第6章实现基本运动功能的机构目录 在机构系统方案构思与拟定过程中，选择执行机构的型式是非常重要的内容。机构的型 式多种多样，为了系统地研究各类机构的设计理论和方法，通常将机构按结构特点进行分类， 如分成凸轮机构、齿轮机构、连杆机构、组合机构等。但是，在设计过程中，要求所选用的 机构能实现某种动作或功能，因此，从设计需要出发，可以将各种机构，按运动转换的种类 和实际的功能进行分类，便于选用或得到某种启示来创造新机构。这样一种方法称为设计目 录法。 在进行机构设计的时候，一定要遵循先易后难、先基本机构后组合机构的原则，尽量选 用结构简单的机构，以提高机构的综合性能。本章将针对基本运动转换功能，给出相应的基 本机构目录，供设计参考。 6.1深入了解运动特征 平面运动可以用运动类型、运动路径和速度特性进行描述（如图6-1所示）。其中运动类 型分成定轴转动（含转动、摆动）、直线移动及平面运动（含合成、轨迹和平移运动）三种类型。 运动路径中X、Y和Z轴表达了构件相对运动轴线之间的关系，如运动路径属性取值同为“X 轴”则表示运动轴线重合或相互平行：运动路径属性分别取值为“X轴”和“Y轴”则表示 相对运动轴线相互垂直：运动路径属性取值为“其他”则表示沿某一曲线导路的移动等。速 度特性则对运动是否为等速运动、运动过程中是否具有停歇等速度的特性进行描述。 平面运动 运动类型 运动路径 速度特性 速度方向 连续性 速率变化特性 ①②③①⑧⑥ ① ① ⊙ ① 转移摆平轨合 XYZ其 袋 年 的 匀 动动动移迹成 轴轴轴他 非连续 非匀速 向 向 续 速 ③ ④ ⑥ ① ③单侧停歇 2 曾 世 简 指 递 复 摆 其 步 有停歇 ①双侧停歇 谐 数 增 合 线 他 增 空 单 规 必 规 色 规 ③中间停歇 律 律 减 律 律 律 图6-1平面运动的描述 根据图6-1对平面运动的描述，可以对机构的各个构件，尤其输入、输出构件的运动进 行描述，这样的描述就称为机构的运动功能。如图6-2所示的含有一个移动副的四杆机构， 构件1的运动是绕Z轴单向（或双向）连续匀速转动：构件3的运动可以描述为沿X轴双向连 续非匀速（或匀速）移动：构件2的运动是平面一般运动（即合成运动），如果对构件2上某一 点P则是一个轨迹的运动。因此，对于图6-2所示的机构而言，可以实现的运动功能包括： 7373 第 6 章 实现基本运动功能的机构目录 在机构系统方案构思与拟定过程中，选择执行机构的型式是非常重要的内容。机构的型 式多种多样，为了系统地研究各类机构的设计理论和方法，通常将机构按结构特点进行分类， 如分成凸轮机构、齿轮机构、连杆机构、组合机构等。但是，在设计过程中，要求所选用的 机构能实现某种动作或功能，因此，从设计需要出发，可以将各种机构，按运动转换的种类 和实际的功能进行分类，便于选用或得到某种启示来创造新机构。这样一种方法称为设计目 录法。 在进行机构设计的时候，一定要遵循先易后难、先基本机构后组合机构的原则，尽量选 用结构简单的机构，以提高机构的综合性能。本章将针对基本运动转换功能，给出相应的基 本机构目录，供设计参考。 6.1 深入了解运动特征 平面运动可以用运动类型、运动路径和速度特性进行描述(如图 6-1 所示)。其中运动类 型分成定轴转动(含转动、摆动)、直线移动及平面运动(含合成、轨迹和平移运动)三种类型。 运动路径中 X、Y 和 Z 轴表达了构件相对运动轴线之间的关系，如运动路径属性取值同为“X 轴”则表示运动轴线重合或相互平行；运动路径属性分别取值为“X 轴”和“Y 轴”则表示 相对运动轴线相互垂直；运动路径属性取值为“其他”则表示沿某一曲线导路的移动等。速 度特性则对运动是否为等速运动、运动过程中是否具有停歇等速度的特性进行描述。 根据图 6-1 对平面运动的描述，可以对机构的各个构件，尤其输入、输出构件的运动进 行描述，这样的描述就称为机构的运动功能。如图 6-2 所示的含有一个移动副的四杆机构， 构件 1 的运动是绕 Z 轴单向(或双向)连续匀速转动；构件 3 的运动可以描述为沿 X 轴双向连 续非匀速(或匀速)移动；构件 2 的运动是平面一般运动(即合成运动)，如果对构件 2 上某一 点 P 则是一个轨迹的运动。因此，对于图 6-2 所示的机构而言，可以实现的运动功能包括： 转 动 运动类型 运动路径 速度特性 平面运动 移 动 摆 动 平 移 轨 迹 X 轴 Y 轴 速度方向 非连续 非匀速 有停歇 1 2 3 4 5 1 2 3 1 2 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 图 6-1 平面运动的描述 合 成 6 连续性 速率变化特性 其 他 连 续 双 向 单 向 匀 速 步 进 中间停歇 双侧停歇 单侧停歇 递 增 递 减 简 谐 规 律 指 数 规 律 递 增 递 减 复 合 规 律 摆 线 规 律 其 他 规 律 Z 轴 4