[科普中国]-组合机构

基本机构

主要包括连杆机构、齿轮机构和凸轮机构等。1

正文将几个基本机构联接起来，以实现单个机构难以实现的复杂运动规律、运动轨迹和特殊运动的不可拆机构。基本机构主要包括连杆机构、齿轮机构和凸轮机构等。组合机构一般不是将几个基本机构简单的串联起来，而是一种较复杂的组合，可以是用不同类型的基本机构组成的齿轮-连杆机构、凸轮－连杆机构和齿轮-凸轮机构，也可以是用同类型的基本机构组成的联动凸轮机构等。组合机构的运动是通过分析各个基本机构的运动关系，然后根据不同的组合形式联系起来获得一个新的运动关系。1

组成
齿轮-连杆机构 由1个曲柄摇杆机构（见平面连杆在远程机构）和3个齿轮组成（图1）。轮Ⅰ与曲柄固接，以角速度ω1作等速转动，从动轮 5为输出件，其角速度ω5随机构的不同位置而改变，是曲柄转角1的函数。当曲柄AB等速连续转动时，从动轮 5能实现多种规律的回转运动。求任一给定1角时轮 5的角速度ω5的方法可分两步进行：首先，杆1、2、4、6 组成一个铰链四杆机构，由ω1求出ω2和ω4；然后，把轮1、轮3和杆2组成一差动轮系，把轮3、轮5和杆4组成另一差动轮系，从而求出ω5与ω2、ω4的关系式。由于杆1与轮1同速，杆2和杆4同时为轮系和四杆机构中的构件，可将四杆机构中求得的ω2和ω4代入关系式得ω5。这样就可画出ω5－1线图。曲线1、2、3是通过改变l1/r1或l6得到的逆转、瞬时停歇和非匀速转动 3种不同特性。曲线1所对应的角称为逆转角。曲线2的=0，理论上是瞬时停歇，但由于运动副中的间隙和构件弹性的影响，实际上仍有相当于曲柄转45°上下的片刻停歇时间。当逆转角较小时，曲线反映不出逆转运动，实际上就有更长的停歇时间。齿轮－连杆机构也能实现某些复杂的运动轨迹。1

联动凸轮机构 由两个固接的盘形凸轮组成(图2)。在两个从动件上分别加上两个滑块,再用铰链联接这两个滑块。铰链中心Μ点的轨迹为mm。这种组合机构通过两凸轮的相互协调配合，可控制从动件在x和y方向的运动，从而能精确实现要求的各种运动轨迹。凸轮1和从动件3组成一个基本凸轮机构,凸轮2和从动件4组成另一基本凸轮机构,通过两个凸轮可以分别求得对应从动件的位移和凸轮转角的关系x=x()和y=y()。由于两个凸轮的转角相同,消去式中的就可得到表达Μ点轨迹的y=y(x)关系。反之,如果绘出轨迹mm或方程y=y(x)，也可分解成x和y方向两部分运动，从而设计出凸轮廓线。1

种类组合机构的种类繁多，应用也日趋广泛。对于组合机构的综合,多半尚停留在具体机构的具体分析阶段,有待进一步研究。1