第六章 机构再生运动链原理与创新.ppt

第六章第六章 机构再生运动机构再生运动链原理与创新链原理与创新第一节第一节 设计方法设计方法采用机构类型创新和变异的创新设计方法，即借鉴现有采用机构类型创新和变异的创新设计方法，即借鉴现有机构的运动链类型，进行类型创新或变异创造来得到新的机机构的运动链类型，进行类型创新或变异创造来得到新的机构类型，满足新的设计要求。构类型，满足新的设计要求。该方法的基本思路是：该方法的基本思路是：将原始机构用运动简图表示，通过释放原动件、机架，将原始机构用运动简图表示，通过释放原动件、机架，将机构运动简图转化为将机构运动简图转化为一般化运动链一般化运动链，然后按该机构的功能，然后按该机构的功能所赋予的约束条件，演化出众多的所赋予的约束条件，演化出众多的再生运动链再生运动链与相应的新机与相应的新机构。构。再生运动链法的一般步骤：再生运动链法的一般步骤：第二节第二节 原始机构及一般化运动链原始机构及一般化运动链一、原始机构一、原始机构例如：越野摩托车的后轮悬挂装置例如：越野摩托车的后轮悬挂装置二、一般化运动链二、一般化运动链目的：把包含有不同类型杆件与运动副的原始机构，目的：把包含有不同类型杆件与运动副的原始机构，转化为只含连杆和转动副的一般化运动链。转化为只含连杆和转动副的一般化运动链。一般化原则：一般化原则：（1）所有的运动副都需转化成一般化运动副（即转动副）；）所有的运动副都需转化成一般化运动副（即转动副）；（2）所有的构件都需转化成一般化连杆；）所有的构件都需转化成一般化连杆；（3）原始机构与其所对应的一般化机构，所有构件与运动副）原始机构与其所对应的一般化机构，所有构件与运动副之间的关系应保持一致；之间的关系应保持一致；（4）原始机构与其所对应的一般化机构，其自由度数应保持）原始机构与其所对应的一般化机构，其自由度数应保持不变。不变。上述一般化原则是制定一般化规则的基本定律，用以约上述一般化原则是制定一般化规则的基本定律，用以约束创造性机械设计的过程，使其系统化。束创造性机械设计的过程，使其系统化。一般化机构：将一个机构经由适当的一般化规则而成的。一般化机构：将一个机构经由适当的一般化规则而成的。一般化运动链：是将一个一般化机构一般化运动链：是将一个一般化机构释放机架释放机架和和消除复合铰链消除复合铰链 而成的。而成的。机机构构一一般般化化方方法法流流程程图图五十铃越野摩托车的后轮悬挂机构一般化过程：五十铃越野摩托车的后轮悬挂机构一般化过程：一般化运动链：一般化运动链：一一般般化化运运动动链链的的两两种种结结构构：第三节第三节 特定化运动链图谱特定化运动链图谱 （再生运动链）（再生运动链）机构特定化的目的是：机构特定化的目的是：在满足一定的设计要求的条件下，从在满足一定的设计要求的条件下，从一般化运动链图谱中，指定构件和运动副的具体类型，获得能够一般化运动链图谱中，指定构件和运动副的具体类型，获得能够满足设计要求的可行机构运动链形式。满足设计要求的可行机构运动链形式。越野摩托车后轮悬挂装置的设计要求（约束）是：越野摩托车后轮悬挂装置的设计要求（约束）是：1)必须有一个固定杆（必须有一个固定杆（Gr）作为机架；）作为机架；2)必须有一个减振器（必须有一个减振器（Ss-Ss）；）；3)必须有一个摆动杆（必须有一个摆动杆（Sw）用于安装摩托车后轮；）用于安装摩托车后轮；4)固定杆、减振器和摆动杆必须是不同的构件。固定杆、减振器和摆动杆必须是不同的构件。例：例：必须有一个固定杆（必须有一个固定杆（Gr）作为机架作为机架取不同构件为机架时的机构形式：六杆七副的再生运动链六杆七副的再生运动链取不同构件为机架时的机构形式：必须有一个减振器必须有一个减振器（Ss-Ss）一般化运动链图谱一般化运动链图谱1：*任何一个二级组都可作为任何一个二级组都可作为Ss-Ss一般化运动链图谱一般化运动链图谱2：不存在可作不存在可作Ss-Ss的构件的构件必须有一个摆动杆（必须有一个摆动杆（Sw）用于安装摩托车后轮用于安装摩托车后轮第四节第四节 可用特定化运动链图谱可用特定化运动链图谱 及机构图谱及机构图谱该步骤的目的是根据工程现实和设计者的选择，经由特定化程序(Specialization)，从特定化运动链图谱中，筛选出所有满足设计要求与限制的可用的特定化运动链图谱机构图谱：机构图谱：把每一个可用特定化运动链具体化为相对应的机构 构造简图。这是一般化过程的反推，可按一般化法 则逆向进行。新型机构图谱：新型机构图谱：将已存在的设计构想从所建立的机构图谱中 删除。所得到的即是新型机构图谱。例：越野摩托车后轮悬置机构例：越野摩托车后轮悬置机构设：该机构创新设计的约束条件是 摆杆与固定杆相连摆杆与固定杆相连符符合合约约束束条条件件的的运运动动链链可行机构型对应的机构简图可行机构型对应的机构简图