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4.3.2机构创新的变性原理 n运动副的演化与变异 n构件的演化与变异 n机构的倒置(机架变换) n机构的等效代换 n机构的运动原理的移植 1.运动副的演化与变异 (1)改变运动副的尺寸 转动副 移动副 (2)改变运动副的形状 展直 绕曲 重复再现 凸轮机构齿轮机构; 摆动从动件圆柱凸轮机构蜗杆凸轮间歇机构 移动从动件圆柱凸轮机构圆柱凸轮间歇机构 (3)改善运动副的性能 减少摩擦磨损 *用滚动代替滑动(凸轮磙子从动件,滚动轴承,滚动导轨 ,滚动螺旋等); *用线接触代替点接触(蜗轮传动)。 并且在代替过程中有时会产生新机构。 提高运动副的接触强度 *增大高副的点接触的曲率半径(正变位齿轮); *增长高副的线接触长度(斜齿轮传动); *采用内凹高副接触(内齿轮啮合,内凹凸轮从动件)。 改善运动和动力性能: *齿轮副:斜齿轮传动增大重合度传动平稳 *凸轮副: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 2.构件的演化与变异 (1)构件的拆分与合并 平行分度凸轮机构 (2)改变构件的形状与尺寸 凸轮的形状: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 (3)改变构件的材料性能 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) 3.机构的倒置(机架变换) (1)连杆机构 全转动副四杆机构 含一个移动副的副四杆机构 含二个移动副的副四杆机构 (2)凸轮机构 (3)齿轮机构 (4)挠性件传动机构 4.机构的等效代换 (1)运动副的等效代换 平面低副与平面高副的等效代换 球面副与三个转动副的等效代换 圆柱副等效于转动副加移动副 (2)机构功能的等效代换 (3)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 相固连的一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) 正曲柄滑块机构卡当机构 (可改善机构的死点位置) (4)利用周转轮系的不同结构进行等效代换 i241=(n2- n1)/( n4- n1)=z4/ z2=2 卡当机构的同性异构机构 5.机构运动原理的移植 (1)差动原理:差动齿轮、差动凸轮、差动螺旋 机械手的创新 a)二指机械手 b)顺应机械手 (3)啮合原理:齿轮啮合、齿形带、齿形链 (4)滚滑原理:
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