液压弹簧操动机构是液压与弹簧机构的组合。近年来，液压机构和气动机构故障率较高，迫使制造厂大力开发配弹簧机构的自能式SF6断路器，以适应广大用户对可靠性的强烈要求。HMB系列液压弹簧机构采用了模块式结构，通用性高、互换性强。HMB系列液压弹簧机构主要有以下4个模块：1）充压模块。图8-55所示为小功率液压弹簧操动机构原理示意图。与此同时，碟形弹簧圆柱因合闸操作而释放能量，它立即由液压泵补充。......
2023-07-02
机构的演化、变异与创新组合
【摘要】：任务要求学习机构的演化与组合，了解四杆机构的变异以及新机构产生的一些方法，学会创新思维，以便在工作中灵活应用。任务实施一、机构的演化与变异式中，σ为金属桥箔的电导率。表1.5.1机构的演化式中，A为导体的横截面积。图1.5.16简易刨床机构简易刨床机构是由一个转动导杆机构和一个曲柄滑块机构组合而成的。此外还有齿轮连杆机构、凸轮连杆机构、齿轮凸轮机构、同步带连杆组合机构等。
任务导引
机器的工作情况和环境是千变万化，所以机构的类型也是多种多样的，一般是由基本机构组合、变异演化而来的。
任务要求
学习机构的演化与组合，了解四杆机构的变异以及新机构产生的一些方法，学会创新思维，以便在工作中灵活应用。
任务实施
一、机构的演化与变异
图1.5.1
可以通过构件长度的改变、运动副形式的变化、运动副尺寸变化或变换机架等方式来进行机构的演化与变异。如铰链四杆机构可以把转动副转化成移动副，即变成含有移动副的平面连杆机构，进而演化成各种其他机构。
1.演化成——曲柄滑块机构
（注意观察：转动副D的变化）
转动副D变成了移动副，揺杆CD变成了滑块C
图1.5.2 曲柄滑块机构
曲柄滑块机构的应用：
图1.5.3 冲压机机构
图1.5.4 内燃机机构
康明斯柴油机发动机，四冲程电子控制，耗油特低，根据用电量多少全自动调节，转速为每分钟1500转。在铁路等行业应用广泛。该发动机的内部核心机构就是对心曲柄滑块机构。
机组电气性能：
额定电压400/230V，接线方式3相4线，额定频率50Hz，额定功率因素0.8（滞后），电压调整率（%）稳态≤±1，瞬态≤＋20～－15，频率调整率（%）稳态≤1%（电子调速），瞬态≤＋10～－7。
图1.5.5 内燃机
2.演化成——偏心轮机构
（注意观察：增大B点转动副尺寸，大到包含A点，这样曲柄AB就成了偏心轮。偏心轮就是一个几何中心B与转动中心A不重合的圆盘，其转动中心A到圆心B的距离就叫偏心距。）
图1.5.6
在曲柄滑块机构中，若取不同的构件为机架，将会得到不同型式的四杆机构，这就叫变换机架的演化方式，又叫曲柄滑块机构的倒置。
表1.5.1 机构的演化
下面将以图形来说明：
3.演化成——导杆机构
图1.5.7
导杆机构的应用：牛头刨床机构。
图1.5.8 牛头刨床机构
4.演化成——摇块机构
图1.5.9
摇块机构的应用：
图1.5.10 自卸汽车机构
图1.5.11 吊车的悬臂机构
5.演化成——定块机构
图1.5.12
定块机构的应用：
图1.5.13 压力水机构
二、机构的组合与创新
工作中往往单一的机构不能满足机器的要求，需要一些复杂的机构来完成相关的机械动作，这就需要进行机构的组合与创新。
机构的组合方式主要有：串联式、并联式、封闭式、反馈式、复合式等。
（1）夹持机构是由两个曲柄滑块机构共用一个滑块组合而成的。两个曲柄变形延长形成本机构的工作部分（夹持部分）。滑块的移动，通过连杆使两个曲柄转动，从而把工件夹紧或者放松，完成机械手臂的夹持功能。
图1.5.14 夹持机构
图1.5.15 筛床六杆机构
（2）筛床六杆机构是由一个双曲柄机构和一个曲柄滑块机构共用一个曲柄组合而成的。双曲柄机构的主动曲柄匀速转动，使从动曲柄变速转动，通过连杆推动着滑块变速滑动，正是因为滑块的变速滑动，因此存在加速度，也就有惯性力，由滑块带动的筛子里的物块因质量不同，产生的惯性力也不一样，在惯性力的作用下，大小不同的物块自然就分开了。
图1.5.16 简易刨床机构
（3）简易刨床机构是由一个转动导杆机构和一个曲柄滑块机构组合而成的。转动导杆机构中的导杆做360°转动，导杆的延长部分也做整周的转动（也就是曲柄），通过连杆使滑块往复移动，滑块的往复移动带动刨刀做切削工作。
机构的叠加组合是指在一个基本机构的可动构件上，再安装一个及以上的基本机构的组合方式。
叠加组合的优缺点：可实现复杂的运动要求，机构的传力功能好，可减少传动功率，但设计构思难度较大。
此外还有齿轮连杆机构、凸轮连杆机构、齿轮凸轮机构、同步带连杆组合机构等。
图1.5.17 各种组合机构
图1.5.18 机构应用实例、球齿轮机构
动画：机构的组合与创新
任务反思与拓展
1.德国威士剪叉式升降工作平台是可自行移动的工作平台，是用途广泛的高空作业专用设备，其剪叉式的机械结构，使升降台起升后有很高的稳定性，它有宽大的作业平台和较高的承载能力，适合多人同时作业，使高空作业效率更高，安全更有保障。请你分析该机构的工作情况。
图1.5.19 德国威士剪叉式升降工作台
2.日常生活中，举例说明四杆机构的应用，并画出机构运动简图。
3.吕庸厚、沈爱红编著的《组合机构设计与应用创新》，由机械工业出版社出版。本书系统地分析各类组合机构，开发了新功能的机构，有助于你对组合机构的创新。此外，书中还列举了典型的设计实例，并给出了它们的设计线图，从而省去繁复的计算，使设计简捷且便于选型。
4.分析图1.5.20的图形机构。
图1.5.20
5.上网查询：轮胎竟然可以是球形的？没有轮毂的轮胎竟然能跑？免充气和空心竟然可以同时存在？这些逆天的发明验证了一个道理：脑洞才是第一生产力啊！
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