却发生了改变图４－５ｂ所示的复合铰链，将中空构件与插入构件互换可以得到另外不同的结构形式原来构件１为多位置對移动副受力的影响副杆，而构件２、３、４为单副杆经变化后，构件１、４为单副杆而构件２、３变为多副杆。显然从制造、安裝和构件受力的角度看，将单副杆２、３变为多副杆并不是一个好的选择因此，应尽可能地减少多副杆数量并让强度好、刚性高的构件作为多副杆，而且最好使其作为机架这样有利于提高机构的刚度和机构的运动精度，改善构件的受力 

图4-5 低副元素位置互异对受力的影响ａ）滑块与导杆位置互异 ｂ）复合铰键结构变化     对于有转动副的移动副，转动副在移动副上的位置也是一个应当认真注意的问题如圖４－６所示的滑块，转动副在移动构件上的位置的改变将直接影响到移动副中摩擦力的大小因此，应尽量使转动副位于两移动副元素嘚直线上从而可以减少移动副中摩擦，提高机构的传动效率 

图４－６ 移动副上的转动副

 第二节 常用基本机构的特性及评价

机械产品的動作功能总是通过机构将原动机的输出运动经过必要的转换来实现的。在目前的条件下尽管有这样那样类型的原动机，绝大多数的机构產品仍然愿意采用运动特性好、能量转换率高的笼型异步电动机因此，能将连续转动转换为其他运动形式的机构仍然是设计者最常采用嘚机构掌握好这些常用机构的运动特性，熟悉它们所能实现的功能了解它们的特点，对于设计者正确地选用或从中获得启示来创新机構都是十分必要的表4－1给出了原动件是转动的常用机构功能表，可供设计者设计时选用参考

机构的组合是指基本机构以不同的方式联結生成复杂机构的过程。组合的目的是改善基本机构无法实现的运动和动力要求按技术来分，创新可分为两大类：一类是采用全新的技術称为突破性创新；另一类是采用已有的技术进行重组，称为组合性创新将一个基本机构与另一个或几个基本机构或基本杆组按一定方式有目的地进行组合，构建成一个新机构的设计过程称为机构的组合创新所获得的新机构称为组合机构。 


1.串联组合：两个及两个以上基本机构顺序连接每一个前置机构的输出为后置机构的输入，用以满足工作要求 

图４－７ 串联式组合机构组合方式ａ）ⅰ型串联 ｂ）ⅱ型串联     图４－８ａ所示为一双曲柄机构与槽轮机构的串联式组合。其中前置双曲柄机构ａｂｃｄ的运动输出构件ｃｄｅ同时也是后置槽輪机构的运动输入构件该方案之所以选用这两种基本机构进行串联组合，其创意的主要出发点是希望借串联的前置机构来改善后置槽轮機构的运动输出特性单一的槽轮机构当销轮匀速转动时，槽轮转动的速度与加速度波动较大冲击和振动比较历害。设计者采用一双曲柄机构与之串联借主动曲柄匀速转动时从动曲柄（即销轮）作变速转动的特点，使槽轮的运动输出特性得以改善正确地综合前置机构嘚几何尺寸，可以使槽轮实现作近似匀速的转位运动从而降低销与槽轮的冲击和由此而引起的振动。图４－８ｂ示出了图４－８ａ组合機构经优化设计后的槽轮输出角速度变化曲线与单一槽轮机构槽轮角速度变化曲线比较，可以看出：组合机构的运动与动力输出特性较單一槽轮机构有了较大的改观按照上述创新思维方法，我们也可以用转动导杆机构、凸轮间歇机构机构、椭圆齿轮机构或槽轮机构分别與槽轮机构进行串联组合（图４－８ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）它们同样能达到改善后置槽轮机构运动和动力输出特性的目的。  图４－８ 不同前置机构与槽轮机构的串联组合ａ）双曲柄机构与槽轮机构的串联组合 ｂ）槽轮角速度变化曲线比较ｃ）转动导杆与槽轮机构的串联组合 ｄ）凸轮间歇机构机构与槽轮机构的串联组合ｅ）椭圆齿轮机构与槽轮机构的串联组合 ｆ）槽轮机构与槽轮机构的串联组合１—曲柄 ２—导杆 ３、８—主动拨盘 ４、７、１３、１６、１７、１９—拨销 ５、１０、１４—槽轮６—弹簧 ９—固定凸轮间歇机构 １１—主动椭圆齿轮 １２—带有拨销的椭圆齿轮 １５—前置槽轮机构的主动拨盘 １７—前置槽轮 １８—后置槽轮     图４－９所示为一锉刀剁齿机构分析后不难看出：这是一个摇杆滑块机构和凸轮间歇机构机构串联组成的组合机构。该组合机构的设计有两大特点：一是充分地利用凸轮间歇机构机構设计的灵活性使弹簧被逐渐压缩储存能量后，弹力势能能得到快速释放；其二是后置摇杆滑块机构的传动角大、机械增益高在弹力嘚迅速作用下，对锉刀坯的冲击力大这种冲击效果是很难由单一基本机构所能实现的。     用两个齿轮齿条机构串联若驱动其中一根齿条，另一根齿条可以放大或缩小主动齿条的位移量根据这一设想可以设计一个如图４－１０ａ所示的放大行程的串联式组合机构。设图中雙联齿轮的节圆半径分别为ｒ′１和ｒ′２当气缸推动齿条１向右移动位移量为ｓ１时，齿条２向左的位移量ｓ２＝ｒ′２/ｒ′ １*ｓ１  图４－１０ 两个齿条机构串联组合的大行程机构ａ）齿条主动 ｂ）齿轮主动     图４－１１ａ、ｂ所示是将后置ⅱ级基本杆组的一个外接铰鏈与前置机构连杆上的点连接，利用前置机构连杆上某些点能实现特殊轨迹运动而使后置ⅱ级基本杆组的运动输出构件能作长时间停留嘚间歇运动。  图４－１１ 具有停歇运动的组合机构ａ）六杆机构

    图4－12左图中：q=ml cosα/(sy) ,? 当α↓，l↑s↓，? y↓时q↑。具有增力效果工程上一般稱其为肘杆机构。? 右机构具有增大摆角的效果 

图4－13a，机构可实现特殊的运动规律； 图4－13b机构可改善槽轮机构的运动与动力特性 

  a) b)图4－13 实現特殊的运动规律和可改善槽轮机构的运动与动力特性的机构

凸轮间歇机构机构为前置机构 图4－14所示，机构为机床分度补偿机构a，b为圆柱副   如图4－16。实现大行程的输出的齿轮齿条机构如图4－17所示   图4－17齿轮齿条机构

⑷利用前置机构浮动杆上谋点轨迹特征串联一个杆组形荿组合机构，如图4－18

*利用连赶上e点某段轨迹为直线实现从动件运动停歇  图4－18 利用连赶上e点某段轨迹为直线

  图4－19 利用行星轮上c点的轨迹为圓弧 *利用行星轮上c点的轨迹为圆弧，如图4－19所示（当r1= r3时）该圆弧曲率半径近似为8 r3 ,当取r4=8 r3时滑块在系杆2转过180o是停歇，转过其余240o时滑块5的行程为4 r3  *利用挠性构件，是从动件实现大行程 

图4－20 利用挠性构件，是从动件实现大行程

两个或多个基本机构并列布置具有共同的输入或输絀，或两者兼有之主要用于实现运动的合成或分解   图４－21 并联式组合方式ａ）ⅰ型并联 ｂ）ⅱ型并联 ｃ）ⅲ型并联     图４－22所示为某型飞機上采用的襟翼操纵机构，它由两个尺寸相同的齿轮齿条机构并联组合而成两个可移动的齿条分别用两台直移电动机驱动。这种设计的創意特点是：两台电动机共同控制襟翼襟翼的运动反应速度快；其次，当其中一台电动机发生故障时仍可以用另一台电动机单独驱动襟翼，增大了操纵系统的可靠性与安全系数  图４－22 襟翼操纵机构     大多数的工业机器人和传统的机床从结构上看都是由开链机构组成，因此系统的刚度低，当系统速度高、工件大时这个弱点更显突出。１９５６ 年ｄｓtewart设计出图４－23ａ所示空间六自由度的并联机构的操纵臂后人们又相继创造出各种并联操纵机构并大量地应用于机床、精密仪器和机器人中。图４－23ｂ是瑞士新近开发的“六滑台”机床图Φ三条并列的导轨上各有两个滑台，借助六个滑台的独立运动改变六条腿的参数从而改变主轴和刀-具姿态对工件进行加工。图４－23ｃ是德国斯图加特大学研制的三条腿的机床示意图每一条腿为一套运动机构，三套并联机构运动共同控制刀-具的主轴姿态对工件进行加工這些由并联机构构成的机床刚度高；每条腿只受拉力或压力，不承受弯矩或扭矩；移动部件质量小动力特性好，结构简单；相同零件数量多制造方便，成本低廉使这种并联机构有着广泛的应用前景。  图 4-23 并列机构的应用a）空间六自由度操纵臂 b）“六滑台”机床 c）三套并聯机构床1 - 滑台 2 - 杆 3- 刀-具主轴 4-刀-具    图4-24a所示为两种钉扣机的针杆传动机构其中，左图为一个曲柄滑块机构与摆动从动杆凸轮间歇机构机构按闯4-21a所示形式并联组成：右图为将左图中的凸轮间歇机构高副低代后得到的变异机构它由一个曲柄滑块机构和摆动手杆机构按图4-21a所示形成并聯组合而成。当两机构的曲柄ab和0c运动时针杆来回向两进针点作进针运动，从而完成钉钮扣的进针动作；但应当注意的是；由于曲柄沿块機构只完成进针运动而导杆机构只完成来回移动针杆的运动，要准确地将针来四引导到扣眼亡再将针插入扣眼则需要两机构的曲柄运動配合十分协调而淮确，在这种情况下用齿轮、带、链传动机构将两曲柄ab和oc的运动约束起米用一台原动机驱动，形成图4-21b所示的结构形式昰比较合理的     图4-24b所示双棘爪机构是按图4-21b所示形式组合而成。该机构由两个连杆上带爪的曲柄滑块机构与棘轮并联对称布置而成在图示嘚位置情况下，当组合机构的原动滑块向下运动时右边的棘爪在曲柄的带动下推动棘轮沿顺时针方向转过45°角。与此同时，左边的棘爪都沿逆时针方向转过45°角与棘轮轮齿接触：当滑块向上运动时，情况正好相反，左边的棘爪推动棘轮继续沿顺时销方向转动，而右边的棘爪沿逆时针力'向转回45°角与棘轮接触。滑块周而复始地上下住复运动，棘轮则连续地沿顺时针方向转动。该组合机构充分利用了两个对称布置的曲柄滑块机构，当滑块为主动时，两曲柄会按相反方向运动的特点，使滑块在完成一个方向的运动过程中实现了使一个棘爪推动棘轮轉动而另一个棘爪复他的两个运动，是一个很有创意的构思
图4-24 钉扣机针杆传动机构和双棘爪机构a)钉扣机 b)双葡爪机构     图4-25所示小型冲床及送料机构是按图4-21c所示形式组合的。该组合机构由摆动从动杆凸轮间歇机构机构与移动从动杆凸轮间歇机构机构的并联组合而成当原动凸轮間歇机构转动时，便可得到对上件的冲压动作和移动工件的送料动作该设计将驱动摆杆的品轮与驱动移动从动杆的凸轮间歇机构合并为┅个，将凸轮间歇机构ae廓线设计为一段以o为圆心的圆弧从而保证了当冲头在冲压工件时，工件不功如果用两只凸轮间歇机构分别推动兩从动杆，为了保证冲头在冲压工件时送料推杆不动作而在冲压完成并离开工件一定距离后推杆才动作，设计者必须先根据冲头与推杆嘚时序关系设计好工作循环图再根据工作循环图来确定两只凸轮间歇机构在驱动轴上的安装位置。     并联式组合机构的创意出发点一类昰巧妙地利用机构的对称并列布置达到改善机构受力的目的。例如图4-26a中由于采用了两个曲柄沿块机构按曲轴中心对称并联布置机构的惯性力实现了完全平衡；图b所示活塞发动机，由于采用两个曲柄滑块机构对称并联井在两曲柄上对称地安装了相同的惯性力平衡配重，使活塞运动时产生的一阶惯性力得到平衡机构运动平面内的惯性力矩得到了完全平衡，从而减轻了机器的振动和噪声气缸壁亡的动压力夶大降低，减少了气缸壁与活塞环的磨损提高了机器的使用寿命。  图 4-26 利用并联组合改善机构受力a)对称并联布置的曲柄滑块机构 b)对称并联曲柄活塞洼杆机构

图4－29凸轮间歇机构输送机构 图4－30双滑块输送机构

一个具有两个自由度的基础机构与一个辅助机构并接所组成的机构   图4-31    圖4-32所示的组合机构为按固4—31a所示复合方式组合而成。在图43-2a中l—2—h是一个自由度为2的差动齿轮机构，3—4为附加的以凸轮间歇机构为机架的擺动从动杆凸轮间歇机构机构当以系秆h为主动件运动时，行星轮2的运动规律由沿凸轮间歇机构廓线运动的摆动从动杆惟一地确定于是呔阳轮将系杆和行星轮的运动合成为一个确定的输出运动。改变凸轮间歇机构廓线可获得极其多样的运动输出规律：在图4-32b所示的差动链传動机构中运动输入结链轮5和凸轮间歇机构k，链轮9为运动输出构件链轮8和杆7构成链条长度自动补偿装置。当差动杠杆6上的滚子g在门轮上滾动时链轮10的位置会随凸轮间歇机构廓线的变化而发生改变，使链轮9得到附加转动从而使链轮9完成复杂的运动。   图4-32 凸轮间歇机构一行煋齿轮机构和凸轮间歇机构—链传动机构a)凸轮间歇机构—行星齿轮机构 b)凸轮间歇机构—链传动机构1一太阳轮 2一行星轮 3-滚子 传动误差补偿机構 1-蜗杆 2-涡轮 3-传动误差补偿凸轮间歇机构   图4-34 齿轮-连杆组合机构 a）复合式及机构简图 b）i61与ad杆长的函数关系曲线 

4.叠加式组合机构 将某个机构安装茬另一个机构的输出构件上最总输出的运动则是若干个叠加机构的多个自由度的复合运动。   图4-38 图4－40摇头电扇（叠加后再回接）

5.机构组合創新的功能——技术矩阵法 基本运动功能组合图  图4-43 锻压机组合机构方案

机构组合创新的主要功能：

⑴可使执行构件实现增程、增速、增力； ⑵可改善执行构件的运动和动力特性； ⑶可使执行构件实现特定的运动规律； ⑷可实现运动的合成与分解； ⑸可实现多自由度的复合运動 二、 机构创新的变性原理

以已知机构为基础，通过对构成机构的结构元素进行变化或改造使机构产生出新的运动特性和使用功能的設计称为机构的变异设计。机构变异设计是变性创造原理在机构创新设计中的具体应用 机构由构件和运动副组成，构件与运动副的结构組成形成决定了机构的性质与用途机构的变异设计就是要通过对构件和运动副的改造来创造具有新特点和新功能的“新”机构。 ⑴改变運动副的尺寸   图4－44改变转动副的尺寸  图4－45改变移动副的尺寸

4－47、48运动副绕曲  图4－49运动副重复再现（凸轮间歇机构机构—齿轮机构； 摆动从動件圆柱凸轮间歇机构机构——蜗杆凸轮间歇机构间歇机构）  图4－50运动副重复再现（移动从动件圆柱凸轮间歇机构机构—圆柱凸轮间歇机構间歇机构）

图4-91 瞬心及瞬心线

图4-92 反平行四边形机构与椭圆机构的替代a）反平行四边形的瞬心线及椭圆齿轮机构 b）替代机构的应用  

图4-94 钢球环槽式等速输出机构 

图4-95 钢球直槽式等速输出机构1- 行星◇◇ 2- 中间圆盘 3- 输出圆盘 

图4-96 摇转齿轮联轴器a）普通齿轮联轴器 b）摇转齿轮联轴器 ③改善运動和动力性能： *齿轮副：斜齿轮传动—增大重合度—传动平稳 *凸轮间歇机构副：组合式运动规律—运动性能良好 *螺旋副：梯形螺纹—对中性好—传动平稳 

图 4-97 刚体导引机构a) 行星轮刚体导引机构 b) 双滑块刚体导引机构 

图 4-100 机构倒置a）定轴圆柱齿轮机构倒置 b）摆动从动杆凸轮间歇机构機构倒置 c）链传动机构的倒置 

图4-101 仿腿步行机构足部相对与身体的轨迹曲线 

图4-109 摩擦式棘轮机构及其应用a）摩擦式棘轮机构 b）脉动无极变速器嘚运动输出1-外环 2-钢球 3-星轮 4-偏心圆曲柄 5-转滑运动副 6、7、8-超越离合器外环 9-星轮轴 10-构件8位置条节手柄

图4-110加工方块的刀-具设计a）几何封闭等三曲边凸轮间歇机构机构 b）三曲边凸轮间歇机构的形状c）等宽凸轮间歇机构机构 d）加工方孔的刀-具  

图4－114 平行分度凸轮间歇机构机构

图4-119 希里威斯特機构及罗伯特-契贝谢夫定理的证明a)希里威斯特机构 b）罗伯特-契贝谢夫十杆机构  

图4-120 剪和钳形状的变异a）理发剪 b）梳发剪 c）布料剪 d）枝剪 e）止血剪  

图4-121 正弦机构变异a）两导轨垂直 b）两导轨不垂直 c）圆弧导杆  

图4-125 阶梯上行驶的小车及车轮a）在阶梯上行驶的小车的车轮方案一b）新型阶梯仩行驶的小车 

图4-127 旋转活塞式内燃机a）排气 b）吸气 c）爆炸 d）压缩1-行星内齿轮 2- 定轴外齿轮 3- 转子 4-缸体 5- 火花塞 凸轮间歇机构的形状：盘状、圆柱状、圆锥状、平板状等 齿轮的形状：圆柱形、圆锥形、扇形、非圆形等

⑶改变构件的材料性能 可改变的构件包括：刚性构件、挠性构件、弹性构件、流体构件、电器构件（电磁式齿轮传动）

33.机构的倒置（机架变换）

⑴连杆机构全转动副四杆机构如图4－128。含一个移动副的副四杆机构如图4－129。含二个移动副的副四杆机构如图4－130。

  图4－128全转动副四杆机构 图4－129含一个移动副的副四杆机构


图4－130含二个移动副的副四杆机构
⑷挠性机构如图4－132右图。 
图4－132 齿轮、挠性机构


⑶利用瞬心线构造等效机构 基本原理：两构件的相对运动可用与这两构件相固连的┅对相对瞬心线的纯滚动来实现

瞬心线在创造新机构中的应用 反平行四边形机构—椭圆齿轮机构（可改善反平行四边性机构的死点位置）如图4－135。正曲柄滑块机构－卡当机构（可改善机构的死点位置）如图4－136。 


⑷利用周转轮系的不同结构进行等效代换

图4－138卡当机构的同性异构

三、机构创新的移植原理

⑴差动原理：差动齿轮、差动凸轮间歇机构、差动螺旋

⑵谐波原理：谐波齿轮、谐波螺旋 

⑶啮合原理：齿輪啮合、齿形带、齿形链 ⑷滚滑原理 

图4-139 蜗杆传动a）圆柱滚子齿蜗杆传动 b）圆锥滚子齿蜗杆传动c）循环钢球单头圆柱蜗杆传动 d）简易蜗杆传動 e）柔性齿条传动  

图4-140 轧机的创新a）传统轧制原理 b）振摆式轧机工作原理 c）行星式轧机工作原理1、2、3-齿轮 4-送料辊 5-轧辊 6-固定板 7-原料板材8-工作轧輥 9-传动轧辊 10- 支承用轴承瓦 

图4-142 柔性构件传动机构a）柔性构件传动机构 b）起重机水平运动补偿机构 c）绳轮升降机构d）绳梯式柔性螺旋机构 e）空間肘杆压榨机构1-主动摆杆 2- 凸轮间歇机构

图4-143 摩擦式送进机构和锲形抓取器 

图4-148 往复直线运动机构a）不完全齿轮齿条机构 b）移动槽轮机构 c）双曲柄针轮摆线机构  

图4-150 气动管道爬行器a）爬行原理 b）柔性微制动体1-腿 2-连杆 3-铝片 4-铰链 

四、机械创新的还原原理

一切机械产品的基本功能都是通过機械的运动实现的这是机械产品与其他类型产品最显著的区别。在机械设计中设计者必须根据设计任务要求拟定出相应的机械运动方案，综合各方面的因素选择动力、机构和控制方式使之构成一个机械传动系统，最终通过动力使机械系统运动来实现产品的功能机械傳动系统设计中，机构设计是一项极富创造性的工作因为机构种类繁多，性能相同的机构数量也不少能够实现相同运动的机构并不是唯一的。这就为设计者提出了一个问题：当机构所要求的运动及功能确定以后怎样去寻找和创造能实现这些运动和功能尽可能多的同性異形机构，为提高机构的性能创造条件为创造新机构提供可能。 还原创造原理认为：产品创造的原点是实现产品的功能在保证实现功能的前提下，可以采用各种原理、方法和结构既然机构最基本的功能是实现机械运动，设计者在对某一设计目标创造机构时应当努力排开已有机械的工作原理和结构形式对设计思维的束缚，突破传统开阔思路，围绕既定的设计目标综合运用机、光、电、磁、热、生、化等各种物理效应，搜寻实现机械运动的各种可能的工作原理设计者在构思运动方案时，应当追溯源从运动产生的最基本原理入手詓探索标新立异的新机构和新结构。  长期以来尽管有这样那样一些机械设计方法，但机构创新大多主要依靠设计者的知识积累、经验和靈感创造的效率不高。由颜鸿森等人提出的“再生运动链法”是运用还原创造原理创新机构的一种高效设计方法它能有效地避免创新設计的盲目性，也不易因设计具有多解性而遗漏设计方案正确地使用这种方法可能创造出性能超过已有设计的更好的新机构。  再生运动鏈法创造机构的基本思路是：⑴选择一个满足设计基本要求又具有开发潜力的已知机构作为创新设计的原始机构⑵应用“颜式”创造的特定方法将已知机构中的功能构件的功能构件和构件组演化为一般化构件，根据设计的约束条件将原始机构抽象为一般化运动链还原出這一类机构共同的“根”。⑶从一般运动链发散运动数综合方法推衍出众多的再生运动链。⑷根据众多的再生运动链还原出相应的机构通过比较寻找功能相同但性能更优的新机构。

4 利用拓扑图进行组合：

运动链中的杆为图中的点；运动链中的副为图中的线；则运动链中嘚二副杆就为图中的二度点（即该点与两条线相关联）；运动链中的三副杆就为图中的三度点（即该点与三条线相关联）以此类推。

组匼时要注意：每个环内至少含有4个点组图时先组合多度点的图，即缩图在缩图的基础上再按不同的排列添加上二度点。

六杆七副的拓撲图与运动链

⑷特定化运动链图谱（一般化的逆过程)： 指在一般化的基础上指定杆和副的具体类型以满足功能要求的过程

具体过程：先將运动链中的杆与副编号；指定固定杆，（指定固定杆时注意同类杆的问题）；再按功能要求逐一确定其余杆与副的类型司蒂芬森型如圖4－49，1、3为同类杆2、4为同类杆，5、6为同类杆瓦特型如图4－50：1、2、5、6为同类杆；3、4为同类杆。

特定化图谱实例 以摩托车后轮悬挂机构为唎规定特征符号如下：gr—表示机架；s-s—表示减振器（2个二副杆以移动副连接）；sw—表示后轮摆杆（连架杆）。注意：grs-s，sw为不同杆     司蒂芬森型：获得2种特定化运动链，如图4－184左图；

⑸特定化机构：将特定化运动链中的符号变为简图各构件、运动副的位置按其各自的功能要求进行安置。   

 ii型结构的运动链图4－187。y型结构的运动链图4－188。

图4-191 近似匀速摆动的六杆机构a）机构简图 b）摆杆运动线圈  

图4-192 用逆反原理創新机构a）曲柄滑块机构惯性力完全和部分平衡方案 b）内燃机活塞的布置方案c）双万向联轴器 d）消除蜗杆轴向力的传动机构e）消除涡轮轴嘚传动机构  

图4-194 周转轮系消除过约束的措施a）行星轮弹簧支承式 b）行星轮安装中间浮环方式c）内齿轮用弹簧销与机架相联方式 d）偏心行星轮1-荇星轮 2-油契 3-中间浮环4-机架 5-尼龙销 6-内齿轮

自动化机械设计 -----课程设计 课程题目： 粒状巧克力糖包装机的设计 院 别： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 教务处制 年 月 日目 录 设计任务书…………………………………………………1 粒状巧克力糖包装机的工艺确定…………………………3 粒状巧克力糖包装机的总体布局…………………………7 粒状巧克力糖包装机的传动系统…………………………9 粒状巧克力糖包装机的工作循环图………………………10 粒状巧克力糖包装机的齿轮设计…………………………15 粒状巧克力糖包装机的机械手设计………………………17 粒状巧克力糖包装机的凸轮间歇机构设计…………………………18 粒狀巧克力糖包装机的槽轮设计…………………………21 设计小结……………………………………………………22 十一、参考文献……………………………………………………22 一、设计任务书 1、粒状巧克力糖 被加工对象是呈圆台形粒状巧克力糖如图1所示。H=12mm?1=30mm，?2=20mm 2、包装材料 巧克仂糖包装采用厚度0.008mm的银色铝箔卷筒纸。 3、机器的生产率 生产任务为每班产量570kg约合自动机的正常生产率为120件/ min。考虑自动机工艺条件的变化采用无级调速，使自动机的生产率为70～130件/min 4、包装质量要求 要求巧克力糖包装后外形美观、挺括、铝箔纸无明显损伤、撕裂、褶皱（如圖2所示）。 5、对自动机的基本要求 机械机构简单工作可靠、稳定，操作方便、安全维修容易，造价低 6、研制费用： 4万元。 7、设计工莋量：1）巧克力糖包装机装配图1张(A0)；　零件图1～3张；　设计说明书一份从产品的数量看，属于大批量生产给定生产任务超过年产100万粒。因此选择全自动机型。 从产品的工艺过程看选择回转式工艺路线的多工位自动机型。 根据工艺路线分析实际上需要两个工位，一個是进料、成型、折边工位另一个是出料工位自动机采用六槽槽轮机构作工件步进传送。 2.自动机的执行机构 根据巧克力糖包装工艺确萣自动机由下列执行机构组成： 送糖机构； 供纸机构； 接糖和顶糖机构； 抄纸机构； 拨糖机构； 钳糖机械手的开合机 转盘步进传动机 下面介绍主要执行机构的结构和工作原理。 图7为钳糖机械手、进出糖机构结构图送糖 盘4与机械手作同步间歇回转，逐一将糖块 送至包装工位Ⅰ 机械手的开合动作，由固定的凸轮间歇机构8 控制凸轮间歇机构8的廓线是由两个半径不同 的圆弧组成，当从动滚子在大半径弧上 机械手就张开；从动滚子在小半径弧上， 机械手靠弹簧6闭合 图8为接糖和顶糖机构示意图。接糖杆和顶糖杆的运动不仅具有时间上的顺序關系，而且具有空间上的相互干涉关系因此它们的运动循环必须遵循空间同步化的原则设计，并在结构上应予以重视 接糖杆和顶糖杆夾住糖块和包装纸同步上升时，夹紧力不能太大以免损伤糖块。同时应使夹紧力保持稳定因此在接糖杆的头部采用如橡皮类的弹性件。 3.包装机总体布置 图9 总体布置图 四、粒状巧克力糖包装机的传动系统 粒状巧克力糖包装机是专用自动机根据自动机传动系统设计的一般原则和巧克力糖包装工艺的具体要求，拟定如图10所示的传动系统 图10 粒状巧克力糖包装机传动系统 1-电动机 2-带式无级变速机构 3-链轮幅 4-盘车手輪 5-顶糖杆凸轮间歇机构 6-剪纸导凸轮间歇机构 7-拨糖杆凸轮间歇机构 8-抄纸板凸轮间歇机构 9-接糖杆凸轮间歇机构 10-钳糖机械手 11-拨糖杆 12-槽轮机构 13-接糖杆 14-顶躺杆 15-送糖盘 16-齿轮副 17-供纸部件链轮 18-输送带链轮 19-螺旋齿轮副 20-分配轴 如图所示，电动机转速为1440r/min功率为0.4kW,分配转速为70～130r/min，总降速比＝ 采用平帶、链轮两级降速，其中＝1/（4.4～8）＝1/2.67。而无级变速的锥轮直径螺旋齿轮副1、2、3的传动比,直齿标准齿轮副的传动比i=2。 五、粒状巧克力糖包装机的工作循环图 1.分析各执行机构的运动循环

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